(57)【要約】  【課題】  可撓性フイルムを有機物層を介して補強板に貼り合わせ、寸法精度を維持することで、高精度な回路パターンを形成し得る回路基板用部材であって、回路パターンの膜厚バラツキや回路パターン幅の減少の問題を起こすことのない回路基板用部材を提供する。  【解決手段】  補強板、有機物層、可撓性フイルムおよび下地金属層がこの順に積層された回路基板用部材で、前記下地金属層の厚さが０．０１μｍ以上０．５μｍ以下であり、前記下地金属層の少なくとも周縁部に電流供給補助層が設けられている回路基板用部材であり、前記電流供給補助層が、導電性粘着テープもしくは金属板の少なくとも１種であること、および電流供給補助層が、下地金属層の周縁部を含む格子状であることが好ましい態様として含まれる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強板、有機物層、可撓性フイルムおよび下地金属層がこの順に積層された回路基板用部材であって、該下地金属層の厚さが０．０１μｍ以上０．５μｍ以下であり、該下地金属層の少なくとも周縁部に電流供給補助層が設けられている回路基板用部材。
【請求項２】
電流供給補助層が、導電性粘着テープもしくは金属板の少なくとも１種である請求項１記載の回路基板用部材。
【請求項３】
電流供給補助層が、下地金属層の周縁部を含む格子状である請求項１記載の回路基板用部材。
【請求項４】
下地金属層上にレジストパターンが形成されている請求項１記載の回路基板用部材。
【請求項５】
レジストパターンの開口部が、下地金属層の周縁部と格子状パターンを含むパターンであることを特徴とする請求項４記載の回路基板用部材。
【請求項６】
厚さ０．０１μｍ以上０．５μｍ以下の下地金属層が設けられた可撓性フイルムを、該下地金属層が貼り合わせ面とは反対面になるように有機物層を介して補強板に貼り合わせ、該下地金属層の少なくとも周縁部に設けられた電流供給補助層を介して給電して、電解めっきで金属層を下地金属層上に形成する回路基板用部材の製造方法。
【請求項７】
電流供給補助層が導電性粘着テープもしくは金属板の少なくとも１種である請求項６記載の回路基板用部材の製造方法。
【請求項８】
電流供給補助層が下地金属層の周縁部を含む格子状である請求項６記載の回路基板用部材の製造方法。
【請求項９】
下地金属層上にレジストパターンが形成される請求項６記載の回路基板用部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精度な回路パターンを形成し得る生産性に優れた回路基板用部材と回路基板用部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロニクス製品の軽量化と小型化に伴い、プリント回路基板のパターニングの高精度化が求められている。中でもプリント回路基板に用いられる可撓性フイルムは、その可撓性ゆえに三次元配線ができ、エレクトロニクス製品の小型化に適していることから需要が拡大している。しかしながら、液晶ディスプレイパネルへのＩＣ接続に用いられるＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術は、比較的狭幅の長尺ポリイミドフイルムを加工することで樹脂回路基板としては最高レベルの微細パターンを得ることができるが、微細化の進展に関しては限界に近づきつつある。微細化には、ライン幅やライン間のスペース幅で表される指標と回路基板上のパターンの位置で表される指標がある。後者の指標、いわゆる位置精度は、回路基板とＩＣなどの電子部品とを接続する際の電極パッドとプリント回路基板パターンとの位置合わせに係わり、ＩＣの多ピン化の進展に従い要求される精度が厳しくなってきている。
【０００３】
上記位置精度の点において、特に可撓性フイルム加工は改良が難しい状況になりつつある。回路基板加工プロセスでは、乾燥やキュアなどの熱処理プロセス、およびエッチングや現像などの湿式プロセスがあり、可撓性フイルムは、膨張と収縮を繰り返す。このときのヒステリシスは、回路基板上の回路パターンの位置ずれを引き起こす。また、アライメントが必要なプロセスが複数ある場合、これらのプロセス間に膨張と収縮があると、形成されるパターン間で位置ずれが発生する。可撓性フイルムの膨張と収縮による変形は、比較的大面積の基板寸法で加工を進めるＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）の場合には更に大きな影響を及ぼす。また、位置ずれは引っ張りや捻れなどの外力でも引き起こされ、柔軟性を上げるために薄い可撓性フイルムを使う場合は特に注意を必要とする。
