(57)【要約】【課題】導体回路のファインピッチ化によって起こるマイグレーションによる絶縁劣化寿命低下の要因とされる導体回路間の金属残渣を、金属種を選ばずしかも低コストで確実に除去し得る、ＩＣパッケージ用回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】ポリイミド樹脂膜の表面に導体回路を有する屈曲可能なＩＣパッケージ用回路基板を製造する方法において、ポリイミド樹脂膜の表面に導体回路を形成した後、少なくとも過マンガン酸のアルカリ金属塩を含むアルカリ性水溶液、または塩酸性エッチング液で処理して金属残渣を除去し、前記導体回路間に露出したポリイミド樹脂膜表面を所定の深さにエッチングすることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高絶縁性を有するポリイミド樹脂膜の表面に導体回路を有する屈曲可能なＩＣパッケージ用回路基板を製造する方法において、ポリイミド樹脂膜の表面に導体回路を形成した後、少なくとも過マンガン酸のアルカリ金属塩を含むアルカリ性水溶液、または塩酸性エッチング液で処理して金属残渣を除去し、前記導体回路間に露出したポリイミド樹脂膜表面を、深さがポリイミド樹脂膜厚の半分以下となるようにエッチングすることを特徴とするＩＣパッケージ用回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記エッチング液として、２−アミノエタノールを３３〜３５ｗｔ％含む水溶液、または、水酸化カリウムを２８〜３０ｗｔ％含む水溶液を用いることを特徴とする請求項１記載のＩＣパッケージ用回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記ポリイミド樹脂膜は、リールツウリール搬送方式で連続湿式エッチングすることを特徴とする請求項１記載のＩＣパンケージ用樹脂基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣパッケージに用いられる回路基板の製造方法に係り、より詳しくはポリイミド樹脂膜を用いたＩＣパッケージ用回路基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、非常に高い絶縁性を有するポリイミドフィルム上に導体回路を形成したテープ基板は、屈曲可能な特徴を生かして、液晶表示装置の表示素子周辺のＩＣパッケージに組み込まれたり、表面実装部品に組み込まれたりして、利用されている。
このテープ基板の製造方法には、サブトラクティブ法とアディティブ法があり、サブトラクティブ法は、ポリイミド樹脂膜と、少なくとも銅を含む導体層をあらかじめ一体化した積層板の導体層上に、印刷法または写真法によりレジストパターンを形成し、露出している導体層をエッチング法により除去し、しかる後レジストを除去し、場合によってはアルカリ性過マンガン酸塩水溶液で処理して導体回路間の金属残渣を除去して導体回路を形成する方法であり、アディティブ法は、ポリイミド樹脂膜上にあらかじめ定められた金属を触媒として付与し、ついで導体回路を形成する部分を除いてレジストで保護した後に無電解めっき法により、少なくとも銅を含む導体層を形成する方法である。そして、両方法共に、導体回路形成後には絶縁性を備えた樹脂膜で外部接続端子部以外の導体回路を被覆し、外部接続端子には少なくとも錫または金を含む金属を電解または無電解めっき法により析出させる。
【０００３】
上記のようにして作成される回路基板は、半導体素子の高性能化に伴って導体回路を高密度化する必要があって、年々、導体回路線幅および導体回路間距離が縮小されてきている。その上で被覆絶縁層と回路基板との密着性や、電気絶縁性が信頼性確保の上で特に重要になってきている。ここで、回路基板が実装部品として装置に組み込まれたとき、長期信頼性を期する上で最も懸念される現象は、イオンマイグレーションである。
【０００４】
イオンマイグレーションは、高温高湿環境において、電圧を印可した場合、導体回路間を埋めている絶縁性樹脂膜とポリイミド樹脂膜との接着界面に浸透した水分が、密着部分の剥離を引き起こし、電極間に微少な電流が流れる経路が形成され、絶縁層に含まれるハロゲンイオンと一緒に加速因子として作用し、接着界面に沿って起こる現象である。一般に、イオンマイグレーションは陽極となる電極から金属が溶出し、陰極となる対電極表面にデンドライトとして成長し、最終的には両電極間で短絡する現象をさす。しかし、近年では、絶縁性樹脂膜中に含まれるハロゲンイオン量はメーカーによる改善で、問題にならないレベルにまで低減されてきている。
