(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁樹脂フィルム上の少なくとも片面に金属箔層を有するフレキシブル基板材料の金属箔層上にポジ型感光性レジスト層を有し、該ポジ型感光性レジスト層の表面が、ベック平滑度が３００秒以上である表面を有するシート状材料あるいはウエッブ状材料と全面で均一に接触した状態で保管されることを特徴とするプリセンシタイズドフレキシブル基板材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント配線板の回路形成時にエッチングレジストとして機能する感光性レジスト層をフレキシブル基板材料の金属箔表面にあらかじめ有するプリセンシタイズドフレキシブル基板材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）は、電子機器の小型化・高機能化にともない、用途が拡大し、かつ生産量が増加しており、今後もこの傾向は継続すると予測されている。加えて、回路パターンは、微細化が進むと予測されている。
【０００３】
また、フレキシブル基板に直接チップを実装するパッケージ基板である、テープ・オートメーテッド・ボンディング（ＴＡＢ）基板、あるいはチップ・オン・フィルム（ＣＯＦ）基板は用途・生産量が増加し、微細化が進むと予測されている。特にＣＯＦのパターンピッチは現在量産ラインでは４０〜５０μｍが最小であるが、数年後には２５μｍ、将来的には１５μｍのパターンピッチが業界の目標となっている。
【０００４】
ＦＰＣ、ＴＡＢ、ＣＯＦの回路パターンを形成するには、エッチングレジスト層をパターン状にフレキシブル基板材料の金属箔表面に形成し、エッチングにより金属箔をパターン状に加工する、サブトラクティブ法が主流である。エッチングレジスト層をパターン状に形成する方法としては、感光性レジスト層をフォト法により加工するのが一般的で、従来は、ドライフィルムレジストをラミネートするのが主流であった。パターンが微細化するなかで、従来の２５〜３５μｍという厚いレジスト層では微細加工が困難で、１０μｍ、あるいはそれ以下のレジスト層の厚みが必須となってきているが、厚みの薄いドライフィルムは、高価、あるいは技術的に困難であるうえ、切り口等からゴミが発生しやすく、微細加工には適さない。
【０００５】
そのため、感光性液状レジストをフレキシブル基板材料の金属箔表面に塗布し、厚さ数μｍの感光性レジスト層を形成する方法が最適である。しかし、この場合、プリント配線板メーカーで塗布する必要があるが、膜厚の精度、均一性、ゴミ対策等の課題があるうえに、高価な塗布装置や防爆設備を保有・管理する必要があり、問題が多い。
【０００６】
そこで、フレキシブル基板材料の金属箔表面に感光性液状レジストを塗布した、長期間保管が可能なプリセンシタイズドフレキシブル基板材料が好ましい。光架橋性の感光性樹脂を用いたネガ型感光性レジスト層は、金属との接触後に、経時変化により感度変化が起きたり、現像後に基板材料の表面にレジスト成分の残渣が生じるといった問題がある。ネガ型感光性レジスト層をフレキシブル基板材料の金属箔表面に積層した後の安定性（放置安定性）を改善する技術が種々提案されているが、数日間の保管を前提としたものであり、（例えば、特許文献１参照）、数ヶ月〜数年という長期間の保管を要するプリセンシタイズドフレキシブル基板材料には適さない。一方、光分解性の感光性樹脂を用いたポジ型感光性レジストを用いた場合、金属との接触による影響は少ないが、数ヶ月間の保管では、空気中の水分や酸素の影響により、感度変化が起きたり、現像後に基板材料の表面にレジスト成分の残渣が生じるといった問題があり、シート状プリセンシタイズドフレキシブル基板材料を１枚ずつ気体遮断性の袋で包装する等の対応が必要で、量産に対応可能で、かつ数ヶ月〜数年という長期間の保管が可能なプリセンシタイズドフレキシブル基板材料に適する感光性レジスト層や保管方法はいまだ知られていない。
【特許文献１】特開平１０−３３３３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、数ヶ月〜数年間保管が可能なプリセンシタイズドフレキシブル基板材料を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは検討した結果、絶縁樹脂フィルム上の少なくとも片面に金属箔層を有するフレキシブル基板材料の金属箔層上にポジ型感光性レジスト層を有し、該ポジ型感光性レジスト層の表面が、シート状材料あるいはウエッブ状材料と全面で均一に接触した状態で保管されることを特徴とするプリセンシタイズドフレキシブル基板材料で上記課題を解決することを見出した。
【０００９】