【０００４】
これに対して、最近、可撓性フイルムを有機物層を介して補強板に貼り合わせ、寸法精度を維持することで非常に微細な回路パターンを形成し、その後、可撓性フイルムを補強板から剥離して回路基板を得る方法が提案されている（特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、可撓性フイルム上に微細な回路パターンを形成する方法としてセミアディティブ法を用いる場合に、電解めっき給電用下地金属層として膜厚２μｍ以下の下地金属層を使用すると、給電部からの距離が離れることによる電圧降下が発生して、回路パターン用金属層の膜厚にバラツキが発生するという問題があった。一方、これを防ぐために、電解めっき給電用下地金属層として膜厚が２μｍを超える下地金属層を使用すると膜厚バラツキは抑えられるものの、下地金属層のエッチング除去工程において、回路パターン幅が大幅に減少するという問題があった。このため、回路パターン幅が１０μｍ以下の微細な回路パターン形成が困難であった。
【特許文献１】国際公開第０３／００９６５７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の目的は、可撓性フイルムを有機物層を介して補強板に貼り合わせ、寸法精度を維持することで、高精度な回路パターンを形成し得る回路基板用部材であって、回路パターンの膜厚バラツキや回路パターン幅の減少の問題を起こすことのない回路基板用部材および回路基板用部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成からなる。すなわち、本発明の回路基板用部材は、補強板、有機物層、可撓性フイルムおよび下地金属層がこの順に積層された回路基板用部材であって、該下地金属層の厚さが０．０１μｍ以上０．５μｍ以下であり、該下地金属層の少なくとも周縁部に電流供給補助層が設けられている回路基板用部材である。
【０００８】
また、本発明の回路基板用部材は、次の好ましい態様を有している。
（１）前記の電流供給補助層が、導電性粘着テープもしくは金属板の少なくとも１種であること。
（２）前記の電流供給補助層が、下地金属層の周縁部を含む、格子状であること。
（３）前記の下地金属層上にレジストパターンが形成されていること。
（４）前記のレジストパターンの開口部が、下地金属層の周縁部と格子状パターンを含むパターンであること。
【０００９】
本発明の回路基板用部材の製造方法は、厚さ０．０１μｍ以上０．５μｍ以下の下地金属層が設けられた可撓性フイルムを、該下地金属層が貼り合わせ面とは反対面になるように有機物層を介して補強板に貼り合わせ、該下地金属層の少なくとも周縁部に設けられた電流供給補助層を介して給電して、電解めっきで金属層を下地金属層上に形成する回路基板用部材の製造方法である。
【００１０】
また、本発明の回路基板用部材は、次の好ましい態様を有している。
（１）前記の電流供給補助層が、導電性粘着テープ、もしくは金属板の少なくとも１種であること。
（２）前記の電流供給補助層が、下地金属層の周縁部を含む、格子状であること。
（３）前記の下地金属層上にレジストパターンが形成されること。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、可撓性フイルムを有機物層を介して補強板に貼り合わせ、寸法精度を維持することで高精度な回路パターンを形成し得る回路基板用部材であって、回路パターンの膜厚バラツキや回路パターン幅の減少を起こすことなく回路基板を製造することができる回路基板用部材が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の回路基板用部材は、補強板、有機物層、可撓性フイルムおよび下地金属層がこの順に積層された基本構成を有するものである。
【００１３】
