(57)【要約】【課題】電解めっき工程の生産性を向上させた配線板の製造方法を提供する。また、金属薄膜と絶縁性基板との密着性が高い配線を有する配線板の製造方法を提供する。【解決手段】絶縁性基板上に金属薄膜を形成して配線基板１０２とし、該配線基板１０２の金属薄膜２上に電解めっき法によってめっき膜を形成する配線板の製造方法である。めっき膜を形成する工程は、めっき液９に浸漬させていない状態の配線基板１０２の金属薄膜２とめっき液９に浸漬した状態のダミーカソード６を電気的に並列接続し、金属薄膜２とダミーカソード６に電圧が印加された状態を準備する準備工程と、配線基板１０２をめっき液９に浸漬して、配線基板１０２の金属薄膜２に電解めっきを行う電解めっき工程とからなる。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板上に金属薄膜を形成して配線基板とし、該配線基板の金属薄膜上に電解めっき法によってめっき膜を形成する配線板の製造方法であって、
前記めっき膜を形成する工程は、
めっき液に浸漬させていない状態の前記配線基板の金属薄膜とめっき液に浸漬した状態のダミーカソードを電気的に並列接続し、前記金属薄膜と前記ダミーカソードに電圧が印加された状態を準備する準備工程と、
前記配線基板をめっき液に浸漬して、前記配線基板の金属薄膜に電解めっきを行う電解めっき工程とからなることを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項２】
前記準備工程は、
前記配線基板の金属薄膜と前記ダミーカソードを電気的に並列接続し、前記ダミーカソードをめっき液に浸漬する工程と、
めっき液に浸漬させていない状態の前記配線基板の金属薄膜とめっき液に浸漬した状態のダミーカソードに電圧を印加する工程とからなることを特徴とする請求項１に記載の配線板の製造方法。
【請求項３】
前記準備工程は、
前記配線基板の金属薄膜と前記ダミーカソードを電気的に並列接続し、前記配線基板の金属薄膜と前記ダミーカソードをめっき液に浸漬させない状態で、前記配線基板の金属薄膜と前記ダミーカソードに電圧を印加する工程と、
前記ダミーカソードをめっき液に浸漬する工程とからなることを特徴とする請求項１に記載の配線板の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁性基板はポリイミドからなり、
金属薄膜を形成する工程は、
前記絶縁性基板をアルカリ溶液で処理し、前記絶縁性基板表面にポリイミド改質層を形成する改質工程と、
前記ポリイミド改質層を金属イオン含有溶液に浸漬し、該金属イオン含有溶液に含まれる金属イオンをポリイミド改質層に吸着させる金属イオン吸着工程と、
前記ポリイミド改質層に吸着された金属イオンを、還元剤溶液を用いて還元することによって、ポリイミド改質層の内部および表面上に金属薄膜を形成する金属イオン還元工程とからなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の配線板の製造方法。
【請求項５】
前記めっき膜を形成後、前記ポリイミド改質層を加熱処理によりイミド環を有する構造に再改質する熱処理工程と、
前記めっき膜上にレジストパターンを形成するレジスト形成工程と、
前記めっき膜上に第２のめっき膜を形成する第２のめっき工程と、
前記レジストパターンを除去するレジスト除去工程と、
前記めっき膜および前記金属薄膜を選択的にエッチングするエッチング工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミドおよびガラスエポキシなどの絶縁性基板上に、金属配線を形成する配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配線板の製造工程において絶縁性基板にめっき膜を形成するめっき方法としては、絶縁性基板に無電解めっき法や直接めっき法（特許文献１，２参照）の工程により金属薄膜を形成して配線基板にした後、電解めっき法により選択的に配線を形成して配線板にするセミアディティブ法がある。
【０００３】
電解めっき法による銅配線の形成の際には、めっき液の管理が簡便であるなどの理由により、一般に硫酸銅めっき液が用いられる。
【０００４】
この硫酸銅めっき液を用いた電解めっき法の場合は、めっき速度を高くするために硫酸銅めっき液の濃度を高くして電流密度を上げることにより、めっき膜の析出量を増加させて配線板の生産効率を上げることができる。
【０００５】
ところが、均一電着性を上げるために電解めっき液の硫酸濃度を上げると、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉなどの金属からなる金属薄膜を溶解してしまうという問題がある。
【０００６】
