(57)【要約】  本発明は、基板（１２）、基板上に配置され、少なくとも約１０．０原子百分率のケイ素を含むプラズマ蒸着層（１８）、及びプラズマ蒸着層より上に配置されたパターン化導電層（２２）、を有する電子回路製品（１０）を含んでいる。
2008526019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、
前記基板上に配置され、少なくとも約１０．０原子百分率のケイ素を含むプラズマ蒸着層、及び
前記プラズマ蒸着層より上に配置されたパターン化導電層、
を含む電子回路製品。
【請求項２】
前記プラズマ蒸着層が、少なくとも約２０．０原子百分率のケイ素を含んでいる、請求項１に記載の電子回路製品。
【請求項３】
前記プラズマ蒸着層がさらに、前記プラズマ蒸着層の合計重量を基準として少なくとも約１５．０原子百分率の酸素を含んでいる、請求項１に記載の電子回路製品。
【請求項４】
前記プラズマ蒸着層がさらに、少なくとも約２５．０原子百分率の酸素を含んでいる、請求項３に記載の電子回路製品。
【請求項５】
前記プラズマ蒸着層が、約０．５ナノメートルから約１０．０ナノメートルの範囲の厚みを有する、請求項１に記載の電子回路製品。
【請求項６】
前記厚みが約１．０ナノメートル〜約５．０ナノメートルである、請求項５に記載の電子回路製品。
【請求項７】
前記プラズマ蒸着層が、有機ケイ素化合物を少なくとも約５０．０原子百分率含む気体から誘導されている、請求項１に記載の電子回路製品。
【請求項８】
前記有機ケイ素化合物がテトラメチルシランを含む、請求項７に記載の電子回路製品。
【請求項９】
前記気体がさらに、酸素、アルゴン、窒素、アンモニア及び水素のうちの１つ以上を含んでいる、請求項７に記載の電子回路製品。
【請求項１０】
前記プラズマ蒸着層と前記パターン化導電層との間に配置された金属タイ層をさらに含む、請求項１に記載の電子回路製品。
【請求項１１】
ポリイミド基板、
前記ポリイミド基板上に配置され、少なくとも約５０．０原子百分率の有機ケイ素化合物を含む気体から誘導されているプラズマ蒸着層、
及び前記プラズマ蒸着層より上に配置されたパターン化導電層、
を含む電子回路製品。
【請求項１２】
前記有機ケイ素化合物がテトラメチルシランを含む、請求項１１に記載の電子回路製品。
【請求項１３】
前記気体がさらに、酸素、アルゴン、窒素、アンモニア及び水素のうちの１つ以上を含んでいる、請求項１１に記載の電子回路製品。
【請求項１４】
前記プラズマ蒸着層が、約０．５ナノメートルから約１０．０ナノメートルの範囲の厚みを有する、請求項１１に記載の電子回路製品。
【請求項１５】
前記厚みが約１．０ナノメートル〜約５．０ナノメートルである、請求項１１に記載の電子回路製品。
【請求項１６】
プラズマ蒸着により基板上にケイ素含有層を形成させる工程、
前記ケイ素含有層より上に導電性材料の層を被着させる工程、及び
前記導電性材料層をパターン化する工程、
を含む、電子回路製品の形成方法。
【請求項１７】
前記ケイ素含有を形成させる工程が、有機ケイ素化合物を含む気体をイオン化する工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記有機ケイ素化合物がテトラメチルシランを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記有機ケイ素化合物が、前記気体の合計原子を基準として、前記気体の少なくとも約５０．０原子百分率を構成している、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記気体がさらに、酸素、アルゴン、窒素、アンモニア及び水素のうちの１つ以上を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記導電性材料層をパターン化する工程が、フォトリソグラフィにより前記導電性材料層をエッチングする工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記ケイ素含有層上に金属タイ層を被着させる工程をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
約０．５ナノメートルから約１０．０ナノメートルまでの範囲の厚みを有する前記ケイ素含有層を提供するのに有効な曝露時間、前記基板をプラズマに対し曝露する工程をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
約１．０ナノメートルから約５．０ナノメートルまでの範囲の厚みを有する前記ケイ素含有層を提供するのに有効な曝露時間、前記基板をプラズマに対し曝露する工程をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にフレキシブル電子回路（ＦＥＣ）製品及びＦＥＣ製品の製造方法に関する。より特定的には、本発明は、プラズマ蒸着されたケイ素含有層を含むＦＥＣ製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＥＣ製品は、インクジェットカートリッジ用回路、集積回路実装用インターコネクト、ハードディスクドライブ回路及び液晶ディスプレー用ドライバ相互接続といったようなさまざまな商業的利用分野において使用されている。これらの利用分野において適切に機能するために、ＦＥＣ製品は一般に、ファインピッチ（すなわち狭い幅）及び優れた層間接着を必要とする。特に、ＦＥＣ製品が経時的に高温にさらされる場合、層間剥離を防ぐために優れた層間接着が必要とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＦＥＣ製品を形成するための従来の技術には、標準的にフレキシブル基板上に導電性材料層を被着させること及び回路トレースを作り上げるべく被着層をパターン化することが関与している。かかる被着技術の例としては、接着剤ベースの積層、注型及びスパッタリングが含まれる。それでも、加熱時点及び加熱の後にファインピッチ、優れた層間接着及び優れた安定性を示すＦＥＣ製品に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の少なくとも１つの態様は、基板、該基板上に配置されたプラズマ蒸着層及び該プラズマ蒸着層より上に配置されたパターン化導電層を含む電子回路製品に向けられている。プラズマ蒸着層は、少なくとも約１０．０原子百分率を含み得る。本発明の少なくとも１つの態様はさらに、ポリイミド基板、該ポリイミド基板より上に配置されたプラズマ蒸着層、及び該プラズマ蒸着層より上に配置されたパターン化導電層を含む電子回路製品に向けられている。プラズマ蒸着層は、少なくとも約５０．０原子百分率の有機ケイ素化合物を含む気体から誘導され得る。
【０００５】
本発明の少なくとも１つの態様はさらに、電子回路製品を形成する方法に向けられている。該方法は、基板上にケイ素含有層をプラズマ蒸着する工程、該ケイ素含有層より上に導電性材料層を被着させる工程及び導電性材料層をパターン化する工程を含み得る。
【０００６】
相反する明示的記述のないかぎり、本書では以下の定義が適用される。
【０００７】
プラズマ蒸着層より上にパターン化導電層が配置されている状態に関して本書で使用されている通りの「〜より（の）上」という用語は、基板とは反対側にあるプラズマ蒸着層の主要表面との関係におけるあらゆる場所を意味する。この定義にはパターン化導電層がプラズマ蒸着層上に配置されている状態が含まれ、同様に、パターン化導電層とプラズマ蒸着層の間に１つ以上の層が存在するような形でパターン化導電層が配置されている状態も含まれている。
【０００８】
「プラズマ」というのは、電子、イオン、中性分子、遊離ラジカル、及びその他の励起状態の原子及び分子を含む反応種を含有する物質の部分的にイオン化された気体又は液体状態を意味する。可視光及びその他の放射線は、標準的には、さまざまな励起状態からより低い又は基底状態までのプラズマ緩和を形成する種としてプラズマから発出される。プラズマは通常は反応チャンバ内で有色雲として現われる。
【０００９】
「負バイアス」というのは、１つの物体（例えば電極）が物体の付近にあるいくらかのその他の物質（例えばプラズマ）との関係において負の電位を有することを意味する。
【００１０】
電極及びプラズマに関して「負の自己バイアス」というのは、プラズマを作り出す電極に対する電力の印加により発生する負のバイアスを意味する。
【００１１】
以上で識別された作図は、該発明の複数の実施形態を説明しているが、本書で指摘される通り、その他の実施形態も同様に考慮されている。全てのケースにおいて、本開示は、制限するものとしてではなく代表するものとして該発明を提示している。当業者であれば、該発明の原理の範囲及び精神に入る数多くのその他の修正及び実施形態を考案することができる、ということを理解すべきである。図は、原寸に比例して描かれていない可能性がある。同じ部品を示すために各図全体を通して同じ参照番号が使用されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
フレキシブル電子回路製品の説明
本発明の１つの態様は、気体有機ケイ素化合物のプラズマ蒸着及び回路化により形成された多層品であるＦＥＣ製品１０として、図１に断面で描かれている。図示されているように、ＦＥＣ製品１０は、上面１４と底面１６を有する基板１２を含む。気体有機ケイ素ケイ素化合物は、上面２０を有するケイ素含有層１８を形成するため基板１２の上面１４上にプラズマ蒸着される。導電性トレース層２２がこのときケイ素含有層１８の上面２０上に形成されパターン化され（すなわち回路化）て、電子回路を画定する。１つの実施形態においては、ケイ素含有層１８は、少なくとも約１０．０原子百分率のケイ素を含む。こうして、基板１２と導電性トレース層２２の間に優れた層間接着が提供される。ＦＥＣ製品１０は同様に、優れた環境安定性を示し、ファインピッチの利用分野にも適している。
【００１３】