しかるに、近年のポリイミド樹脂膜と導体層を一体化した積層板は、少なくとも銅を含む導体層とポリイミド樹脂膜との間に亜鉛またはニッケルまたはクロム、またはこれら金属のうち２種を含む層を介在させる方法や、導体層を粗化処理する方法、また、その両方を用いることによりポリイミド樹脂膜と導体層の密着性が非常に改善されているが、そのために導体回路形成後には導体回路間のポリイミド樹脂膜上に、マイグレーションを加速する因子となる金属残渣が生じる。したがって、ＩＣパッケージ用テープ基板に求められる信頼性を確保するためには、導体回路間の金属残渣を除去することが重要となる。
【０００５】
導体回路間のポリイミド樹脂膜上の金属残渣を除去する方法としては、従来、以下に記載する方法が知られている。
▲１▼  導体回路形成後であって絶縁性樹脂膜で導体回路間を埋める前に、少なくともアルゴンを含むプラズマ雰囲気下に、導体回路を形成した後のＩＣパッケージ用テープ基板を晒すことにより金属残渣を乾式エッチングする方法。
▲２▼  導体回路形成後であって絶縁性樹脂膜で導体回路間を埋める前に、少なくとも過マンガン酸のアルカリ金属との塩を含むアルカリ性水溶液中で導体回路形成後のテープ基板を処理することにより金属残渣を湿式エッチングする方法。
【０００６】
しかしながら、上記▲１▼の方法では、確実に金属残渣を除去できるが、形成済み配線が削れてしまい、ファインピッチ化した基板に対しては配線を切断してしまう危険性がある。また、乾式エッチングであるため連続処理が困難であり生産性が著しく低下するため、低コストが重要である基板製造法としては不利である。一方、▲２▼の方法では、コイル状に巻き取られた基板を一度に連続処理できるが、除去できる金属種が限定されるため、金属種の数に応じた異なる処理液を使用しなければならず、ライン構成上不利である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するためになされたもので、導体回路のファインピッチ化によって起こるマイグレーションによる絶縁劣化寿命低下の要因とされる導体回路間の金属残渣を、金属種を選ばずしかも低コストで確実に除去し得る、ＩＣパッケージ用回路基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたもので、その要旨は、高絶縁性を有するポリイミド樹脂膜の表面に導体回路を有する屈曲可能なＩＣパッケージ用回路基板を製造する方法において、ポリイミド樹脂膜の表面に導体回路を形成した後、少なくとも過マンガン酸のアルカリ金属塩を含むアルカリ性水溶液、または塩酸性エッチング液で処理して金属残渣を除去し、前記導体回路間に露出したポリイミド樹脂膜表面を、深さがポリイミド樹脂膜厚の半分以下となるようにエッチングすることを特徴とする。
また、この方法における前記エッチング液として、２−アミノエタノールを３３〜３５ｗｔ％含む水溶液、または、水酸化カリウムを２８〜３０ｗｔ％含む水溶液を用いることを特徴とし、前記ポリイミド樹脂膜は、リールツウリール搬送方式で連続湿式エッチングすることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明におけるエッチング液として、２−アミノエタノールを３３〜３５ｗｔ％含む水溶液、または、水酸化カリウムを２８〜３０ｗｔ％含む水溶液に限定したのは、以下に示す理由による。
すなわち、２−アミノエタノールが３３ｗｔ％未満、または、水酸化カリウムが２８ｗｔ％未満では、ポリイミド樹脂が虫食い状にエッチングされて良好な形状を持つ溝を形成できず、他方、２−アミノエタノールまたは水酸化カリウムがそれぞれ３５ｗｔ％、３０ｗｔ％を超えると、極度にエッチング速度が低下するためである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例を示すＩＣパッケージ用回路基板の製造工程図で、１は導体層、２は介在金属層、３はポリイミド樹脂膜、４はエッチング用レジスト、５は導体回路、６は金属残渣、７は導体回路間のエッチングされたポリイミド樹脂膜である。
【００１１】