例えば、スパッタリング法により膜厚１０００Åの金属薄膜を設けた配線基板に、例えば硫酸銅６０〜１００ｇ／Ｌ、硫酸１７０〜２２０ｇ／Ｌ、塩素４０〜８０ｍｇ／Ｌの組成を有するめっき液により電解めっきしていくと、めっき膜が電着される前に金属薄膜が溶解して給電不良となり、特に両面めっき製品の場合はバイポーラ現象が発生してめっき膜が成膜されないという致命的な欠点がある。
【０００７】
このため、薄い金属薄膜に、硫酸銅めっき液を用いてめっき膜を形成する場合は、硫酸濃度を下げたり、電流密度を下げるなどしなければならないため、配線板の生産性を高めることができない。
【０００８】
この問題に対処する方法としては、めっき液に浸漬させる前から金属薄膜に電圧をかけることで、金属薄膜をめっき液に浸漬した直後から電解めっきを開始するという方法が考えられる。ところが、この場合は、配線基板をめっき液に浸漬する過程では、金属薄膜をめっき液に浸漬した面積がアノードをめっき液に浸漬している面積よりもはるかに小さいため、金属薄膜の電流密度が高くなり、めっき膜質が悪くなる。
【０００９】
このような問題を防止するために、配線基板をめっき液に浸漬させる過程で、金属薄膜のめっき液に浸漬している面積が増加すると共に、電流源の電流値を増やしていくことも方法として考えられる。しかし、この場合、めっき厚を面内で均一にするためには、短時間で配線基板をめっき液に浸漬させなければならないので、前述した方法の制御は非常に難しい。
【００１０】
特許文献３には、光沢剤無添加の硫酸銅めっき液によるめっき工程と光沢剤添加の硫酸銅めっき液によるめっき工程を組み合わせたものが提案されているが、２つのめっき工程の切り換え、めっき液の温度や電流密度の変更等により、装置構成や制御が複雑である。
【００１１】
特許文献４には、回路基板と並列に格子板（ダミーカソード）を接続してめっき液に浸漬する電気めっき方法が記載されているが、これは大小のパッドが混在する回路基板を電気めっきする場合に大パッドと小パッドの領域でめっき厚さが均一になるようにするもので、上記課題を解決するものではないし、回路基板や格子板の浸漬、電流の印加のタイミングについては考慮されていない。また、特許文献５には、被めっき物と並列にダミーカソードを接続してめっき液に浸漬するめっき装置が記載されているが、これは被めっき物をめっき液に投入したときにまだ電圧が印加されていないことにより被めっき物に金属元素が置換析出するのを防止するもので、上記課題を解決するものではない
【特許文献１】特開２００１−７３１５９号公報
【特許文献２】特開２００４−６５８４号公報
【特許文献３】特開２００５−２５６１５９号公報
【特許文献４】特開平５−２６３２８８号公報
【特許文献５】特開平５−２６３２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、電解めっき工程の生産性を向上させた配線板の製造方法を提供することを課題とする。また、金属薄膜と絶縁性基板との密着性が高い配線を有する配線板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するために、本発明は、
絶縁性基板上に金属薄膜を形成して配線基板とし、該配線基板の金属薄膜上に電解めっき法によってめっき膜を形成する配線板の製造方法であって、
前記めっき膜を形成する工程は、
めっき液に浸漬させていない状態の前記配線基板の金属薄膜とめっき液に浸漬した状態のダミーカソードを電気的に並列接続し、前記金属薄膜と前記ダミーカソードに電圧が印加された状態を準備する準備工程と、
前記配線基板をめっき液に浸漬して、前記配線基板の金属薄膜に電解めっきを行う電解めっき工程とからなるものである。
【００１４】
前記製造方法において、前記準備工程は、ダミーカソードのめっき液への浸漬と電圧の印加はいずれが先になってもよい。
すなわち、前記準備工程は、
前記配線基板の金属薄膜と前記ダミーカソードを電気的に並列接続し、前記ダミーカソードをめっき液に浸漬する工程と、
めっき液に浸漬させていない状態の前記配線基板の金属薄膜とめっき液に浸漬した状態のダミーカソードに電圧を印加する工程とからなるものでもよい。
また、前記準備工程は、
前記配線基板の金属薄膜と前記ダミーカソードを電気的に並列接続し、前記配線基板の金属薄膜と前記ダミーカソードをめっき液に浸漬させない状態で、前記配線基板の金属薄膜と前記ダミーカソードに電圧を印加する工程と、
前記ダミーカソードをめっき液に浸漬する工程とからなるものでもよい。
【００１５】
また、本発明は、前記製造方法において、
前記絶縁性基板はポリイミドからなり、
金属薄膜を形成する工程は、
前記絶縁性基板をアルカリ溶液で処理し、前記絶縁性基板表面にポリイミド改質層を形成する改質工程と、
前記ポリイミド改質層を金属イオン含有溶液に浸漬し、該金属イオン含有溶液に含まれる金属イオンをポリイミド改質層に吸着させる金属イオン吸着工程と、
前記ポリイミド改質層に吸着された金属イオンを、還元剤溶液を用いて還元することによって、ポリイミド改質層の内部および表面上に金属薄膜を形成する金属イオン還元工程とからなるものである。
【００１６】
さらに、本発明は、前記製造方法において、