基板１２は、望ましくは、耐熱性及び電気絶縁性のある材料から形成されている可撓性性重合体フィルムである。基板１２のための適切な材料の例としてはポリイミド、改質ポリイミド（例えばポリエステルイミド、ポリイミド・エステル、ポリシロキサンイミド及びポリアミド）、ポリメチルメタクリラート、ポリエステル、ポリカーボナート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリパラバナート、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタラート、ポリエーテルエーテルケトン及びそれらの組合せが含まれる。基板１２のための特に適した材料の例としては、優れた物理的強度を示し耐熱性及び化学耐性をもつポリイミドが含まれる。基板１２は、上面１４と底面１６の間の層厚みＡを得るため従来の技術により押出し加工され得る。基板１２のための適切な層厚みＡの例は、約１２マイクロメートルから約１３０マイクロメートル（約０．５ミル〜約５ミル）の範囲内にある。しかしながら、層厚みＡは、個々のニーズが要求し得る通りに変動可能である。
【００１４】
ケイ素含有層１８は、バッチ様のプロセス又は連続プロセスの中で基板１２上にプラズマ蒸着され得る。製造効率を高めるために、望ましくは連続プロセスが使用される。一般に、プラズマ蒸着には、（大気圧との関係における）減圧下で１つ以上の気体有機ケイ素化合物が充填されたチャンバを通して基板１２のフィルムを移動させることが関与する。基板１２の底面１６に隣接して又はそれと接触して位置づけされた電極（図示せず）に対して電力が提供される。こうして、電界が作り出され、この電界が、気体有機ケイ素化合物からケイ素富有プラズマを形成させる。このとき、プラズマからのイオン化された分子が電極に向かって加速し、基板１２の上面１４に衝撃を与える。この衝撃付与により、イオン化分子は基板１２と反応し、これに共有結合する。こうして基板１２上にケイ素含有層１８が作り上げられる。プラズマ蒸着の１つの利点は、ケイ素含有層１８を被着させるのに必要とされる温度が比較的低い（例えば約１０℃）という点にある。このことは、代替的被着技術（例えば化学蒸着）が、ポリイミドといったような基板１２に適した数多くの材料を劣化させることがわかっているため、有益である。
【００１５】
プラズマ蒸着の程度は、気体有機ケイ素化合物（単複）の組成、その他の気体の存在、プラズマに対する基板１２の曝露時間、電極に対し提供される電力レベル、気体流量及びチャンバ圧力といったようなさまざまな処理要因により左右され得る。これらの要因は、相応じて、ケイ素含有層１８の層厚みＢを決定する一助となる。図１に描かれているように、層厚みＢは、基板１２の上面１４からケイ素含有層１８の上面２０まで延びている。ケイ素含有層１８の適切な層厚みＢの例は、約０．５ナノメートルから約１０．０ナノメートルまでの範囲内である。ケイ素含有層１８のための特に適切な層厚みＢの例は、約１．０ナノメートルから約５．０ナノメートルまでの範囲内である。層厚みＢのこれらの範囲は、基板１２と導電性トレース層２２の間に優れた層間接着を提供する一助となる。
【００１６】
上述の通りの約１０．０％のケイ素の含有に加えて、ケイ素含有層１８は、少なくとも約１５．０原子百分率の酸素を含むこともできる。ケイ素含有層１８のための特に適切な組成物には、少なくとも約２０．０原子百分率のケイ素、少なくとも約２５．０原子百分率の酸素及び約５０．０原子百分率未満の炭素のうち、１つ以上が含まれる。
【００１７】
導電性トレース層２２は、導電性材料を被着させ、被着した導電性材料をパターン化することによりケイ素含有層１８の表面２０上に形成される。導電性材料の被着は、スパッタリング、蒸着、真空蒸着、無電解メッキ及び電解メッキといったような従来の被着技術によって実施可能である。適切な導電性材料の例には、錫、金、銀、銅、クロム、及びそれらの組合せといったような導電性金属が含まれる。ケイ素含有層１８の上面２０と導電性トレース層２２の上面２４の間に層厚みＣを伴って導電性トレース層２２を形成するため、従来のフォトリソグラフィ技術によりパターン化を実施することができる。適切な層厚みＣの例は、約１２マイクロメートルから約１３０マイクロメートル（約０．５ミル〜約５ミル）の範囲内である。しかしながら、層厚みＣは、個々のニーズが要求し得る通りに変動可能である。
【００１８】
従って、製造後、本発明のＦＥＣ製品１０は、電気絶縁用バッキング（すなわち基板１２とケイ素含有層１８の組合せ）上に配置された電気回路（すなわち導電性トレース層２２）を含むフレキシブル回路である。ＦＥＣ製品１０は、基板１２と導電性トレース層２２の間に優れた層間接着を示し、優れた安定性を示し、かつファインピッチ利用分野における使用に適している。導電性トレース層２２に適した一部の材料（例えば銅）は、ポリイミドといったような基板１２に適したポリオレフィンを分解することがわかっている。従って、ケイ素含有層１８は、導電性トレース層２２の材料が基板１２と相互作用するのを妨げる。
【００１９】
図２は、上述のＦＥＣ製品１０に類似しているＦＥＣ製品２６と呼ばれる本発明の代替的ＦＥＣ製品を描く断面図である。しかしながら、ＦＥＣ製品２６は付加的に、導電性トレース層２２を環境条件（例えば腐食）から保護するべく導電性トレース層２２上に配置されたメッキ層２８を含んでいる。ＦＥＣ製品２６は、ＦＥＣ製品１０と同じ要領で形成させることができる。しかしながら、導電性トレース層２２が被着されパターン化された後、付加的な導電性材料（図示せず）を、従来の被着技術（例えば無電解メッキ及び電解メッキ）により、ケイ素含有層１８の上面２０及び導電性トレース層２２の上面２４及び側面上に被着することが可能である。このとき、付加的な導電性材料は、導電性トレース層２２の上面２４とメッキ層２８の上面３０の間に層厚みＤを伴ってメッキ層２８を形成するべく、従来のフォトリソグラフィ技術でパターン化され得る。適切な層厚みＤの例は、約２マイクロメートルから約２５マイクロメートル（約０．１ミル〜約１ミル）の範囲内である。しかしながら層厚みＤは同じく、個々のニーズが要求し得る通りに変動可能である。
【００２０】
メッキ層２８のための適切な材料には、導電性トレース層２２用に開示されたものと同じ材料が含まれる。従って、本発明のＦＥＣ製品用に複数の導電性トレース層（例えば導電性トレース層２２及び２８）を製造するために多数の被着及びパターン化工程を使用することができる。被着及びパターン化工程の程度は、個々のニーズが要求し得る通りに変動可能である。
【００２１】
図３は、図１で上述されているＦＥＣ製品１０と類似のものであるＦＥＣ製品３２と呼ばれている本発明のもう１つの代替的ＦＥＣ製品を描く断面図である。しかしながら、ＦＥＣ製品３２は、ケイ素含有層１８と導電性トレース層２２の間に配置されたタイ層３４をさらに含んでいる。タイ層３４は、基板１２と導電性トレース層２２の間の潜在的な層間剥離を削減するために付加的な接着を提供している。タイ層３４は、導電性トレース層２２が、一般に重合体基板に対する比較的低い層間接着を示す材料（例えば銅）から誘導される場合に、特に適している。
【００２２】
ＦＥＣ製品３２のケイ素含有層１８及び基板１２には、ＦＥＣ製品１０について上述したものと同じ要領で形成される。しかしながら、ケイ素含有層１８がプラズマ蒸着された後、スパッタリング、蒸着及び真空蒸着といった従来の被着技術により、ケイ素含有層１８の表面２０上にタイ層３４用材料を被着させることができる。タイ層３４に適した材料の例としては、金属及び金属合金、例えばクロム、ニッケル、ニッケル・クロム、それらの酸化物、それらの合金及びそれらの組合せが含まれる。
【００２３】
タイ層３４用の材料が被着された後、導電性トレース層２２用の材料をＦＥＣ製品１０のための上述の技術を用いてタイ層３４上に被着させることができる。このとき、（導電性トレース層２２とタイ層３４の）組合せ材料層を、図３に描かれているように導電性トレース層２２及びタイ層３４を形成するべく従来のフォトリソグラフィ技術によりパターン化することができる。図示されている通り、タイ層３４は、ケイ素含有層１８の上面２０とタイ層３４の上面３６間に層厚みＥを有している。適切な層厚みＥの例は、約２マイクロメートルから約２５マイクロメートル（約０．１ミル〜約１ミル）の範囲内である。しかしながら、層厚みＥは同じく、個々のニーズが要求する通りに変動可能である。
【００２４】
図４は、ＦＥＣ製品３８と呼ばれている本発明の代替的ＦＥＣ製品を描く断面図である。ＦＥＣ製品３８は、ＦＥＣ製品２６の特長の一部分とＦＥＣ製品３２の特長の一部分を組合せていて、それは図２および３を参照して上記に記載されている。図４で示されているように、ＦＥＣ製品３８は、導電性トレース層２２上に配置されたメッキ層２８及び、ケイ素含有層１８と導電性トレース層２２の間に配置されたタイ層３４を含む。ＦＥＣ製品３８は一般に、図３のＦＥＣ製品３２について上述されているものと同じ要領で形成され得る。しかしながら、タイ層３４及び導電性トレース層２２用の材料が被着された後、メッキ層２８用材料を、図２のＦＥＣ製品２６について上述された通りに、被着させパターン化することができる。ＦＥＣ製品３８は、多数の導電性トレース層（すなわち導電性トレース層２２及び２８）の使用とタイ層３４の組合わさった利点を提供する。
【００２５】
図５〜８は、図１〜４に開示されているもの（それぞれＦＥＣ製品１０、２６、３２及び３８）と類似している（ＦＥＣ製品１０’、２６’、３２’及び３８’として描かれた）本発明の付加的な代替的ＦＥＣ製品を描く断面図である。しかしながら、ＦＥＣ製品１０’、２６’、３２’及び３８’においては、（ケイ素含有層１８’として描かれている）ケイ素含有層１８は、導電性トレース層２２及び／又はタイ層３４と共にパターン化されている。こうして、基板１２の上面１４は大気に曝露され、本発明のＦＥＣ製品の可撓性の増加が得られる。この可撓性の増大は、相応じて、さまざまな異なる工業的利用分野における使用のための本発明のＦＥＣ製品の汎用性を増大させる。
【００２６】
上述の通り、本発明のＦＥＣ製品は、加熱の時点及び加熱後に、優れた層間接着及び優れた安定性を示す。本発明のＦＥＣ製品に適した特性の例としては、少なくとも約１．６キログラム／センチメートル（ｋｇ／ｃｍ）（約３．０ポンド／インチ）の初期剥離強度、少なくとも約１．１ｋｇ／ｃｍ（約２．０ポンド／インチ）という１時間２５０℃の温度への曝露後の剥離強度、少なくとも約１．１ｋｇ／ｃｍ（約２．０ポンド／インチ）の２００時間１５０℃の温度への曝露後の剥離強度、そして少なくとも１０１２オーム／１００平方ミリメートルの絶縁抵抗が含まれる。本発明のＦＥＣ製品に特に適した特性の例としては、少なくとも約２．１キログラム／センチメートル（ｋｇ／ｃｍ）（約４．０ポンド／インチ）の初期剥離強度、少なくとも約１．６ｋｇ／ｃｍ（約３．０ポンド／インチ）という１時間２５０℃の温度への曝露後の剥離強度、少なくとも約１．６ｋｇ／ｃｍ（約３．０ポンド／インチ）の２００時間１５０℃の温度への曝露後の剥離強度、そして少なくとも１０１３オーム／１００平方ミリメートルの絶縁抵抗が含まれる。本発明のＦＥＣ製品の剥離強度は、基板１２と導電性トレース層２２の間の剥離強度を意味している。従って、本発明のＦＥＣ製品は、著しい環境曝露度に耐える能力を有し、これにより本発明のＦＥＣ製品の汎用性は増大する。