好ましくは、シート状材料あるいはウエッブ状材料がベック平滑度が３００秒以上である表面を有する上記プリセンシタイズドフレキシブル基板材料で上記課題を解決することを見出した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、数ヶ月〜数年間保管が可能なプリセンシタイズドフレキシブル基板材料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。本発明のプリセンシタイズドフレキシブル基板材料は、絶縁樹脂フィルム上の少なくとも片面に金属箔層を有し、金属箔層上にポジ型感光性レジスト層を有する。絶縁樹脂としては、フレキシブル基板用絶縁樹脂として当業者で知られるあらゆるものを用いることができる。例を挙げると、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレートや液晶ポリマーが知られている。絶縁樹脂フィルム上に金属箔層を有する材料は、接着剤で貼り合わせる接着法、金属箔上に樹脂液を塗布するキャスト法、スパッタリングや蒸着法で樹脂フィルム上に形成した厚さ数ｎｍの薄い導電層（シード層）の上に電解メッキで金属箔層を形成するスパッタ／メッキ法、熱プレスで貼り付けるラミネート法等のいかなる方法で製造したものを用いてもよい。金属箔層の金属としては、銅、アルミニウム、銀、ニッケル、クロム、あるいはそれらの合金等のいかなる金属を用いることができるが、銅が一般的である。
【００１２】
本発明において、ポジ型感光性レジストは、感光して溶解可能になった部分を有機溶剤を主成分とする現像液で溶解除去するのではなく、アルカリ水溶液を主成分とする現像液で溶解除去できる水処理可能なものを好適に用いる。水処理可能なポジ型感光性レジストとしては、キノンジアジド系ポジ型フォトレジストが好ましい。キノンジアジド系ポジ型フォトレジストは、アルカリ可溶性樹脂と光分解成分であるフォトセンシタイザーで構成される。アルカリ可溶性樹脂としては、クレゾールノボラック樹脂が好ましい。フォトセンシタイザーとしては、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルが好ましい。本発明において、ポジ型感光性レジストには、相溶性のある成分、例えば強度を向上させるエポキシ樹脂やアクリル樹脂、ポリビニルエーテル類等の可塑剤、安定剤、レベリング剤、染料、顔料等を含有せしめることができる。
【００１３】
本発明において、ポジ型感光性レジスト層の表面は、シート状材料と全面で均一に接触した状態で保管される。本発明の好ましい態様としては、シート状材料あるいはウエッブ状材料は、ベック平滑度が３００秒以上である表面を有する。ベック平滑度は、日本工業規格Ｐ８１１９の「紙および板紙−ベック平滑度試験機による平滑度試験方法」により求めることができる。ポジ型感光性レジスト層の表面がシート状材料あるいはウエッブ状材料と全面で均一に接触した状態とは、接触するものがなく、空気やその他の気体と接触した状態や、袋に入れた場合のように、部分的に包装材料等と接触している状態ではなく、全面で均一に接触した状態である。本発明者らは、ポジ型感光性レジスト層の表面が、シート状材料あるいはウエッブ状材料と全面で均一に接触した状態で保管されることにより、なかでもシート状材料あるいはウエッブ状材料が特定の表面平滑度を有する場合に、シート状プリセンシタイズドフレキシブル基板材料を１枚ずつ気体遮断性の袋で包装することなく、シート状のプリセンシタイズドフレキシブル基板材料を積み重ねて保管するか、あるいはウエッブ状のプリセンシタイズドフレキシブル基板材料をロール状に巻き取ることにより、本発明の課題を解決することを見出した。ポジ型感光性レジスト層の表面が接触するシート状材料あるいはウエッブ状材料は、シート状のプリセンシタイズドフレキシブル基板材料の場合は、シート状材料であり、ウエッブ状のプリセンシタイズドフレキシブル基板材料の場合は、ウエッブ状材料であるのが好ましい。
【００１４】
ポジ型感光性レジスト層の表面がベック平滑度が３００秒以上である表面を有する材料と全面で均一に接触した状態は、あらゆる方法で得ることができる。プリセンシタイズドフレキシブル基板材料の片面にのみポジ型感光性レジスト層を有する材料の場合は、例えば、ベック平滑度が３００秒以上である表面を有する状材料を挟み込む方法、裏面のベック平滑度が３００秒以上であるフレキシブル基板材料を用い、シート状のプリセンシタイズドフレキシブル基板材料を積み重ねるか、あるいはウエッブ状のプリセンシタイズドフレキシブル基板材料をロール状に巻き取る方法、裏面にベック平滑度が３００秒以上であるフィルム、紙、布等を貼り付けて、シート状のプリセンシタイズドフレキシブル基板材料を積み重ねるか、あるいはウエッブ状のプリセンシタイズドフレキシブル基板材料をロール状に巻き取る方法等が容易である。プリセンシタイズドフレキシブル基板材料の両面にポジ型感光性レジスト層を有する材料の場合は、両面にベック平滑度が３００秒以上である表面を有する材料を挟み込む方法が容易である。
【実施例１】
【００１５】
実施例において特に記載がない場合、百分率は質量基準である。厚さ４０μｍのポリイミドフィルムの片面に厚さ８μｍの銅箔層を有するフレキシブル基板材料の銅箔層上に、クレゾールノボラック樹脂、及びナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを含有するポジ型感光性レジストを塗布し、乾燥後に裁断して、大きさが２００ｍｍ×２００ｍｍのプリセンシタイズドフレキシブル基板材料試料を得た。乾燥後のポジ型感光性レジスト層の厚みは４μｍであった。これを試料Ａとした。