前記めっき膜を形成後、前記ポリイミド改質層を加熱処理によりイミド環を有する構造に再改質する熱処理工程と、
前記めっき膜上にレジストパターンを形成するレジスト形成工程と、
前記めっき膜上に第２のめっき膜を形成する第２のめっき工程と、
前記レジストパターンを除去するレジスト除去工程と、
前記めっき膜および前記金属薄膜を選択的にエッチングするエッチング工程とをさらに含むものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、めっき液に浸漬させていない状態の金属薄膜とめっき液に浸漬した状態のダミーカソードを電気的に並列接続し、金属薄膜とダミーカソードに電圧が印加された状態を準備する準備工程を設けたので、配線基板をめっき液に浸漬した直後に電解めっきを開始でき、めっき液による金属薄膜の溶出を抑制できる。また、金属薄膜を溶かさずに電流密度を一定にしてめっき工程を実施することが可能であることから、電解めっき不良や、金属薄膜に発生するジュール熱による絶縁性基板へのダメージ抑制、絶縁性基板と配線の密着強度向上、配線板の機械強度の確保をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１２を参照して説明する。
【００１９】
図１は、直接めっき法によるポリイミド配線基板の製造方法を示すフロー図の一例であり、図２は、図１のフロー図に引き続いて実施される配線板の製造方法を示すフロー図の一例である。図３〜図５は、直接めっき法によるポリイミド配線基板の製造工程を説明するためのポリイミド基板の概略断面図の一例である。図６〜図１１は、本発明に係る配線板の製造工程を説明するための概略断面図の一例である。図１２は、本発明で提案する電解めっき方法を説明するためのものである。
【００２０】
本発明に係る配線板の製造方法は以下に示す工程を含むものである。
【００２１】
１．改質工程
本工程では、ポリイミド基板をアルカリ溶液で処理し、イミド環が開環されたポリイミド改質層を形成する（図１の工程Ｓ１）。詳しくは、図３に示すようなポリイミド基板１をアルカリ溶液に浸漬し、その後水洗する。図４に示すように、両面に改質層１１が形成されたポリイミド基板１を得る。この工程により、ポリイミド基板１表面におけるポリイミド分子のイミド環が、加水分解によって開環し、カルボキシル基が生成する。
このとき、アルカリ溶液中に、金属イオンが高濃度で含まれる場合は、カルボキシル基に、該金属イオンが配位する。
【００２２】
例えば、化１で表されるポリイミド基板を、ＫＯＨ水溶液で処理する場合、生成したカルボキシル基にカリウムイオンが配位し、化２で表される構造を有するようになる。
【００２３】
【化１】
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【００２４】
【化２】
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【００２５】
アルカリ溶液はポリイミドのイミド環を開環できる限り、特に制限されるものではなく、例えば、Ｋ、Ｎａ等のアルカリ金属の水酸化物を含有する水溶液、アンモニアやアミノアルコール類などの水溶液も使用可能である。アルカリ溶液に含有され、金属イオンを以下、金属イオンＡと呼ぶものとする。
【００２６】
この時、改質処理条件は特に制限されず、例えば、アルカリ溶液はｐＨ１２〜１４、溶液温度は室温〜５０℃、浸漬時間は１〜１０分間が好適である。
【００２７】
ポリイミド基板としては、特に制限されず、可撓性を有するフィルム状のものから剛性を有するボード状のものまで、いかなるポリイミドも使用可能であるが、フレキシブル配線板を製造する観点からは、厚み１０〜２００μｍのものが好ましく使用される。
【００２８】
ポリイミド基板は市販のものを使用することができ、例えば、アピカル（Ｒ）（カネカ製）、カプトン（Ｒ）（東レデュポン製）等として入手可能である。
【００２９】
２．金属イオン吸着工程
本工程では、図４に示すような改質層１１が形成されたポリイミド基板１を、特定の金属をイオン形態で含有する金属イオン含有溶液で処理して、当該金属イオンを前記改質層１１に吸着させる（図１の工程Ｓ２）。詳しくは、改質層１１を有するポリイミド基板１を、金属イオン含有溶液に浸漬して、改質層１１中の金属イオンＡを、当該金属イオン含有溶液中の金属イオンと置換させ、水洗する。
【００３０】
金属イオン含有溶液中に含まれる金属イオンは、Ｃｕイオン、Ｎｉイオン、Ｆｅイオン、Ｃｒイオン、Ｃｏイオンが挙げられる。
【００３１】
本工程で使用される金属イオン含有溶液として、例えば、上記金属イオンの硫酸塩水溶液、塩化物水溶液、硝酸塩水溶液等が挙げられる。金属イオン含有溶液に含有され、本工程で金属イオンＡと置換する金属イオンを以下、金属イオンＢと呼ぶものとする。
【００３２】
金属イオン吸着処理条件は特に制限されず、例えば、金属イオン含有溶液濃度は、０．０５〜５Ｍ、溶液温度は１０〜４０℃、浸漬時間は１〜１０分間が好適である。