【００２７】
プラズマ蒸着プロセスの説明
図９は、連続プロセスにおいて基板１２上にケイ素含有層１８をプラズマ蒸着するための適切なシステムであるシステム４０を描いた概略的側面図である。前述のように、本発明のＦＥＣ製品（例えばＦＥＣ製品１０、２６、３２、３８、１０’、２６’、３２’及び３８’）は、プラズマ蒸着を介して製造される。この点に関して、システム４０は、チャンバ４４を画定する壁４２を含むが、システム４０は、制御された環境を提供する能力をもつあらゆる器具であり得る。例えば、チャンバ４４は、望ましくは、排出、排出後に導入された気体の格納、気体有機ケイ素化合物からのプラズマ発生、イオン加速及び支持用フィルムの被着といった能力を有し得る。アルミニウムは、低いスパッタ収量を示し、相応じて壁４２から汚染を低減させることから、壁４２のためには、アルミニウムが好ましい材料である。しかしながら、壁４２用の適切な材料のその他の例としては、黒鉛、銅、ガラス、ステンレス鋼及びそれらの組合せが含まれる。
【００２８】
システム４０は、チャンバ４４の内部にドラム電極４６、複数のリール機構４８、供給スプール５０及び収容スプール５２を含み得る。これらのコンポーネントを伴う適切なシステムが、ディビッド（Ｄａｖｉｄ）らの米国特許第５，８８８，５９４号明細書（「‘５９４号特許」）及び同第５，９４８，１６６号明細書（「‘１６６号特許」）及びヤン（Ｙａｎｇ）ら，米国特許第６，０７１，５９７号明細書（「‘５９７号特許」）の中で開示されている。「‘５９４号特許」、「‘１６６号特許」及び「‘５９７号特許」の中に開示されているように、基板１２は、供給スプール５０からフィルムとして、プラズマ蒸着が行なわれるドラム電極４６まで供給される。結果として得られる（基板１２及びケイ素含有層１８を含有する）フィルムは、その後、収容スプール５２上に巻取られる。リール機構４８は、フィルムのライン経路を方向づけし、フィルムに対する張力を提供する。
【００２９】
‘５９４号特許、‘１６６号特許及び‘５９７号特許に開示されているコンポーネントに加えて、システム４０は同様に、基板１２から水分を除去するように乾燥ユニット５４を含み得る。乾燥ユニット５４は、基板１２を乾燥するのに適したあらゆるシステムであり得る。プラズマ蒸着に先立って、基板１２は、その中の水分濃度を低減させるため、乾燥ユニット５４を通過し得る。基板１２内の過剰の水分は、プラズマ蒸着の有効性を削減し得る。乾燥ユニット５４の一例としては、フィルムに向かって赤外線を導く赤外線ランプが含まれる（熱線５４ａにより示されている）。
【００３０】
上述の通り、ドラム電極４６のための適切なシステムが、‘５９４号特許、‘１６６号特許及び‘５９７号特許の中で開示されている。作業中、及びプラズマ蒸着に先立って、チャンバ４４に連結された真空ポンプ（図示せず）などを用いてチャンバ４４から空気を除去するべくシステム４０は排気することができる。空気がチャンバ４４からパージされた後、気体有機ケイ素化合物（単複）を次に所望の流量でチャンバ４４内に導入することができる。所望の流量は、チャンバ４４のサイズ及び被着されたイオンを受入れることになる基板１２表面部域のサイズといったような複数の要因によって左右され得る。かかる流量は、望ましくは、プラズマ蒸着を達成するため、標準的に約１０×１０−６トールから約１．０トールの範囲内にある適切な圧力を樹立するのに充分なものである。
【００３１】
プラズマ蒸着のために使用される気体有機ケイ素化合物には、チャンバ４４の減圧下で気体状態のあらゆる有機ケイ素化合物（単複）が含まれる。適切な有機ケイ素化合物の例としては、トリメチルシラン、トリエチルシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラメチルシラン、テトラエチルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、テトラエチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビストリメチルシリルメタン及びその組合せが含まれる。特に適した有機ケイ素化合物の例としては、テトラメチルシランが含まれる。さらに、気体はシランを含んでいてよい。
【００３２】
気体有機ケイ素化合物（単複）に加えて、プラズマ蒸着を補助するためチャンバ４４内に１つ以上の気体非有機化合物を導入することもできる。好ましい気体非有機化合物の例としては、酸素、アルゴン、水素、窒素、ヘリウム、アンモニア及びその組合せが含まれる。気体非有機化合物（単複）の流量は、非有機化合物（単複）対気体有機ケイ素化合物（単複）の所望の比率に応じて変動し得る。しかしながら、気体非有機化合物（単複）及び気体有機ケイ素化合物（単複）の合計流量は、プラズマ蒸着を達成するために適切な圧力（例えば約１．０×１０−６トール〜約１．０トール）を樹立するのに充分なものである。
【００３３】
気体非有機化合物対気体有機ケイ素化合物（単複）の適切な体積流量比の例は、約０：１（すなわち気体非有機化合物（単複）無し）から約１０：１の範囲内である。気体有機ケイ素化合物（単複）及び気体非有機ケイ素化合物（単複）は、予め混合された単一気体としてか又代替的にはチャンバ４４内部で互いに実質的に混合する別々の気体として、チャンバ４４に導入され得る。例えば、気体有機ケイ素化合物（単複）は、約８０標準立方センチメートル毎秒（ｓｃｃｍ）の気体流量でチャンバ４４に導入されてよく、気体非有機ケイ素化合物（単複）は、約３２０ｓｃｃｍの気体流量でチャンバ４４に導入され得る（すなわち、約４：１の体積流量比）。
【００３４】
’５９４号特許、’１６６号特許及び’５９７号特許の中で論述されているように、ドラム電極４６は、あらゆる導電性材料で作られた環状表面５６をもつ円筒形電極であり得る。環状表面５６のための適切な材料の例としては、アルミニウム、銅、鋼、ステンレス鋼、銀、クロム、それらの合金、及びそれらの組合せが含まれる。環状表面５６のための特に適した材料の例は、付随する製造の容易さ、低いスパッタ収量及び低コストに起因して、アルミニウムである。環状表面５６は、ドラム電極４６から半径方向外向きに電界が浸透できるようにする。ドラム電極４６は同様に、電界浸透を防止する非導電性絶縁性領域をも含み得る。かくして、プラズマ蒸着はドラム電極４６の環状表面５６に制限される。非導電性領域は、重合体（例えばポリテトラフルオロエタン）といったような適切なあらゆる電気的絶縁材料を用いて形成可能である。（図９の図に平行な平面に対し垂直な方向での）環状表面５６の適切な幅は、一般に、少なくともコーティングされるべきフィルムの幅（例えば約１６．５センチメートル）に等しいものであるべきである。
【００３５】
ドラム電極４６は同様に、好ましくはドラム電極４６に対し温度制御用流体を供給するための温度制御システム５８をも含んでいる。温度制御システム５８は、ドラム電極４６を必要に応じて加熱又は冷却することができ、従って、ドラム電極４６は、プラズマ蒸着を支援する適切な温度を有している。好ましい実施形態においては、温度制御システム５８は、冷却剤流体を用いる冷却剤システムである。適切な冷却剤流体の例としては、水、エチレングリコール、クロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロエーテル、液化ガス（例えば液体窒素）及びそれらの組合せが含まれる。
【００３６】
好ましくは、温度制御システム５８は、ドラム電極４６の温度を選択的に制御するようプラズマ蒸着プロセスの持続時間全体を通してドラム電極４６を通り冷却剤流体（図示せず）を圧送する。ドラム電極４６に適した温度は、約５℃〜約２０℃の範囲内にある。基板１２はドラム電極４６と直接接触していることから、プラズマから基板１２への熱伝導は、この冷却アプローチにより管理され、かくして感温性フィルム上へのプラズマ蒸着を可能にする。
【００３７】
ドラム電極４６は同様に、それに電気的に接続された電源６０をも含んでいる。電源６０は、システム４０の上に具備され得、そうでなければ代替的に、別のシステム上に具備され電気的にドラム電極４６に接続されてもよい。いずれの場合でも、電源６０は、ドラム電極４６に対し充分な電力を供給する能力をもつあらゆる電力発生及び伝送システムであり得る。
【００３８】
適切な電源６０の一例としては、ＲＦ電力を供給するための無線周波数（ＲＦ）電源が含まれる。ＲＦ電力は、ドラム電極４６の適切に構成されたバージョンの上に負バイアスを形成するのに充分なほど高く、ただし結果としてのプラズマ内に定常波を作り出すのに充分なほどには高くない周波数を示す。定常波は一般にプラズマ蒸着効率を減少させる。ＲＦ電力は、高いコーティング出力（例えば幅広フィルム及び高いライン速度）のために拡張可能である。ＲＦ電力が用いられる場合、ドラム電極４６上の負バイアスは負の自己バイアスである（すなわち、ドラム電極４６上の負バイアスを誘発するためにいかなる別の電源も使用する必要がない）。
【００３９】
ＲＦ電源としての電源６０は、約０．０１〜約５０ＭＨｚ、好ましくは１３．５６ＭＨｚ又はその任意の整数（例えば１、２又は３）倍数の範囲内の周波数をもつドラム電極４６に電力供給することができる。ドラム電極４６に供給された通りのこのＲＦ電力は、チャンバ４４の内部で気体有機ケイ素化合物（単複）からケイ素富有プラズマを作り出す。電源６０の適切なＲＦ例には、電源のインピーダンスを伝送線路（通常は５０オーム抵抗性であるもの）のものと整合させるように機能しかくして同転伝送線路を通してＲＦ電力を有効に伝送する線路網を介してドラム電極４６に接続された１３．５６ＭＨｚの発振器といったようなＲＦ発生器が含まれる。
【００４０】