すなわち、本発明はまず第１工程において、ポリイミド樹脂膜３の両面に、少なくとも銅を含む導体層１を密着性を確保するための介在金属層２を介して一体化した積層板の片方の導体層１上に、印刷法または写真法によりレジストパターンを形成する。次に、第２工程において、露出している導体層１を塩酸性銅または鉄エッチング液にて両面とも除去する。続いて、第３工程において、アルカリ性水溶液等にてエッチング用レジスト４を剥離して導体回路５を形成する。しかる後、第４工程において、ポリイミド樹脂膜３表面上に露出している金属残渣６をアルカリ性過マンガン酸水溶液にて除去し、最終工程の第５工程において、導体回路５間に露出したポリイミド樹脂膜３表面を、深さが当該ポリイミド樹脂膜厚の半分以下となるようにエッチングして、回路基板を製造する。
この回路基板は、テープ基板の屈曲可能な性質を生かしてリールに巻き取られたテープ基板を巻きだしながら連続的に処理して、処理後のテープ基板をリールに巻き取る方式で製造することが可能である。
なお、エッチング液には前記したごとく、２−アミノエタノールを３３〜３５ｗｔ％含む水溶液、または、水酸化カリウムを２８〜３０ｗｔ％含む水溶液を用いるのが好ましい。
【００１２】
本発明では上記のごとく、導体回路３間に露出しているポリイミド樹脂膜３をエッチングするので、ポリイミド樹脂膜３と少なくとも銅を含む導体層１を密着させる目的で介在させてある金属を導体回路形成後に確実に除去できる。
また、本発明において使用するエッチング液は、ヒドラジン系のエッチング液に比べて毒性が低いので、安全性が高い。
【００１３】
【実施例】
ＡＰｉＣａｌ  ＮＰＩ  ５０μｍ厚（鐘淵化学製）をベースフィルムとした無接着剤タイプの二層両面銅張り積層板Ｓ´Ｐｅｒｆｌｅｘ  （住友金属鉱山製、銅１８μｍ／Ａｐｉｃａｌ    ＮＰＩ  ５０μｍ／銅１８μｍ、介在金属は少なくともＣｒを含む）の片面にドライフィルムタイプのエッチング用レジストＡＱ１５５８（旭化成製）を１Ｔｏｒｒ  以下の真空下にて熱圧着して両面の銅箔上に貼りあわせ、次に、片面のレジストのパターンを紫外線露光、次いで２ｗｔ％炭酸ソーダ水溶液による現像により形成後（第１工程）、エッチング液として塩酸性銅と鉄エッチング液を用いて、露出している銅箔部分をエッチングして除去した（第２工程）。その後、１ｗｔ％苛性ソーダ水溶液でレジストを両面とも剥離して導体回路を形成した（第３工程）。続いて、銅を除去した後にポリイミド樹脂膜表面上に介在金属層であるＣｒが露出しているので、これを強アルカリ性過マンガン酸水溶液中に浸漬して除去した（第４工程）。しかる後、２−エタノールアミンを３３ｗｔ％、苛性カリを２８ｗｔ％含む水溶液を６０℃から９０℃に加温した中に３分間程度浸して水溶液を攪拌し、その後、湯洗、水洗、硫酸による酸洗、水洗を経て乾燥した（第５工程）。
こうして作成したテープ基板は、導体回路間の金属残渣が下地のポリイミドフィルムごと完全に除去されていた。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＩＣパッケージ用テープ基板製造法は、屈曲可能なポリイミド樹脂膜上にサブトラクティブ法またはアディティブ法により導体回路を形成した後、少なくとも過マンガン酸のアルカリ金属塩を含むアルカリ性水溶液、または塩酸性エッチング液で処理して、導体回路線間の金属残渣を、介在金属種を問わず除去することが可能であるから、導体回路のファインピッチ化によって起こるマイグレーションによる絶縁劣化寿命低下の要因とされる導体回路間に存在する金属残渣を、金属種を選ばずしかも低コストで確実に除去することができ、さらにテープ基板の屈曲可能な性質を生かしてリールに巻き取られたテープ基板を巻きだしながら連続的に処理して、処理後のテープ基板をリールに巻き取る方式で回路基板を製造することが可能であるから、高品質の回路基板を低コストで製造することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すＩＣパッケージ用回路基板の製造工程図である。
【符号の説明】
１  導体層
２  密着性を確保するための介在金属層
３  ポリイミド樹脂膜
４  エッチング用レジスト
５  導体回路
６  金属残渣、
７  導体回路間のエッチングされたポリイミド樹脂膜
【図１】
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