【００３３】
本工程の前に、ポリイミド基板１をイソプロピルアルコールなどの有機溶剤を用いて洗浄を行ってもよい。その場合には、ポリイミド基板１の表面に付着している難水溶性のアミン、ポリイミド原料、もしくは改質工程によりポリイミド分子から分離した低分子量不純物などが除去できるため、金属イオン含有溶液のｐＨを変化させないという利点がある。
【００３４】
３．金属イオン還元工程
本工程では、改質層１１中に含まれる金属イオンＢを還元処理することにより、図５に示すように、改質層１１上に金属薄膜２を析出・形成する（図１の工程Ｓ３）。
【００３５】
還元処理は、金属イオン吸着工程で吸着された金属イオンＢを還元して、表面に金属薄膜２を析出・形成できる限り特に制限されるものではない。例えば、金属イオン吸着工程で得られたポリイミド基板１を、（１）還元剤を含む水溶液に浸漬する方法、（２）還元性ガス雰囲気下で加熱処理する方法等が挙げられる。
【００３６】
（１）の方法では、例えば、ＮａＢＨ４、ジメチルアミンボラン溶液、ＮａＨ２ＰＯ２、ＮＨ２ＮＨ２およびＨＣＨＯ等の還元剤の水溶液に、ポリイミド基板１を浸漬する。
（２）の方法では、例えば、水素ガス気流中にポリイミド基板を加熱しながら放置する。
【００３７】
特に（１）の方法で還元処理を行う場合の処理条件は、金属薄膜２の形成を達成できる限り特に制限されず、例えば、還元剤水溶液にジメチルアミンボランを用いた場合、濃度は０．００１〜０．５Ｍ、水溶液温度は２０〜５０℃、浸漬時間は１〜３０分間が好適である。
【００３８】
以上の金属イオン吸着工程〜金属イオン還元工程を１回ずつ行うと、通常は１００〜５００ｎｍの厚みの金属薄膜２が形成可能である。金属イオン吸着工程〜金属イオン還元工程を２回以上繰り返して行うことによって、金属薄膜２をさらに厚くすることができる。
【００３９】
金属薄膜２は直径数十ｎｍの金属粒子の集合体である。金属薄膜２を形成させる方法としては、直接めっき法以外にもスパッタ法など、どのような方法を用いてもよい。
【００４０】
４．電解めっき工程
本工程では、図６に示すように、前記金属薄膜２上にめっき膜３を、電解めっき法により析出させる（図２の工程Ｓ４）。ここでは、後に記述するレジスト形成工程などでのハンドリングに耐えるために、配線基板１０２を強固にする目的で実施する。
【００４１】
また、金属配線２を直接めっき法で形成する場合は、活性な金属粒子を厚膜化することによって、後工程で、酸化膜除去処理を容易にする目的で、本工程を行う。
【００４２】
電解めっきの実施の順序を図１２(a)〜(c)に示す。図１２(a)に示すように、配線基板１０２の金属薄膜２とダミーカソード６を電気的に並列接続し、ダミーカソード６のみめっき液９に浸漬しておく。
【００４３】
ここで用いる電解めっき液９は、硫酸塩浴やスルファミン浴などが挙げられる。めっき液９として、硫酸濃度の高い硫酸銅めっき液を用いた場合、被めっき物である金属薄膜２の厚さが２００nm程度の極薄膜であるため、溶けてしまい、電解めっきを実施できない可能性がある。
【００４４】
ダミーカソード６には、めっき液９に溶出しても問題がない銅板、もしくはほとんど溶出する可能性のない白金などを用いることが望ましい。このダミーカソード６は、同じカソードである配線基板１０２と同じように、金属が電析するが、あくまで、配線基板１０２がめっきされるための補助としての役割を担うものである。アノード７は、めっき液９内でダミーカソード６と広い面が平行になるように設置する。
【００４５】
この状態で電流源８から電流を流す。金属薄膜２上の電流密度が高すぎると金属薄膜２にダメージを与えたり、めっき膜３が不均一となるので、電流値は電流密度０.５A/dm２〜２A/dm２とする。この状態では、ダミーカソード６のみめっき液９に浸かっているので、電流はダミーカソード６を通して流れる。
【００４６】
次に、図１２（b）に示すように配線基板１０２の一部をめっき液９に浸漬させる。このとき、配線基板１０２を浸漬する位置は、ダミーカソード６とアノード７の間で、かつ、ダミーカソード６におけるめっき膜成長を妨げる位置に配置する。配線基板１０２をめっき液９に浸漬させる量は、めっき液９に浸漬した部分の金属薄膜２の面の法線方向からみた面積Ｓがダミーカソード６の面積ＳＤ（配線基板１０２と対向する面の面積）の２０〜３００％、好ましくは１００％程度にする。
【００４７】
また、ダミーカソード６と配線基板１０２の表面の形を同じにして、配線基板１０２をダミーカソード６がアノード７から見て重なるようにして浸漬させると、カソード６全体としては電流密度が一定になるので、なおよい。
【００４８】
配線基板１０２を一部浸漬させると同時に、配線基板１０２とアノード７はめっき液９を介して閉回路になる。このとき、電流はダミーカソード６を通してだけでなく、金属薄膜２も通して流れるようになる。めっき液９に浸漬した部分の金属薄膜２の面積Ｓはダミーカソード６の面積ＳＤよりも十分小さいため、電流の大部分はダミーカソード６を通して流れている。