ドラム電極４６に対するＲＦ電力の印加時点で、イオンシースが形成され、これによってドラム電極４６は、プラズマとの関係において負自己バイアスされた状態となる。イオンシースは、イオンボンバードメントを得それを支持するために必要であり、このイオンボンバードメントは、基板１２上に高密度実装されたケイ素含有層１８を生成するために必要である。この負自己バイアスは一般に５００〜１４００ボルトの範囲内にあり、気体有機ケイ素化合物（単複）をイオン化させ、中にイオンを伴うケイ素富有プラズマを形成させる。ひとたびプラズマが生成されたならば、電源６０からのＲＦ電力をドラム電極４６に連続供給することによりドラム電極４６上に負のＤＣバイアス電圧が作り出される。この負バイアスは、ケイ素富有プラズマ内部のイオンをドラム電極４６の非絶縁部分（すなわち環状表面５６）に向かって加速させる。ケイ素富有プラズマの発生は同様に、一般にチャンバ４４内の圧力を増大させる。例えば、チャンバ４４内部の約５．０×１０−６トールのプラズマ前圧力が、プラズマ発生中に約５〜１０ミリトールまで増大する可能性がある。
【００４１】
本発明のＦＥＣ製品の形成中、基板１２は乾燥の後、基板１２の底面１６が環状表面５６と接触するような形でドラム電極４６の環状表面５６のまわりに補給される。従って、プラズマのイオンは、ドラム電極４６と接触状態で基板１２の上面１４をボンバードする。こうして、上面１４とイオン化ケイ素含有化合物の共有結合がひき起こされ、その結果基板１２上にケイ素含有層１８が被着されてフィルム６３を形成する。
【００４２】
このとき、結果として得られるフィルム６２を、その後導電性トレース層２２、メッキ層２８及び／又はタイ層３４を被着させパターン化する目的で収容スプール５２上に巻取ることができる。代替的には、結果としてのフィルム６２が連続プロセス内でドラム電極４６を離れるにつれて、導電性トレース層２２、メッキ層２８及び／又はタイ層３４のための材料を被着させることができる。システム４０の連続プロセスは、プラズマのイオンが安定化する前にケイ素含有層１８の上面２０上に材料を被着させることができるようにするため、有利である。こうしてケイ素含有層１８に対する被着済み材料の接着が増大し、こうして、結果としてのＦＥＣ製品の層間接着も相応じて増大する。
【００４３】
図１０は、ドラム電極４６に対する代替的電極器具であり、システム４０内でドラム電極４６に置換しうる平坦電極６４の概略的側面図である。平坦電極６４についての適切なシステムの例は、ディビッドらの米国特許第６，６９６，１５７号明細書の中で開示されている。図１０に示されているように、平坦電極６４は、導電板７０を電気的に絶縁する絶縁層６８とバッキングプレート６６を含む。同じく平坦電極６４内に含まれるのは、温度制御システム５８からの冷却剤流体及び電源６０からの電力を平坦電極６４に供給するための導管７２である。温度制御システム５８及び電源６０は各々図９の中で上述されており、ここで温度制御システム５８は平坦電極６４の温度を管理し、電源６０は導電板７０に電力を供給している。
【００４４】
本発明のＦＥＣ製品の形成中、乾燥ユニット５４での乾燥の後に、基板１２は、基板１２の底面１６が離隔距離Ｆだけ導電板７０より上に配置されている状態で、平坦電極６４の導電板７０を横断して補給され得る。基板１２と導電板７０の間の適切な離隔距離Ｆの例は、約２．５ミリメートルから約１３ミリメートルの範囲内である。離隔距離Ｆは、基板１２の底面１６と接触するドラム電極４６の環状表面５６とは対照的に、基板１２と導電板７０の間に非接触配置を提供する。平坦性及び非接触配置のため、平坦電極６４は、連続プロセスで本発明のＦＥＣ製品を形成するためには効率が良い。代替的には、基板１２の底面１６は、基板１２が平坦電極６４を通過して補給されるにつれて導電板７０と接触してもよい。
【００４５】
導電板７０に対しＲＦ電力を印加した時点でイオンシースが形成され、これにより導電板７０は、上述した通り、チャンバ４４内のプラズマとの関係において負に自己バイアスされた状態になる。上述の通り、イオンシースは、イオンボンバードメントを得それを補助するために必要であり、このイオンボンバードメントは基板１２上に高密度実装されたケイ素含有層１８を生成するのに必要である。このバイアスも同じく一般に５００〜１４００ボルトの範囲内にあり、気体有機ケイ素化合物（単複）がイオン化状態となるようにし、その結果、内部にイオンを伴うケイ素富有プラズマが形成されることになる。ひとたびプラズマが生成されたならば、電源６０からのＲＦ電力を導電板７０に連続供給することにより導電板７０上に負のＤＣバイアス電圧が作り出される。このバイアスはケイ素富有プラズマ内部のイオンを導電板７０に向かって加速させる。従って、イオンは、導電板７０の上に配置された基板１２の上面１４を衝撃する。こうして、ケイ素含有化合物と上面１４の共有結合がひき起こされ、その結果基板１２上にケイ素含有層１８が被着させられる。
【００４６】
ドラム電極４６の場合と同様に、このとき、平坦電極６４からの結果として得られたフィルム６２を、その後導電性トレース層２２、メッキ層２８及び／又はタイ層３４を被着させパターン化する目的で、収容スプール５２（図１０では図示せず）上に巻取ることができる。代替的には、結果としてのフィルム６２が連続プロセス内で平坦電極６４を離れるにつれて、導電性トレース層２２、メッキ層２８及び／又はタイ層３４を被着させることができる。これは、平坦電極６４の平坦性、非接触性のため、特に有用である。
【００４７】
システム４０のためのもう１つの適切な構成は、同じチャンバ４４内にドラム電極４６と平坦電極６４の両方を含むことができる。こうして、ドラム電極４６及び平坦電極６４の両方が各々同じリール機構４８、供給スプール５０及び収容スプール５２を使用できるようになり、かくして器具のコストは削減される。使用中、プラズマ蒸着のためにドラム電極４６又は平坦電極６４のいずれかを使用でき、その間２つのうちのもう一方の電極は未使用状態にとどまる。さらに、本発明のＦＥＣ製品の層が連続プロセス内で被着され得るように、チャンバ４４内部に、導電性トレース層２２、メッキ層２８及び／又はタイ層３４を被着させるためのデバイスを置くこともできる。
【００４８】
全体として、ドラム電極４６及び平坦電極６４でのプラズマ発生及びイオン加速は、大幅に単純化される。１個ソース電極及び１個ターゲット電極の代わりに、１個の電極のみが用いられる。電力供給された電極はプラズマを作り出すと共に負に自己バイアスされた状態となり、かくして基板１２のイオンボンバードメントのためプラズマ内部のイオンを電力供給された電極に向かって加速させる。このＤＣバイアス電圧は同様に、被着されたコーティングを高密度化するためにも役立ち、こうしてケイ素含有層１８の特性が増強される。
【００４９】
導電層被着プロセス及び回路化プロセスの説明
ケイ素含有層１８が基板１２上にプラズマ蒸着された後、結果として得られたフィルム６２上に付加的な材料を被着させパターン化させて、導電性トレース層２２、メッキ層２８及び／又はタイ層３４を形成することが可能である。こうして、電気回路として機能する本発明のＦＥＣ製品の導電性部分が得られる。上述の通り、導電性トレース層２２、メッキ層２８及び／又はタイ層３４は、各々、スパッタリング、電解メッキ、レジスト露光、レジスト現像及びエッチングといったような一連の被着及びフォトリソグラフィ技術を用いて、被着されパターン化され得る。かかる技術の順序は、特定の利用分野のために望まれる通りに変動可能である。適当な技術の例が、’５９７号特許の中で開示されている。
【００５０】
タイ層３４を含む本発明のＦＥＣ製品（例えばＦＥＣ製品３２、３８、３２’及び３８’）については、タイ層３４用の材料がケイ素含有層１８の上面２０上に被着される。上述の通り、これは、連続プロセスの中でケイ素含有層１８中のイオンが安定化する前に行なうことができ、こうしてケイ素含有層１８に対するタイ層３４の接着は増大する。以上でさらに詳述されているように、タイ層３４は、スパッタリング、蒸着及び真空蒸着といったような従来の被着技術により被着させることができる。例えば１つの実施形態においては、タイ層３４の材料を、約７００ワットの直流（ＤＣ）マグネトロン電力設定でケイ素含有層１８の上面２０上にマグネトロンスパッタリングすることができる。スパッタリングは、約５．０×１０−６トール未満のスパッタリング前圧力でアルゴンガスを格納するチャンバ内で行なうことができる（スパッタリングプロセスは一般にチャンバ内の圧力を増大させる）。チャンバは、上述の通り、本発明のＦＥＣ製品又はその一部分を連続プロセスが製造できるようにするチャンバ４０であり得る。代替的には、タイ層３４をスパッタリングするためのチャンバは、チャンバ４０と別であってもよい。
【００５１】
タイ層３４が被着された後、タイ層３４の表面３６上に導電性トレース層２２用材料が被着させられる。上述の通り、タイ層３４は、スパッタリング、蒸着、真空蒸着及び電解メッキといったような従来の被着技術によって被着され得る。例えば、１つの実施形態においては、導電性トレース層２２用材料を、シード層の被着とそれに続く電解メッキが関与する２段階プロセスにおいて被着させることができる。シード層は標準的に、大部分の導電性トレース層２２のために用いられるものと同じ材料である。導電性トレース層２２のためのシード層は、約２０００ワットのＤＣマグネトロン電力設定でタイ層３４の上面３６上にマグネトロンスパッタリングされ得る。該スパッタリングは、約５．０×１０−６トール未満のスパッタリング前圧力でアルゴンガスを格納するチャンバ内で行なうことができる（スパッタリングプロセスは一般にチャンバ内の圧力を増大させる）。
【００５２】
シード層をスパッタリングするためのチャンバは、上述の通り、本発明のＦＥＣ製品又はその一部分を連続プロセスが製造できるようにするチャンバ４０であり得る。シード層をスパッタリングするためのチャンバも、タイ層３４をスパッタリングするためのチャンバと同じチャンバであり得る。こうして、導電性トレース層２２のシード層及びタイ層３４用の材料を連続プロセス内で逐次的に（ただしプラズマ蒸着とは別に）被着させることができることになる。代替的には、シード層をスパッタリングするためのチャンバは、タイ層３４をスパッタリングするためのチャンバともチャンバ４０とも別であってよい。
【００５３】