【００１６】
大きさが２００ｍｍ×２００ｍｍの片面樹脂被覆紙の樹脂面を試料Ａのポジ型感光性レジスト層の表面に当て、大きさが３００ｍｍ×３００ｍｍで厚さが１ｍｍの２枚のステンレス板ではさみ、１ｋｇの重りをのせて、温度２５℃、相対湿度６０％の暗所に６ヶ月間保管し、試料Ｄを得た。試料Ａのポジ型感光性レジスト層の表面に接触する樹脂面のベック平滑度は３１７秒であった。また、表１に記載のベック平滑度を有する樹脂被覆紙を用いた以外は、試料Ｄと全く同じ方法で試料Ｂ、Ｃ、Ｅを得た。また、試料Ａを暗箱に入れ、ポジ型感光性レジスト層の表面に何も接触しない状態で試料Ｂ〜Ｅと同じ環境で６ヶ月間保管し、試料Ｆを得た。
【００１７】
線幅１０μｍ（遮光部）、空隙幅１０μｍ（光透過部）のライン／スペース画像を有するガラスマスクに、試料Ａ〜Ｆのポジ型感光性レジスト層面を真空密着させ、ウシオライティング株式会社製メタルハライドランプＵＲＭ−３００でガラスマスクを通して、ポジ型感光性レジスト層面に時間を変化させて、紫外光を照射した。照射光量は、ウシオライティング株式会社製紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０で計測した。３０℃の１％水酸化ナトリウム水溶液中で、紫外光を照射した試料を揺動させながら、４０秒間現像し、純水で水洗後、乾燥し、光学顕微鏡で線幅が９μｍ（感光性レジスト残存部）となる照射光量を標準光量とし、試料Ａ〜Ｆについて決定した。なお、試料Ａについては、試料作製後直ちに測定した（６ヶ月保管後ではない）。結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
0004685653.tif 000002
【００１９】
さらに、試料Ａ〜Ｆについて、線幅が９μｍである現像後の試料において、スペース部を電子顕微鏡で観察し、基板材料の表面に残留する、除去されるべき感光性レジスト成分の残渣の有無を観察し、
１：残渣はない
２：部分的に残渣がある
３：スペース部全面に感光性レジスト成分が残留している
の３水準で評価した。結果を表１に示す。樹脂被覆紙と全面で均一に接触した状態で保管することにより、保存による性能悪化は改善された。さらにベック平滑度が３００秒以上である表面を有する樹脂被覆紙と全面で均一に接触した状態で保管した場合、性能の悪化は見られず、長期間保管が可能であることが確認された。
【実施例２】
【００２０】
厚さ２５μｍのポリイミドフィルムの片面に厚さ１２μｍの銅箔層を有し、かつ裏面（銅箔層の逆の面）のポリイミドフィルムのベック平滑度が２２５４秒である幅２５０ｍｍ、長さ５ｍのウエッブ状のフレキシブル基板材料の銅箔層上に、クレゾールノボラック樹脂、及びナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを含有するポジ型感光性レジストを塗布し、乾燥後にロール状に巻き取った。乾燥後のポジ型感光性レジスト層の厚みは４μｍであった。これを試料Ｇとした。また、試料Ｇを温度２５℃、相対湿度６０％の暗所に６ヶ月間保管し、試料Ｈを得た。さらに、裏面（銅箔層の逆の面）のポリイミドフィルムのベック平滑度が３３秒であるポリイミドフィルムを用いた以外は試料Ｇ、Ｈと全く同じ方法で試料Ｉ、Ｊを得た。また、試料Ｇを２００ｍｍ×２００ｍｍの大きさに裁断して、暗箱に入れ、ポジ型感光性レジスト層の表面に何も接触しない状態で試料ＨとＪと同じ環境で６ヶ月間保管し、試料Ｋを得た。
【００２１】
試料Ｇ〜Ｊの長さ方向のほぼ中央部において、大きさが２００ｍｍ×２００ｍｍのシート状試料を採取した。試料Ｇ〜Ｋについて実施例１と同じ方法で、線幅１０μｍ（遮光部）、空隙幅１０μｍ（光透過部）のライン／スペース画像を密着露光し、現像、水洗、乾燥後、光学顕微鏡で線幅が９μｍ（感光性レジスト残存部）となる照射光量を標準光量とし、試料Ｇ〜Ｋについて決定した。なお、試料ＧとＩについては、試料作製後直ちに測定した（６ヶ月保管後ではない）。結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
0004685653.tif 000003
【００２３】
さらに、試料Ｇ〜Ｋについて、線幅が９μｍである現像後の試料において、スペース部を電子顕微鏡で観察し、基板材料の表面に残留する、除去されるべき感光性レジスト成分の残渣の有無を観察し、
１：残渣はない
２：部分的に残渣がある
３：スペース部全面に感光性レジスト成分が残留している
の３水準で評価した。結果を表２に示す。裏面のポリイミドフィルムの表面と全面で均一に接触した状態で保管することにより、保存による性能悪化は改善された。さらに裏面のポリイミドフィルムの表面のベック平滑度が３００秒以上であることにより、性能の悪化は見られず、長期間保管が可能であることが確認された。