【００４９】
そして、ついに図１２(c)のように配線基板１０２をめっき液９に完全に浸漬させる（図１２(c））。このとき、配線基板１０２はアノード７からみてダミーカソード６と重なり、ダミーカソード６が配線基板１０２の後に隠れるので、電流の大部分は金属薄膜２を通して流れる。このとき、金属薄膜２はダミーカソード６とアノード７の中間に挿入していれば、ダミーカソード上６の電析を妨げるため、効率よく金属薄膜２を通して電流が流れる。
【００５０】
図６に示すように、必要な厚さのめっき膜３を析出させた後は、配線基板１０２をめっき液９から取り出し、水洗を行う。金属薄膜２およびめっき膜３からなる金属膜２３は、配線基板１０２全面に形成されているため、本工程で、電解めっきの給電用電極は基板上のどの位置に設定しても良い。めっき膜３は通常、５００nm〜５μｍ程度の厚みで形成される。
【００５１】
なお、以上説明した電解めっき行程は、配線基板１０２を次々と新しいものに交換して生産性を高めることを前提に、ダミーカソード６を常時浸漬しておき、配線基板１０２を浸漬する前に電流を印可するものである。すなわち、「ダミーカソード６の浸漬→電流の印可→配線基板１０２の浸漬」の手順で行っている。この場合、電流をオンオフするスイッチを設置する必要がある。このようにダミーカソード６を常時浸漬しておく代わりに、電流を常時印可しておき、ダミーカソード６を浸漬してから、配線基板１０２を浸漬する方法も考えられる。すなわち、「電流の印可→ダミーカソード６の浸漬→配線基板１０２の浸漬」の手順で行ってもよい。いずれの手順でも、配線基板１０２の金属薄膜２の溶解、大電流による金属薄膜２の損傷、めっき厚むらが少ないため、配線密着性が向上し、機械的強度が確保できるメリットがある。また、配線基板１０２の浸漬直後にダミーカソード６と重ね合わせることで、電流密度を一定にできるというメリットもある。
【００５２】
５．熱処理工程
本工程では加熱によってポリイミド改質層１１を閉環処理する（図２の工程Ｓ５）。詳しくは、前工程で得られたポリイミド基板１を加熱することで、ポリイミド改質層１１は完全に再イミド化され、図７に示すような構造となる。ここで、図７と図６の違いは、改質層１１が再イミド化され、基板１のポリイミドとの境界がなくなっていることである。結果として、脆弱な改質層１１のない図７の構造が達成されることで、金属薄膜２とめっき膜３とからなる金属膜２３とポリイミド基板１との密着強度は格段に向上する。
【００５３】
６．レジスト形成工程
本工程では、図８に示すように、金属膜２３の上にフォトリソグラフィ法などによってレジストパターン４を形成し、前記金属膜２３を選択的に露出させる（図２の工程Ｓ６）。その結果として、図８に示すようなレジストパターン４が形成され、金属膜２３の露出する部分が後の配線領域となる。
【００５４】
フォトレジスト材料としては特に限定されることなく、市販されている様々な材料を用いることができる。例えば、ノボラック樹脂を主成分とし、感光剤、乳酸エチル、酢酸ノルマルブチルなどの溶剤を含有する液状ポジレジストを使用することができる。そのような液状ポジレジストは例えば、市販のＯＦＰＲ（東京応化製）として入手可能である。
【００５５】
次に、露光を行った後、約３％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）に１分間浸漬して現像を行い水洗する。現像の際は、ＴＭＡＨ浸漬と水洗とを２〜３回繰返すことで、高精細パターンの形成を確実に行うことができる。その場合には、ＴＭＡＨの浸漬時間の合計が１分程度になるように条件設定する。その後、ホットプレートで再度、加熱（ポストベーク工程）し、レジストパターン部の樹脂硬化を行う。この結果、１μｍ幅のレジストパターンを形成できるので、高精細の配線パターン１０７を形成できる。
【００５６】
液状ポジレジストを用いる場合、まず、ポリイミド基板をスピンコータに載置し、液状ポジレジストを滴下または塗布して、回転させた後、ホットプレートで加熱（プリベーク工程）し、３〜４μｍ厚程度のレジスト膜を得る。次に、露光を行った後、約３％のＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）に１分間浸漬して現像を行い水洗する。現像の際は、ＴＭＡＨ浸漬と水洗とを２〜３回繰返すことで、高精細パターンの形成を確実に行うことができる。その場合には、ＴＭＡＨの浸漬時間の合計が１分程度になるように条件設定する。その後、ホットプレートで再度、加熱（ポストベーク工程）し、レジストパターン部の樹脂硬化を行う。この結果、２５μｍ幅のレジストパターンを形成できるので、高精細の配線パターンを形成できる。
【００５７】
フォトレジスト材料としてフォトレジストフィルムを貼付してもよい。フォトレジスト材料としては特に限定することなく、市販されている様々な材料を用いることができる。例えば、旭化成製ＳＵＮＦＯＲＴ（Ｒ）  ＡＳＧ−２５３を用いる場合には、市販のフィルムラミネータを用いて、１１０℃で加熱しながら、０．４ＭＰａ程度の圧力でポリイミド基板上に貼り付けを行う。現像に際しては、炭酸ナトリウム水溶液を用いて、非露光部分の除去を行うことができる。