導電性トレース層２２のシード層が被着された後、結果として得られたフィルムを、電解メッキのためのシード層を調整するべく一連の浴に曝露することができる。例えば、結果として得られるフィルムを最初にロナクリーン（ＲＯＮＡＣＬＥＡＮ）  ＰＣ−９６０Ｍという商品名称でニューヨーク州フリーポート（Ｆｒｅｅｐｏｒｔ，ＮＹ）のリロナール・インク（Ｌｅａｒｏｎａｌ  Ｉｎｃ．）から市販されている１５％のスルホン酸と１５重量％のナトリウム塩を含む水性組成物２５％（体積）及び脱イオン（ＤＩ）水７５％（体積）を含む溶液の中に入れることができる。この溶液は、シード層の露出した表面から酸化物と有機残渣を除去する。次に、結果として得たフィルムを、ロナエッチ（ＲＯＮＡＥＴＣＨ）という商品名称でリロナール・インクから市販されている１重量％の過硫酸ナトリウム溶液の中に置くことができる。最終的に、結果として得たフィルムを１０％の硫酸（Ｈ２ＳＯ４）溶液中に置くことができる。このとき、結果として得られたフィルムは、シード層の上面に導電性トレース層２２の残りの部分をいつでも電解メッキできる状態となる。
【００５４】
導電性トレース層２２の残りの部分のための材料は、従来の電解メッキ技術を用いて電解メッキされ得る。例えば、１つの実施形態においては、約１８％のＨ２ＳＯ４及び約２３％のＣｕＳＯ４＊５Ｈ２Ｏを含む溶液中で結果としてのフィルムを置くことによりシード層上に導電性トレース層２２用の銅材料をメッキすることができる。シード層をメッキするために溶液に電流（例えば約２００アンペア／平方メートル）を印加する。電流は、ウィスコンシン州エーメリー（Ａｍｅｒｙ，ＷＩ）のダイナトロニクス・インク（Ｄｙｎａｔｒｏｎｉｘ、Ｉｎｃ．）から市販されている、ダイナトロニクス（ＤＹＮＡＴＲＯＮＩＸ）型式ＰＭＣ１０４／ＰＲ−２０−６０プログラマブル電源という商品名称の下で入手可能な電源といったようなあらゆる従来の電源によって印加可能である。電解メッキがひとたび完了すると、タイ層３４及び導電性トレース層２２は、いつでもパターン化可能な状態となる。
【００５５】
タイ層３４及び導電性トレース層２２のパターン化は、あらゆるさまざまなフォトリソグラフィ技術により実施可能であり得る。１実施形態においては、水性又は溶剤型であり得かつネガ又はポジのフォトレジストであり得るフォトレジストが基板１２の底面１６及び導電性トレース層２２の上面２４上に積層される。フォトレジストは、高温ローラーでの標準的積層技術を用いて適用され得る。フォトレジストの適当な厚みは、約３５〜約５０マイクロメートルの範囲内である。フォトレジストはこのとき、両側で紫外線光などにマスク又はフォトツールを通して曝露され得る。こうして、マスクによりカバーされていないフォトレジスト部分が架橋される。基板１２の底面１６はパターン化されていないことから、底面１６に適用されるフォトレジストはフラッド露光される。フォトレジストの未露光部分はこのとき適切な溶剤を用いて現像される。水性レジストの場合、希釈水溶液（例えば約０．５重量％〜約１．５重量％の炭酸ナトリウム又は炭酸カリウムを含む溶液）を、導電性トレース層２２の上面２４上に所望のパターンが得られるまで塗布することができる。
【００５６】
フォトレジストが形成された後、フィルムは次にエッチャント溶液のスプレーを受けることができ、これに架橋済みフォトレジストでカバーされていない導電性トレース層２２の一部分をエッチングする。導電性トレース層２２をエッチングするための適切なエッチャント溶液の一例としては、約１０．０重量％のＨ２ＳＯ４及び約２．０重量％〜約３．０重量％のＨ２Ｏ２を含む溶液が含まれる。エッチングは、タイ層３２の上面３４の一部の部域を曝露する（すなわち、導電性トレース層２２はパターン化される）。使用されるフォトリソグラフィ技術に応じて、この時点でフォトレジストを除去するか又は後続するエッチングのために保持することができる。
【００５７】
導電性トレース層２２がパターン化された後、次に、第２のエッチャント溶液中に結果として得られたフィルムを置くことによりタイ層３４をエッチングすることができ、この溶液は、架橋済みフォトレジストでカバーされていないタイ層３４の一部分をエッチングする。トレース層３４をエッチングするための適切なエッチャント溶液の例としては、約４．０重量％のＫＯＨ及び約２．５重量％のＫＭｎＯ４を含む溶液が含まれる。このとき、結果として得られたフィルムを、エッチング後の中和のため、約１０．０重量％のＨ２ＳＯ４を含む第３の溶液の中に置くことができる。エッチングが完了した時点で、次にフォトレジストを導電性トレース回路２２の上面２４及び基板１２の底面１６からはぎ取ることができる。フィルムをエッチング工程の前及び／又は後に脱イオン水で洗い流す工程、フィルムを乾燥させる工程及びその他の従来のフィルム清浄工程といったようなその他の工程をプロセスの中に内含させることもできる。このとき、結果として得られたフィルムを、さまざまな工業的利用分野において使用するため、別々のＦＥＣ製品（例えばＦＥＣ製品３２、３８、３２’及び３８’）へと分離することができる。
【００５８】
導電性トレース回路２２上に位置設定された導電性トレース回路２８をも含む本発明のＦＥＣ製品（例えばＦＥＣ製品２６、３８、２６’及び３８’）については、導電性トレース回路２２について上述されているものと同じ要領で導電性トレース回路２８用の材料を被着させパターン化させることができる。導電性トレース回路２８用の材料を、導電性トレース回路２２がパターン化される前又は後に被着させることができる。１つの実施形態においては、導電性トレース回路２８用材料を導電性トレース回路２２がパターン化される前に被着させる。この場合、フォトレジストを、導電性トレース回路２２の上面２４上ではなくむしろ導電性トレース回路２８の上面３０上に形成させ架橋させることができる。このとき、上述の通り、導電性トレース回路２８を導電性トレース回路２２と共にパターン化させることが可能である。
【００５９】
もう１つの実施形態においては、導電性トレース回路２２及びタイ層３４は、導電性トレース回路２８を形成する前にパターン化される。こうして、図２、４、６及び８に示されているように、ＦＥＣ製品２６、３８、２６’及び３８’が生成される。この場合、導電性トレース回路２２及びタイ層３４がパターン化された後、導電性トレース回路２８用の材料のシード層を被着させ、それに続いて電解メッキすることができる。代替的には、導電性トレース回路２２及び導電性トレース回路２８の材料が導電性トレース回路２２と導電性トレース回路２８の間で適切な層間接着を提供する場合、シード層は必要でないかもしれない。
【００６０】
被着後、導電性トレース回路２８を次に、導電性トレース回路２２について上述したものと同じ要領でパターン化することができる。従って、第２のフォトレジストを導電性トレース回路２８の上面３０上に形成させ架橋させることができる。結果として得られたフィルムを、回路トレースを画定するようにエッチングすることができ、その後、上述の通りフォトレジストを剥ぎ取ることができる。
【００６１】
本発明のＦＥＣ製品は同様に、導電性トレース回路２２及び導電性トレース回路２８を超えて付加的な導電性トレース回路を含むこともできる。該付加的な導電性トレース回路は、導電性トレース回路２２及び導電性トレース回路２８について上述されたものと同じ要領で被着されパターン化され得る。
【００６２】
タイ層３４を含まない本発明のＦＥＣ製品（例えばＦＥＣ製品１０、２６、１０’及び２６’）については、導電性トレース層２２をケイ素含有層１８の上面２０上に被着させ、上述のものと同じ要領でパターン化させることができる。パターン化されたケイ素含有層１８’を含む本発明のＦＥＣ製品（例えばＦＥＣ製品１０’、２６’、３２’及び３８’）については、上述のものと同じパターン化工程に従って、タイ層３４及び／又は導電性トレース層２２と共にケイ素含有層１８’をエッチングすることができる。
【００６３】
プラズマ蒸着及び回路化の後、本発明のＦＥＣ製品は片側に導電性回路を又、反対側に重合体基板表面を有する。ＦＥＣ製品は、はんだ球、リフロー球、熱圧着、ワイヤボンディング、インナーリードボンディングなどといったようなさまざまな従来の手段によりプリント回路板又はその他のデバイスに接続可能である。従って、本発明のＦＥＣ製品は、ボールグリッドアレイ、チップスケールパッケージ、単一及び多重金属層パッケージなどといったような電子パッケージの中で有用である。かかる回路及びパッケージは、記録用デバイス、印刷用デバイス、単一及び多重媒体デバイス、プロジェクタ、カメラ、コンピュータ、データ記憶デバイスなどを含む（ただしこれらに制限されるわけではない）あらゆる電子デバイスの中で使用するように設計され得る。
【００６４】
特性分析及び特長づけ手順
本発明のＦＥＣ製品を製造し特徴づけるためにさまざまな分析技術が利用可能である。ここではいくつかの技術が利用されている。これらの技術の説明を以下に記す。
【００６５】
ドラム電極製造方法
以下の手順により、ドラム電極でのプラズマ蒸着及びその後の回路化により本発明のＦＥＣ製品を製造した。供給スプール上にポリイミド基板フィルムを提供し、ここで該基板フィルムは、５０．８マイクロメートルのフィルム層厚み及び１５．２センチメートルのフィルム断面幅を示していた。基板フィルムは当初、オハイオ州デイトン（Ｄａｙｔｏｎ，ＯＨ）のスタコ・エナジー・プロダクツ（Ｓｔａｃｏ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）から市販されている可変ＡＣ単巻変圧器、型式０３３−３５０４（６０％の電力設定値）を用いてＩＲランプに補給された。ＩＲランプは、基板フィルムから水分を除去するべく１．０×１０−６トールに維持された圧力を有するチャンバの中に格納されていた。基板フィルムは、０．６１メートル／分のライン速度で補給された。
【００６６】
次に、基板フィルムを、プラズマ蒸着のためドラム電極の環状表面のまわりに補給した。ドラム電極の直径は５０．８センチメートル（２０．０インチ）、環状表面の幅は１６．５センチメートル（６．５インチ）であった。ドラム電極は同様に、カットアウト無しの管陽極及び陰極棒を格納するＯ２グロー放電デバイスをも含んでいた。プラズマ蒸着に先立ち、チャンバから空気をパージし、次に５．０×１０−６トールに維持されたプラズマ前圧力を提供するような流量でチャンバ内に気体を圧送した（気体の組成は実施例間で変動した）。１０℃に維持した循環水を同様に温度制御システムからドラム電極を通して圧送した。その後、気体内でプラズマを作り上げるため、２０００ワットのＲＦ電力をドラム電極に供給した。これにより、チャンバ圧力は約４〜７ミリトールまで上昇した。その後基板フィルムを、４．６メートル／分のライン速度でドラム電極の環状表面のまわりに補給し、これにより３秒というプラズマに対する曝露時間が作り出された。基板フィルムの一定の与えられた部分がドラム電極の環状表面と接触しプラズマに曝露された合計時間量として、曝露時間を測定した。基板フィルムの上面上にプラズマからのイオンが被着されて、ケイ素含有層を形成した。その後、結果としてのフィルムを収容スプール上に巻き取った。