【００５８】
レジスト形成工程は配線基板１０２片面の金属膜２３に対して実施してもよいし、同時に、両面の金属膜に対して実施してもよい。
【００５９】
７．第２の電解めっき工程
本工程では、図９に示すように、前記金属膜２３の露出部に第２のめっき膜５を電解めっき法により析出させる（図２の工程Ｓ７）。ここでの工程の目的は、前記金属膜２３を電解めっき法によって選択的に厚膜化し、配線としての役割を果たすことができるような導電性、強度の配線を有するポリイミド配線板を作製することである。
【００６０】
前記金属膜２３を給電膜として用いて電解めっきを行い、図９に示すように、前記金属膜２３の露出部に第２のめっき膜５を析出させる。金属膜２３上の非配線領域にはレジストパターン４が存在するため、配線領域としての露出部のみに第２のめっき膜５が選択的に析出する。
【００６１】
電解めっきは、図１２(a)〜(c)に従って説明した上記電解めっき工程と同じ方法で実施する。
【００６２】
必要な厚さの第２のめっき膜５を析出させた後は、配線基板１０２をめっき液９から取り出し、水洗を行う。金属膜２３は配線基板１０２全面に形成されているため、本工程で電解めっきの給電用電極は、基板上のどの位置に設定しても良い。第２のめっき膜５は通常、１〜３０μｍ程度の厚みで形成される。
【００６３】
８．レジスト除去工程
本工程では、図１０に示すように配線基板１０２からレジストパターン４を除去する（図２の工程Ｓ８）。
【００６４】
この方法としては、剥離液に浸漬し、フォトレジスト５を剥離または溶解すればよい。具体的には、例えば上記の旭化成製フィルムレジストを用いた場合には、２〜３％程度の水酸化ナトリウムか水酸化カリウムの水溶液、もしくは、有機アミン系の剥離液を用いてレジストの除去を行うことができる。また例えば、いわゆるノボラック系樹脂を主成分とする液状レジストの場合には、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートやアルキルベンゼンスルホン酸などの有機溶剤を含む剥離液を用いることができる。
【００６５】
剥離液への浸漬を行うことにより、レジスト除去工程はポリイミド基板１の両面のフォトレジストに対して同時に実施できる。
【００６６】
９．エッチング工程
本工程では、第２のめっき膜５をマスクとして用い、図１１に示すように、前記レジスト除去工程で露出した金属薄膜２およびめっき膜３をエッチング除去する（図２の工程Ｓ９）。詳しくは、図１０に示すようなレジストを除去した配線基板１０２をエッチング液に浸し、第２のめっき膜５が形成されなかった領域の金属薄膜２およびめっき膜３を除去する。この結果、配線基板１０２の第２のめっき膜５を形成することができる。
【００６７】
エッチング液は金属薄膜２、めっき膜３の金属および第２のめっき膜５の金属に依存して決定する。金属薄膜２およびめっき膜３は除去するが、第２のめっき膜５は除去しない選択性を有するエッチング液を用いることが好ましい。ただし、金属薄膜２およびめっき膜３の露出部さえエッチング除去できる液であれば、第２のめっき膜５との選択性がなくても構わない。金属膜２３と第２のめっき膜５との間には１桁程度の厚さの差がある。よって、エッチング時間を調整することにより、第２のめっき膜５を残した状態で、金属膜２３を完全除去することが可能である。
【００６８】
例えば、金属膜２３がＮｉからなり、第２のめっき膜５がＣｕからなる場合、エッチング液はＦｅＣｌ３水溶液、ＨＮＯ３、またはＨＮＯ３を含む酸が使用できる。特にＨＮＯ３の場合は、Ｎｉを溶解できるが、Ｃｕを溶解しないため、特に望ましい。
【００６９】
上記までの工程で、第２のめっき膜５および金属膜２３が形成された配線板１０５が完成している場合は、他方の面に対してもレジスト形成工程以降の工程を実施して、両面への配線形成を終えることができる。また、上記パターニング法によって配線パターン１０７を形成すると、サイドエッチングの問題がなく、微細化した配線パターン１０７を形成できる。
【００７０】
１０．カバーレイ工程その他
配線パターン１０７を形成した後は、通常、配線パターン１０７が形成された配線板１０５に対して、カバーレイを形成するカバーレイ形成工程（図２の工程Ｓ１０）、配線パターン１０７の端子部分にＡｕめっきなどの表面処理を行う端子部表面処理工程、および得られた大面積のシート状基板を所定寸法に分割する基板分割工程などを実施して、配線板を完成させる。
【実施例】
【００７１】
本発明に係る方法によりポリイミド基板１上に金属薄膜２の形成を行った。被めっき物であるポリイミドとしては、１００μｍ厚、５０ｃｍ×５０ｃｍの面積のカネカ製のアピカルＮＰＳを使用した。
【００７２】
（改質工程）
まず、ポリイミド基板１を５０℃のＫＯＨ水溶液に５分間浸漬し、１０分間の水洗を行うという改質工程を実施した。この際、ＫＯＨ水溶液は、５Ｍ（５ｍｏｌ／ｌ）の濃度に設定した。この工程により、ポリイミド基板１の両面についてのイミド環の加水分解が行われ、ポリイミド基板１表面には、カルボキシル基にカリウムイオンが配位したカルボン酸カリウム塩からなる改質層１１が形成された（図４）。ポリイミド基板１は表面の湿潤を保った状態で次工程に送った。
【００７３】
（金属イオン吸着工程）
次に３０℃のＣｕＳＯ４水溶液にポリイミド基板１を１２分間浸漬し、１０分間の水洗を行うという金属イオン吸着工程を実施した。この際、ＣｕＳＯ４水溶液は０．０５Ｍの濃度に設定した。この工程により、改質層１１のカルボン酸カリウム塩のカリウムイオンを銅イオンに置換する反応が進行し、カルボン酸銅塩が形成された。
【００７４】
以上の工程により、ポリイミド基板１の両面に表面から５μｍ程度の深さまで、ポリイミド基板１の分子にカルボン酸銅塩を導入した構造が実現した。
【００７５】
（金属イオン還元工程）
次に、５０℃のジメチルアミンボラン水溶液（濃度；０．５M）にポリイミド基板１を１０分間浸漬し、１０分間の水洗を行うという金属イオン還元工程を実施した。この工程により、銅イオンが還元されることでＣｕ薄膜１２（図５の２）が形成される。この工程を終えた後、配線基板１０２断面をＳＥＭ観察したところ、Ｃｕ薄膜１２は膜厚に５０ｎｍ〜２００ｎｍのばらつきはあるが、平均膜厚が１５０ｎｍ程度であり、給電層としては十分な膜厚が得られていた。
【００７６】
ここで、便宜上、Cu薄膜１２を金属薄膜２として説明する。
【００７７】
（電解めっき工程）
次に銅の電解めっきを実施した。図１２(a)に示す、アノード側には５０ｃｍ×５０ｃｍの銅製のアノード７に接続し、また、カソード側には、５０ｃｍ×５０ｃｍの銅製のダミーカソード６と絶縁基板１上に析出させた金属薄膜２に接続しておく。電源には電流源８を用いる。
【００７８】
そして、金属薄膜２はめっき液９に浸漬させず、アノード７およびダミーカソード６は２０ｃｍの間隔でお互い対向させてめっき液９（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース株式会社製）に浸漬させる。ここで、めっき液９の温度は２８℃に調節しておく。
【００７９】
この状態で、最終的に金属第２のめっき膜２３に電流密度１(A/dm２)流すために、金属薄膜２をめっき液９に浸漬させる面積２５００(cm２)に電流密度１A/dm２を乗じた電流２５(A)を電流源８から流した。
【００８０】
次に、配線基板１０２をダミーカソード６に沿わせた状態でアノード７に対向させ、めっき液９に浸漬させた。図１２(b)のように配線基板１０２を一部浸漬させると同時に、金属薄膜２とアノード７はめっき液９を介して閉回路になる。電流はダミーカソード６を通してだけでなく、金属薄膜２も通して流れるようになる。配線基板１０２をめっき液９に浸漬させる速度は５０cm/secとした。
【００８１】
この時、配線基板１０２はアノード７から見て、ダミーカソード６と重なっており、めっき液９に配線基板１０２を浸漬させていっても、カソード全体の電流密度は一定であった。
【００８２】
そして、ついに図１２(c)のように配線基板１０２をめっき液９に完全に浸漬した（図１２(c)）。このとき、配線基板１０２はアノード７からみてダミーカソード６と重なり、ダミーカソード６が配線基板１０２の後に隠れるので、電流の大部分は金属薄膜２を通して流れる。
【００８３】
この状態で、５分間放置し、めっき膜３の形成を行った（図６）。必要な厚さのめっき膜３を析出させた後は、配線基板１０２をめっき液９から取り出し、水洗を行った。配線基板１０２の断面をSEM観察したところ、めっき膜の厚さは２μｍであることがわかった。
【００８４】
ここで、金属薄膜２およびめっき膜３をあわせて、第２のめっき膜２３と呼ぶことにする。
【００８５】
（熱処理工程）
その後、配線基板１０２を窒素雰囲気中で１２０℃、１時間の条件で乾燥させた後、３５０℃の窒素雰囲気中で１時間熱処理を施し、改質層１１を再イミド化させた（図７）。それを確認するため、加熱が終了した後のポリイミド基板１における深さが２〜４μｍの部位を基板をＦＴ−ＩＲで分析したところ、１６４７ｃｍ−１付近に表れる開環アミド（Ｃ＝Ｏ）吸収スペクトル、１５３８ｃｍ−１付近に表れる開環アミド（Ｎ−Ｈ）吸収スペクトルが消失していた。よって、熱処理により完全にイミド環を完全に閉環出来ていることがわかった。
【００８６】
この後、配線パターン１０７の形成を行った。詳しくは、以下のレジスト形成工程、第２の電解めっき工程、レジスト除去工程、エッチング工程、カバーレイ形成工程、端子部表面処理工程、および基板分割工程を行った。
【００８７】
（レジスト形成工程）
表面にめっき膜３を有する絶縁性基板１の両面に、厚さ２５μｍのドライフィルムレジストをホットロール式ラミネータＡＬ−７０（旭化成製）により貼り付け、露光、現像を行って、レジストパターン４を形成した。