【００６７】
チャンバを通して４．６メートル／分のライン速度で（基板及びケイ素含有層を格納する）フィルムを補給することにより、ケイ素含有層上にＮｉＣｒタイ層を被着させた。スパッタリングに先立ち、チャンバから空気をパージし、その後４００ｓｃｃｍの流量でアルゴンを充填して５．０×１０−６トールのスパッタリング前圧力を提供した。７００ワットのＤＣマグネトロン電力設定でＮｉＣｒ材料をマグネトロンスパッタリングすることにより、ケイ素含有層上にタイ層を被着させた。スパッタリングプロセスは、チャンバ内の圧力を７．０ミリトールまで上昇させた。
【００６８】
次に、チャンバを通して４．６メートル／分のライン速度で（基板、ケイ素含有層及びＮｉＣｒタイ層を格納する）フィルムを補給することによって、タイ層上に銅（Ｃｕ）シード層を被着させた。スパッタリングに先立ち、チャンバから空気をパージし、４００ｓｃｃｍの流量でアルゴンを充填して５．０×１０−６トールのスパッタリング前圧力を提供した。２０００ワットのＤＣマグネトロン電力設定で銅材料をマグネトロンスパッタリングすることにより、ＮｉＣｒタイ層上にＣｕシード層を被着させた。スパッタリングプロセスは、チャンバ内の圧力を７．０ミリトールまで増大させた。
【００６９】
シード層が被着された後、フィルムを２５℃で２分間溶液中に入れ、ここで溶液はロナクリーン（ＲＯＮＡＣＬＥＡＮ）ＰＣ−９６０Ｍという商品名称でリロナール・インクから市販されている１５重量％のスルホン酸及び１５％のナトリウム塩を含む水性組成物２５％（体積）及び脱イオン（ＤＩ）水７５％（体積）を含んでいた。その後フィルムに２分間ＤＩ水をスプレーした。次にフィルムを、１．０重量％の過硫酸ナトリウム溶液から成るリロナール・インクから市販されているロナエッチ（ＲＯＮＡＥＴＣＨ）銅浴の中に浸漬させた。その後、フィルムにＤＩ水を再び２分間スプレーした。前後に、シートを１５秒間１０重量％のＨ２ＳＯ４浴の中に浸漬させた。一連の浴の後、フィルムはいつでも電解メッキできる状態となった。
【００７０】
２２ガロンの浴中に（基板、ケイ素含有層、ＮｉＣｒタイ層及びＣｕシード層を格納する）フィルムを置くことによって電解メッキを実施した。浴は、空気攪拌された溶液を格納し、同じく銅−燐ナゲットの入ったバスケットを格納していた。溶液は、１８重量％のＨ２ＳＯ４、２３重量％のＣｕＳｏ４・５Ｈ２Ｏ、マサチューセッツ州マールボロ（Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ，ＭＡ）のローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ社（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｃｏ．）からＣｏｐｐｅｒ  Ｇｌｅａｍ  ＣＬＸ添加剤として市販されている２重量％の担体／光沢剤溶液及びローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ社から市販されている２重量％のＰＰＲ担体を含んでいた。浴は、ダイナトロニクス・インクから市販されている、ダイナトロニクス（ＤＹＮＡＴＲＯＮＩＸ）型式ＰＭＣ１０４／ＰＲ−２０−６０プログラマブル電源からの２００アンペア／平方メートル（２０アンペア／平方フィート）の電流密度で充電された。フィルムは、２４．１〜２５．４センチメートル（９．５〜１０インチ）のメッキ距離で４３分間浴中に存在していた。浴から除去した時点で、フィルムはいつでも回路化（すなわちパターン化）できる状態にあった。
【００７１】
平坦電極製造方法
以下の手順により、平坦電極でのプラズマ蒸着及びその後の回路化により本発明のＦＥＣ製品を製造した。供給スプール上にポリイミド基板フィルムを提供し、ここで該基板フィルムは、５０．８マイクロメートルのフィルム層厚み及び１５．２センチメートルのフィルム断面幅を示していた。基板フィルムは当初、オハイオ州デイトンのスタコ・エナジー・プロダクツから市販されている可変ＡＣ単巻変圧器、型式０３３−３５０４（６０％の電力設定値）を用いてＩＲランプに補給された。ＩＲランプは、基板フィルムから水分を除去するべく１．０×１０−６トールに維持された圧力を有するチャンバの中に格納されていた。基板フィルムは、０．６１メートル／分のライン速度で補給された。
【００７２】
次に、プラズマ蒸着のため０．６４センチメートル（０．２５インチ）の離隔距離で平坦電極を通過して基板フィルムを補給した。平坦電極をペンシルバニア州Ｅｘｐｏｒｔのレイボルド・バキューム・プロダクツ・インク（Ｌｅｙｂｏｌｄ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｉｎｃ．）から市販されているレイボールド生産メッキ装置の中に設置した。平坦電極は、（基板フィルムの移動方向に）２６．７センチメートル（１０．５インチ）の長さ及び３８．１センチメートル（１５．０インチ）の幅を含んでいた。プラズマ蒸着に先立ち、チャンバから空気をパージし、次に５．０×１０−６トールに維持されたプラズマ前圧力を提供するような流量でチャンバ内に気体を圧送した（気体の組成は実施例間で変動した）。１０℃に維持した循環水を同様に温度制御システムから平坦電極を通して圧送した。その後、気体内でプラズマを作り上げるため、２０００ワットのＲＦ電力を平坦電極に供給した。これにより、チャンバ圧力は７．０ミリトールまで上昇した。その後基板フィルムを、４．６メートル／分のライン速度で平坦電極を通過して補給し、これにより、３秒というプラズマに対する曝露時間が作り出された。基板フィルムの一定の与えられた部分が平坦電極の環状表面を通過しプラズマに曝露された合計時間量として、曝露時間を測定した。基板フィルムの上面上にプラズマからのイオンが被着されて、ケイ素含有層を形成した。
【００７３】
プラズマ蒸着の後、同じチャンバ内での連続プロセスにおいてＮｉＣｒタイ層を被着させるためスパッタリングデバイスを通過して（基板とケイ素含有層を格納する）フィルムを補給した。７００ワットのＤＣマグネトロン電力設定でＮｉＣｒ材料をマグネトロンスパッタリングすることにより、ケイ素含有層上にタイ層を被着させた。その後、（基板、ケイ素含有層及びＮｉＣｒタイ層を格納する）フィルムを、同じチャンバ内での連続プロセスにおいてタイ層上にＣｕシード層を被着させるために第２のスパッタリングデバイスを通過して、補給した。２０００ワットのＤＣマグネトロン電力設定で銅材料をマグネトロンスパッタリングすることにより、ＮｉＣｒタイ層上にＣｕシード層を被着させた。Ｃｕシード層を被着させた後、電解メッキのため、収容スプール上にフィルムを巻取った。
【００７４】
電解メッキに先立ち、フィルムを２５℃で２分間溶液中に入れ、ここで溶液はロナクリーンＰＣ−９６０Ｍという商品名称でリロナール・インクから市販されている１５重量％のスルホン酸及び１５％のナトリウム塩を含む水性組成物２５％（体積）及び脱イオン（ＤＩ）水７５％（体積）を含んでいた。その後フィルムに２分間ＤＩ水をスプレーした。次にフィルムを、１．０重量％の過硫酸ナトリウム溶液から成るリロナール・インクから市販されているロナエッチ銅浴の中に浸漬させた。その後、フィルムにＤＩ水を再び２分間スプレーした。前後に、シートを１５秒間１０重量％のＨ２ＳＯ４浴の中に浸漬させた。一連の浴の後、フィルムはいつでも電解メッキできる状態となった。
【００７５】
２２ガロンの浴中に（基板、ケイ素含有層、ＮｉＣｒタイ層及びＣｕシード層を格納する）フィルムを置くことによって電解メッキを実施した。浴は、空気攪拌された溶液を格納し、同じく銅−燐ナゲットの入ったバスケットを格納していた。溶液は、１８重量％のＨ２ＳＯ４、２３重量％のＣｕＳｏ４・５Ｈ２Ｏ、マサチューセッツ州マールボロのローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ社（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｃｏ．）からＣｏｐｐｅｒ  Ｇｌｅａｍ  ＣＬＸ添加剤として市販されている２重量％の担体／光沢剤溶液及びローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ社から市販されている２重量％のＰＰＲ担体を含んでいた。浴は、ダイナトロニクス・インクから市販されている、ダイナトロニクス（ＤＹＮＡＴＲＯＮＩＸ）型式ＰＭＣ１０４／ＰＲ−２０−６０プログラマブル電源からの２００アンペア／平方メートル（２０アンペア／平方フィート）の電流密度で充電された。フィルムは、２４．１〜２５．４センチメートル（９．５〜１０インチ）のメッキ距離で４３分間浴中に存在していた。浴から除去した時点で、フィルムはいつでも回路化（すなわちパターン化）できる状態にあった。
【００７６】
回路化方法
ドラム電極製造方法及び平坦電極製造方法に従って製造したフィルムを、回路形成のための以下の手順に従ってパターン化した。導電層の表面及び基板の底面上にカリフォルニア州エルセガンド（Ｅｌ  Ｓｅｇｕｎｄｏ，ＣＡ）のウエスタン・マグナム（Ｗｅｓｔｅｒｎ  Ｍａｇｎｕｍ）から市販されているＸＲＬ−１２０Ａホットローラーラミネータ（Ｈｏｔ  Ｒｏｌｌｅｒ  Ｌａｍｉｎａｔｏｒ）を用いてフォトレジストを形成した。４５．７センチメートル／分（１．５フィート／分）のライン速度でラミネータを通過してフィルムを補給した。積層温度は１２７℃（２６０°Ｆ）であり、積層圧力は４１４キロパスカル（６０ポンド／平方インチ）であった。フォトレジストは、ポリエチレンライナー、ポリ（メチルメタクリラート）フォトレジスト層及びポリエステルカバーシートを格納し、アクアーマー（Ａｑｕａ−Ｍｅｒ）ＳＦ３２０ドライフィルムフォトレジストという商品名でコネチカット州ウォーターベリー（Ｗａｔｅｒｂｕｒｙ，ＣＴ）のマクダーミット・インク（ＭａｃＤｅｒｍｉｄ  Ｉｎｃ．）から市販されている。積層に先立ち、ポリエチレンライナー及びポリエステルカバーシートをフォトレジスト層から除去した。
【００７７】