【００８８】
貼り付け工程においては、上記のラミネータを用い、１１５℃に加熱した上で、０．４ＭＰａの圧力を印加し、２ｍ／分の速度でドライフィルムレジスト（フォテックＲＹ−３３１０；日立化成社製）の貼付を行った。
【００８９】
露光工程においては、４．５ｋＷ水銀ショートアークランプＨＭＷ−８０１（オーク製作所製）を用いて、８０ｍＪ／ｃｍ２の露光を実施した。
【００９０】
現像工程においては、１％のＮａ２ＣＯ３水溶液を用い、２８℃にて３０秒程度のスプレー照射を実施した後、水洗を行った。
【００９１】
以上の工程により、レジストパターン４を形成した（図８）。
【００９２】
以上の工程で、片面のレジスト形成工程が終わるため、その後他面に対しても同様の工程を実施して、両面にレジストパターン４形成を終えた。
【００９３】
（第２の電解めっき工程）
配線基板上の金属膜２３を給電層として銅の電解めっきを再度、実施する。この場合、給電層は金属膜２３であり、すでに十分に厚膜化されているので、ここで用いるめっき液９は均一電着性を上げるために、硫酸濃度が高いめっき液を用いた方がよい。
【００９４】
手順は上記の通りで、電解めっきを４５分間実施し、レジストパターン４に覆われていない部分に１８μｍの第２のめっき膜を形成させた（図９）。第２のめっき膜５を析出させた後は、配線基板１０２をめっき液９から取り出し、１０分間、水洗を行う。
【００９５】
（レジスト除去工程）
次に、配線基板１０２の表面に、ＮａＯＨ水溶液（濃度１％、５０℃）をスプレー塗布して、レジストパターン４を剥離し（図１０）、その後で、５分間の水洗を行った。この工程は２回繰り返し、配線基板１０２の両面のレジストパターン４を剥離した。
【００９６】
（エッチング工程）
次に、絶縁性基板１をＣｕのエッチング液（ＦｅＣｌ３水溶液、濃度３５g/L、６０℃）に３分間浸漬し、第２のめっき膜５が形成されていない領域のめっき膜３および金属薄膜２を除去した（図１１）。この後、１０分間の水洗を行った。
【００９７】
（カバーレイ形成工程および端子部表面処理工程）
この後、絶縁性基板１の第２のめっき膜５が形成された面にカバーレイを形成し、第２のめっき膜５のランド部にあたる部分にＡｕフラッシュめっきなどの表面処理を行った。
【００９８】
（基板分割工程）
さらに、個々の配線板ごとの形状に打ち抜く工程を行って、配線板１０５を作製した。
【００９９】
（評価）
以下の評価では、エッチング工程直後の配線板１０５を用いた。
【０１００】
絶縁基板１について、ＪＩＳ  Ｃ  ６４７１の方法に則り、金属膜の９０°方向引き剥がし試験を実施した。２５℃において１．１ｋＮ／ｍ以上、２４０℃において０．８ｋＮ／ｍ以上の数値を示し、良好な結果を得た。
【０１０１】
配線板１０５を電子顕微鏡により観察した。２５μｍピッチの微細配線パターン１０７が形成されていた。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は配線板の製造に利用可能であり、ガラスエポキシ基板などの硬質基板とも合わせて積層したリジッド−フレキシブル配線板の製造などにも広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】ポリイミド配線板の製造工程を示すフロー図である。
【図２】本発明による配線板の製造工程を示すフロー図の一例である。
【図３】直接めっき法による配線板の製造工程を説明する概略断面図である。
【図４】直接めっき法による配線板の製造工程を説明する概略断面図である。
【図５】直接めっき法による配線板の製造工程を説明する概略断面図である。
【図６】配線板の製造工程を説明する概略断面図である。
【図７】配線板の製造工程を説明する概略断面図である。
【図８】配線板の製造工程を説明する概略断面図である。
【図９】配線板の製造工程を説明する概略断面図である。
【図１０】配線板の製造工程を説明する概略断面図である。
【図１１】配線板の製造工程を説明する概略断面図である。
【図１２】本発明における電解めっき開始前から直後までのめっき槽の状態の説明図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１：絶縁性基板
２：金属薄膜
３：めっき膜
４：レジストパターン
５：第２のめっき膜
６：ダミーカソード
７：アノード
８：電流源
９：めっき液
１１：改質層
１２：Cu薄膜
２３：金属膜
１０２：配線基板
１０５：配線板
１０７：配線パターン
【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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【図１１】
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【図１２】
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