次に、マスクを通して１５秒間の１５ミリワット／平方センチメートルのＵＶ放射線露光により、導電層上に形成されたフォトレジストを架橋させた。基板上に形成されたフォトレジストを、１５秒間１５ミリワット／平方センチメートルのＵＶ放射線のフラッド露光により架橋させた。ＵＶ放射線は、カリフォルニア州サンノゼ（Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ，ＣＡ）のＪＢＡアソシエーツ（Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ）から市販されている５００ワットの短アーク水銀ランプの備わったＪＢＡ紫外線露光システム（商品名称）により提供された。フォトレジストは、フロリダ州クリアウォーター（Ｃｌｅａｒｗａｔｅｒ，ＦＬ）のアイドシャン・エンジニアリング・インク（Ｅｉｄｓｃｈｕｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、Ｉｎｃ．）から市販されているＡＳＩ型式ＴＴ−２４（商品名称）スプレー現像装置を用いて現像された。現像速度は２７．４センチメートル／分（０．９フィート／分）であり、現像温度は２９．４℃（８５°Ｆ）であり、現像液浴は０．８５重量％のＫ２ＣＯ３を含み、スプレー圧力は１７２キロパスカル（２５ポンド／平方インチ）であった。
【００７８】
次に、スプレー圧１７２キロパスカル（２５ポンド／平方インチ）、浴速度９．１センチメートル／分（０．３フィート／分）で４３℃（１１０°Ｆ）に維持されたエッチ浴を伴うＴＴ−２４型スプレー現像装置を用いて、Ｃｕ層をエッチングした。浴は、１０．０重量％のＨ２ＳＯ４及び２．０〜３．０重量％のＨ２Ｏ２を含んでいた。エッチング後に、フォトレジストを、２５℃に維持された溶液で除去した。該溶液は、イリノイ州アイタスカ（Ｉｔａｓｃａ，ＩＬ）のトーヨン・テクノロジーズ（Ｔｏｒｙｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）から市販されているレジストストリッパ（Ｒｅｓｉｓｔ  Ｓｔｒｉｐｐｅｒ）Ｓ−８０４４ｉ（商品名称）５０％とＤＩ水５０％を含んでいる。
【００７９】
次に、フィルムからＦＥＣ製品を個別にカットしマルチメータで短絡についてチェックした。その後、ＦＥＣ製品を２分間ＮｉＣｒエッチ溶液内に個別に置き、ＮｉＣｒタイ層をエッチングした。１００ミリリットルの水中に４．０グラムのＫＯＨ及び２．５グラムのＫＭｎＯ４を溶解させ、５７℃（１３７°Ｆ）まで加熱することにより、ＮｉＣｒエッチ溶液を調整した。ＮｉＣｒエッチ溶液からの除去の後、ＦＥＣ製品をＤＩ水で洗い流し、１分間１０．０重量％のＨ２ＳＯ４溶液中に置いてＮｉＣｒエッチ溶液を中和した。ＦＥＣ製品を再び１分間ＤＩ水で洗い流し、窒素ガスでブロー乾燥した。
【００８０】
初期剥離強度試験
ＦＥＣ製品の剥離強度（すなわち層間接着強度）を、ＦＥＣ製品の製造後に以下の手順に従って定量的に測定した。ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）のスリーエム・カンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されているスコッチ（ＳＣＯＴＣＨ）永久両面テープ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｔｉｃｋ  Ｔａｐｅ）を用いてガラススライド上にＦＥＣ製品の試料を置いた。試料の３つのトレースを２〜４ミリメートルまで部分的に剥離させて、剥離を開始した。試料を伴うガラススライドを、マサチューセッツ州カントン（Ｃａｎｔｏｎ，ＭＡ）のインストロン・コーポレーション（Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されているインストロン（ＩＮＳＴＲＯＮ）試験機器（Ｔｅｓｔ  Ｅｑｕｉｐｅｍｅｎｔ）型式５５６７上に取り付けた。クリップを１０グラムのロードセル及び試料のトレースの１つに接続する。剥離角度が９０＋／−１０度となるように試料を位置づけした。その後基板に対する導電性トレース層の剥離強度を、１．２７センチメートル／分（０．５インチ／分）のクロスヘッド速度で測定した。負荷重量が実質的に一定となった時点で剥離強度を記録した。最初に剥離された２つの残りのトレースで、試験をくり返した。本書に作表されている結果は、３回の試験ランの平均である。
【００８１】
２５０℃、１時間の剥離強度試験
ＦＥＣ製品の剥離強度を、ＦＥＣ製品の製造後に上述の初期剥離強度試験に従って定量的に測定し、１時間２５０℃のオーブン内に置いた。こうして、高温に対する曝露の後のＦＥＣ製品の安定性が試験された。
【００８２】
１５０℃、２００時間の剥離強度試験
ＦＥＣ製品の剥離強度を、ＦＥＣ製品の製造後に上述の初期剥離強度試験に従って定量的に測定し、２００時間１５０℃のオーブン内に置いた。こうして、長時間にわたる熱に対する曝露の後のＦＥＣ製品の安定性が試験された。
【００８３】
はんだリフローの剥離強度試験
ＦＥＣ製品の剥離強度を、ＦＥＣ製品の製造後に上述の初期剥離強度試験に従って定量的に測定し、窒素ガス循環を伴うはんだリフローオーブン内に置いた。はんだリフローは、プリント回路板に対し電子コンポーネントを付着させる広く受入れられた方法である。従って、本発明のＦＥＣ製品は望ましくは、はんだリフロー条件に対する曝露した場合も優れた安定性を示す。
【００８４】
絶縁抵抗試験
ＦＥＣ製品の絶縁抵抗を、以下の手順を用いて定量的に測定した。２ミリメートルの厚みで、各々のＦＥＣ製品の５０×５０ミリメートルの正方形の試料を作製した。２５℃及び大気圧でトレースを横断して１００ボルトのＤＣ電圧を誘導させた。結果として得られた電流をピコアンメータで測定した。電圧及び結果として得られた電流から表面抵抗を計算した。ＦＥＣ製品の該正方形内のトレース数とアスペクト比の積で表面抵抗を除することにより、シート抵抗（オーム／正方形）を計算した。
【００８５】
本発明のＦＥＣ製品は望ましくはプラズマ蒸着の後優れた絶縁抵抗を保持する。低い絶縁抵抗は、特にファインピッチ利用分野において、トレース間の漏れ電流に起因してＦＥＣ製品の性能にとって不利である可能性がある。
【実施例】
【００８６】
本発明の範囲内で当業者にとって数多くの修正及び変形形態が明らかになると思われることから単なる例示として意図されている以下の実施例の中で、さらに詳細に本発明について記述する。別途指摘がある場合を除き、以下の例に報告されている全ての部分量、百分率及び比率は、原子百分率をベースとしており、実施例中で使用される全ての試薬は、以下で記述する化学物質供給業者から得たものであるか又は入手可能なものであり、そうでなければ、従来の技術で合成可能である。
【００８７】
以下の組成上の略語が、以下の実施例において使用されている：
「ポリイミド」：デラウエア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）のＥ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール社（ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  Ｃｏ．）からカプトン（ＫＡＰＴＯＮ）Ｅポリイミドフィルムの商品名称で市販されているポリイミドフィルム
「ＴＭＳ」：ミズーリ州セントルイス（Ｓａｉｎｔ  Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）のシグマ・アルドリッチ・ケミカル・カンパニー（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されているＮＭＲ等級のテトラメチルシラン（Ｓｉ（ＣＨ３）４）
「アルゴン」：シグマ・アルドリッチ・ケミカル・カンパニーから市販されている超高純度アルゴンガス
「酸素」：シグマア・アルドリッチ・ケミカル・カンパニーから市販されている超高純度酸素ガス
「窒素」：シグマ・アルドリッチ・ケミカル・カンパニーから市販されている超高純度窒素ガス
【００８８】
実施例１〜１５及び比較例Ａ〜Ｃ
実施例１〜１５は、プラズマ蒸着の曝露時間及びＲＦ電力が表１に示されている通りに変動させられたという点を除いて、上述の通りの「ドラム電極製造方法」及び「回路化方法」に従って調整された本発明のＦＥＣ製品である。表１は、実施例１〜１５のＦＥＣ製品を製造するためにプラズマ蒸着中に使用される曝露時間、ＲＦ電力、気体流量を提供している。
【００８９】
表１
2008526019.tif 000003
【００９０】
比較例Ａは、以下の点を除いて、上述の通りの「ドラム電極製造方法」及び「回路化方法」に従って調整された。酸素グロー放電デバイスは、５００ｓｃｃｍの流量でチャンバに対し酸素を提供するドラム電極の環状表面に隣接して組立てられた（いかなるＴＭＳも存在しなかった）。ドラム電極は３０００ボルト及び２６ミリアンペアの電流で電力供給された。こうして、５ミリトールの動作圧力が生成された。ポリイミド基板フィルムは６１センチメートル／分（２フィート／分）の速度でドラム電極のまわりに補給された。
【００９１】
「初期剥離強度試験」、「２５０℃、１時間の剥離強度試験」及び「１５０℃、２００時間の剥離強度試験」に従って、実施例１〜１５及び比較例ＡのＦＥＣ製品を試験した。表２は、実施例１〜４及び比較例ＡのＦＥＣ製品についての剥離強度結果を提供し、表３は実施例５〜１０及び比較例ＡのＦＥＣ製品についての剥離強度結果を提供し、表４は実施例１１〜１５及び比較例ＡのＦＥＣ製品についての剥離強度結果を提供している。
【００９２】
表２
2008526019.tif 000004
【００９３】
表３
2008526019.tif 000005
【００９４】
表４
2008526019.tif 000006
【００９５】
表２〜４のデータは、本発明のＦＥＣ製品内のプラズマ蒸着されたケイ素含有層のメリットを例示している。一般的に、実施例１−１５のＦＥＣ製品は、優れた初期層間接着及び加熱条件に曝露した後の優れた安定性の組合せを示した。相対的に、比較実施例ＡのＦＥＣ製品は加熱条件に暴露したあと、安定性の著しい減少を示した。かくして本発明のＦＥＣ製品は、ＦＥＣ製品が長期間にわたり熱に付される可能性があるさまざまな利用分野で使用するために適している。
【００９６】
表３及び４のデータは同様に、ケイ素含有層が過度に厚い場合に本発明のＦＥＣ製品の層間接着が削減されるということをも例示している。このことは、実施例１０及び１５のＦＥＣ製品についても示されている。実施例１０のＦＥＣ製品は、１８０ｓｃｃｍのＴＭＳ流量（その他の気体は全く存在せず）及び８秒の曝露時間で製造された。同様にして、実施例１５のＦＥＣ製品は、１８０ｓｃｃｍのＴＭＳ流量、１７０ｓｃｃｍの窒素流量及び２０秒の曝露時間で製造された。上述の通り、プラズマ蒸着の程度は、気体の組成及び曝露時間といったようなさまざまなプロセス要因によって左右され得る。気体が高濃度のＴＭＳを含み、曝露時間が長い場合、基板上にはより大量のイオンが被着し、ケイ素含有層の厚みを増大させる。実施例１０及び１５のＦＥＣ製品は、比較的厚いケイ素含有層がＦＥＣ製品の層内接着を低減させ得るということを示している。
【００９７】
実施例１６〜２３及び比較例Ｂ〜Ｍ
実施例１６〜２３は、プラズマ蒸着の圧力、ライン速度、ＲＦ電力、ＤＣバイアス、及びアンペア数が表５示されている通りに変動させられたという点を除いて、上述の通りの「平坦電極製造方法」、及び「回路化方法」に従って調整された本発明のＦＥＣ製品である。チャンバには、１７８ｓｃｃｍの気体流量でＴＭＳが、又１８１ｓｃｃｍの気体流量で酸素が充填されている。表５は、実施例１６−２３のＦＥＣ製品を製造するためにプラズマ蒸着中に用いられるＩＲ加熱温度、ライン速度、ＲＦ電力、ＤＣバイアス及びアンペア数を提供している。
【００９８】
表５
2008526019.tif 000007
【００９９】
比較例Ｄ〜Ｏは、気体がアルゴンのみを含有していたこと（ＴＭＳ無し）及びプラズマ蒸着の圧力、ライン速度、ＲＦ電力、ＤＣバイアス及びアンペア数が表６に示されている通りに変動させられたという点を除いて、上述の通りの「平坦電極製造方法」及び「回路化方法」に従って調整されたＦＥＣ製品である。表６は、比較例Ｂ〜ＭのＦＥＣ製品を製造するためにプラズマ蒸着中に用いられるアルゴン流量、圧力、ＩＲ加熱温度、ライン速度、ＲＦ電力、ＤＣバイアス及びアンペア数を提供している。
【０１００】
表６
2008526019.tif 000008
【０１０１】
実施例１６〜２３及び比較例Ｂ〜ＭのＦＥＣ製品は、「初期剥離強度試験」、「２５０℃、１時間の剥離強度試験」及び「はんだリフロー剥離強度試験」に従って試験された。表７は、実施例１６〜２３及び比較例Ｂ〜ＭのＦＥＣ製品についての剥離強度結果を提供している。
【０１０２】
表７
2008526019.tif 000009
【０１０３】
表７に提供されているデータはさらに、実施例１６〜２３のＦＥＣ製品が優れた初期層間接着及び加熱条件及びはんだリフローに対する曝露後の優れた安定性の組合せを示したことを例示している。これに比較して、比較例Ｂ〜ＭのＦＥＣ製品は、加熱条件及びはんだリフローオーブンに対する曝露後の安定性の著しい低下を示した。かくして、本発明のＦＥＣ製品は、ＦＥＣ製品が熱に付される可能性のあるさまざまな利用分野において使用するのに適している。その上、本発明のＦＥＣ製品は同様に、はんだリフロー中に優れた安定性を示し、本発明のＦＥＣ製品が著しい不利な影響無く回路板などにしっかりと固定され得るようにしている。
【０１０４】
実施例２４〜４４
実施例２４〜４４は、圧力、曝露時間及びＲＦ電力が表８に示されている通りに変動されたという点を除いて、上述の通りの「平坦電極製造方法」及び「回路方法」に従って調整された本発明のＦＥＣ製品である。チャンバは同様に、変動する体積気体流量比のＴＭＳ／酸素が充填された。実施例２２〜２４のＦＥＣ製品を製造し試験して、層間接着及び安定性に対しプロセス変数の改変がどのような効果をもたらすかを判定した。表は、実施例２４〜４４のＦＥＣ製品を製造するためにプラズマ蒸着中に使用されるＴＭＳ／酸素の体積気体流量比、圧力、曝露時間及びＲＦ電力を提供している。
【０１０５】
表８
2008526019.tif 000010
【０１０６】
実施例２４〜４４のＦＥＣ製品を、「初期剥離強度試験」、「２５０℃、１時間の剥離強度試験」、及び「１５０℃、２００時間の剥離強度試験に従って試験した。表９は、実施例２４〜４４のＦＥＣ製品についての剥離強度結果を提供している。
【０１０７】
表９
2008526019.tif 000011
【０１０８】
表９に提供されているデータは、プロセス変数の複数の組合せが、優れた初期層間接着と加熱条件に対する曝露後の優れた安定性の組合せを提供するということを例示している（例えば実施例２４、２５，３１，３４，３５，３７，３９及び４１のＦＥＣ製品）。これは、優れた初期層間接着及び加熱条件に対する曝露後の優れた安定性を提供するケイ素含有層を得るためのプロセスウインドウが比較的広いものであるということを実証している。
【０１０９】
実施例４５〜５６
実施例４５〜５６は、ＲＦ電力が表１０に示されている通りに変動させられ各々のＦＥＣ製品についての曝露時間が３０秒であったという点を除いて、上述の通りの平坦電極製造方法（ただし回路化方法ではない）に従って調整されたＦＥＣ製品である。実施例４５−５６のＦＥＣ製品は、ケイ素含有層内に存在する酸素、炭素及びケイ素の実際の濃度を検査する一助となるように、調整され試験された。分析され得る充分に厚い層を得るために３０秒の曝露時間を使用した。表１０は、実施例４５−５６のＦＥＣ製品を製造するためにプラズマ蒸着中に用いられるＴＭＳ及び酸素の気体流量、圧力及びＲＦ電力を提供している。表１１は、化学分析用電子分光法（ＥＳＣＡ）で分析される通りの実施例４５〜５６のＦＥＣ製品のケイ素含有層の中に存在する酸素、炭素及びケイ素の濃度を提供している。
【０１１０】
表１０
2008526019.tif 000012
【０１１１】
表１１
2008526019.tif 000013
【０１１２】
表１１中のデータは、実施例４５〜５６のＦＥＣ製品のケイ素含有層内に存在する酸素、炭素及びケイ素の濃度に対する処理変数の影響を例示している。特に、データは、本発明のＦＥＣ製品のケイ素含有層中の酸素／ＴＭＳ比が、ＲＦ電力の増大、チャンバ圧力の増大及び／又はＴＭＳ／酸素体積流量比の減少によって増加し得る、ということを例示している。
【０１１３】
実施例５７〜５９及び比較例Ｎ及びＯ
実施例５７〜５９は、上述されている通りの「平坦電極製造方法」及び「回路化方法」に従って調整された本発明のＦＥＣ製品である。実施例５７のＦＥＣ製品は、１８０ｓｃｃｍのＴＭＳ流量及び１７０ｓｃｃｍのアルゴン流量で製造された。実施例５８のＦＥＣ製品は、１８０ｓｃｃｍのＴＭＳ流量及び１７０ｓｃｃｍの酸素流量で製造された。実施例５９のＦＥＣ製品は、８０ｓｃｃｍのＴＭＳ流量、３２０ｓｃｃｍの酸素流量で製造された。
【０１１４】
比較例ＮのＦＥＣ製品は、プラズマ蒸着又は回路化に付されなかったポリイミド基板であり、プラズマ蒸着により絶縁抵抗がいかに影響されるかを比較するための基準線を提供している。比較例ＯのＦＥＣ製品は、１７０ｓｃｃｍのアルゴン流量（ＴＭＳは無し）で、上述の通りの「平坦電極製造方法」及び「回路化方法」に従って調整された。
【０１１５】
実施例５７及び５８及び比較例Ｎ及びＯのＦＥＣ製品を、「絶縁抵抗試験」に従って試験した。表１２は、実施例５７及び５８及び比較例Ｎ及びＯのＦＥＣ製品についての絶縁抵抗の結果を提供している。
【０１１６】
表１２
2008526019.tif 000014
【０１１７】
表１２内のデータは、絶縁抵抗に関してのプラズマ蒸着されたケイ素含有層のメリットを例示している。上述の通り、比較例Ｎのポリイミド基板は、絶縁抵抗の基準線を提供する。表１２に示されているように、実施例５７及び５８のＦＥＣ製品は、比較例Ｏに比べてより高い絶縁抵抗レベルを保持している。ＴＭＳ無しのアルゴンプラズマ処理が、比較例Ｏのポリイミド基板の表面を黒鉛化した可能性があると考えられている。
【０１１８】
付加的に、表１２のデータは、ＴＭＳと酸素を用いた実施例５８のＦＥＣ製品が、比較例Ｎのポリイミド基板との関係においていかなる絶縁抵抗も実質的に失なわなかったということを示している。従って、優れた層間接着及び安定性を示すことに加えて、本発明のＦＥＣ製品は同様に優れた絶縁抵抗をも示す。このため、トレース間に漏れ電流が存在する確率は減少する。
【０１１９】
実施例５９のＦＥＣ製品を、５つの別々の正方形（実施例５９ａ〜５９ｅ）に分割し、８５℃の温度及び８５％の相対湿度にセットされたオーブン内にこれらを保持した。ＦＥＣ製品を、オーブン内に保持されている間、１０日間にわたり「絶縁抵抗試験」に従って数回試験した。表１３は、実施例５９ａ〜５９ｅのＦＥＣ製品についてのシート抵抗結果（オーム／正方形）を提供している。
【０１２０】
表１３
2008526019.tif 000015
【０１２１】
表１３のデータは、ＴＭＳ及び酸素でプラズマ蒸着された本発明のＦＥＣ製品のシート抵抗が、１０日間にわたる高い湿度及び温度条件下でさえ優れている、ということを例示している。この実施例はさらに、長時間にわたってさえ、優れた剥離強度、安定性と同様絶縁抵抗をも示す該発明のＦＥＣ製品の有用性についてさらに例示している。
【０１２２】
本発明について好ましい実施形態を基準にして記述してきたが、当業者であれば、該発明の精神及び範囲から逸脱することなく形態及び細部に変更を加えることができるということを認識することだろう。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明のフレキシブル電子回路製品の第１の実施形態の断面図である。
【図２】本発明のフレキシブル電子回路製品の第２の実施形態の断面図である。
【図３】本発明のフレキシブル電子回路製品の第３の実施形態の断面図である。
【図４】本発明のフレキシブル電子回路製品の第４の実施形態の断面図である。
【図５】本発明のフレキシブル電子回路製品の第５の実施形態の断面図である。
【図６】本発明のフレキシブル電子回路製品の第６の実施形態の断面図である。
【図７】本発明のフレキシブル電子回路製品の第７の実施形態の断面図である。
【図８】本発明のフレキシブル電子回路製品の第８の実施形態の断面側面図である。
【図９】本発明のフレキシブル電子回路製品の製造用システムの概略的側面図である。
【図１０】本発明のフレキシブル電子回路製品の製造のための代替的システムの概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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