本発明において好適に用いられる補強板としては、例えば、ソーダライムガラス、ホウケイ酸系ガラス、石英ガラスなどからなるガラス板、インバー合金、ステンレススチール、チタンなどからなる金属板、アルミナ、ジルコニアおよび窒化シリコンなどからなるセラミックス板やガラス繊維補強樹脂板などが挙げられる。これらは、いずれも熱膨張係数や吸湿膨張係数が小さい点で好ましいが、回路パターン製造工程の耐熱性と耐薬品性に優れている点、大面積で表面平滑性が高い基板が安価に入手しやすい点、および塑性変形しにくい点で、ガラス板が好ましい。中でも、アルミノホウケイ酸塩ガラスに代表されるホウケイ酸系ガラスからなるガラス板は、高弾性率でかつ熱膨張係数が小さいため、特に好ましく用いられる。
【００１４】
金属板やガラス繊維補強樹脂板を補強板に採用する場合は、長尺連続体での製造もできるが、位置精度を確保しやすい点で、本発明の回路基板用部材の製造方法は枚葉式で行うことが好ましい。枚葉とは、長尺連続体でなく、個別のシート状でハンドリングされる状態を言う。
【００１５】
補強板に用いられるガラス板は、ヤング率が小さかったり厚さが小さいと、可撓性フイルムの膨張・収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦なステージ上に真空吸着したときにガラス板が割れることがある。また、真空吸着・脱着で可撓性フイルムが変形することになり位置精度の確保が難しくなる傾向がある。一方、ガラス板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が悪くなることがあり、露光精度が悪くなる傾向がある。また、ロボット等によるハンドリング時に負荷が大きくなり、素早い取り回しが難しくなって生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増大する傾向がある。これらの点から、ガラス板の厚さは、０．３ｍｍから１．１ｍｍの範囲が好ましい。
【００１６】
補強板に金属板を用いる場合、金属板のヤング率が小さかったり厚さが薄いと、可撓性フイルムの膨張力や収縮力で金属板の反りやねじれが大きくなり、平坦なステージ上に真空吸着できなくなったり、また、金属板の反りやねじれの分、可撓性フイルムが変形することにより、位置精度の保持が難しくなる。また、金属板に折れがあると、その時点で不良品になる。一方、金属板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が悪くなることがあり、露光精度が悪くなる。また、ロボット等によるハンドリング時に負荷が大きくなり、素早い取り回しが難しくなって生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増大する。これらの点から、金属板の厚さは、０．１ｍｍから０．７ｍｍの範囲が好ましい。
【００１７】
本発明において、可撓性フイルムと補強板の貼り合わせに用いられる有機物層には、接着剤または粘着剤が使用される。接着剤または粘着剤としては、例えば、アクリル系またはウレタン系の再剥離剤と呼ばれる粘着剤を挙げることができる。可撓性フイルム加工中は十分な接着力があり、剥離時は容易に剥離でき、可撓性フイルム基板に歪みを生じさせないために、弱粘着から中粘着と呼ばれる領域の粘着力のものが好ましい。このような接着剤または粘着剤として、タック性があるシリコーン樹脂を使用することもでき、また、タック性があるエポキシ系樹脂を使用することも可能である。
【００１８】
また、有機物層として、低温領域で接着力または粘着力が減少するもの、紫外線照射で接着力または粘着力が減少するものや、加熱処理で接着力または粘着力が減少するものも好適に用いられる。これらの中でも、接着力または粘着力の変化が大きいという点で、紫外線照射で接着力または粘着力が減少する有機物が好ましく用いられる。紫外線照射で接着力または粘着力が減少するものの例としては、２液架橋型のアクリル系粘着剤が挙げられる。また、低温領域で接着力または粘着力が減少するものの例としては、結晶状態と非結晶状態間を可逆的に変化するアクリル系粘着剤が挙げられる。
【００１９】
本発明において、剥離力は、有機物層を介して補強板と貼り合わせた１ｃｍ幅の可撓性フイルムを剥離するときの１８０°方向ピール強度で測定される。剥離力を測定するときの剥離速度は３００ｍｍ／分とする。本発明において、剥離力は０．０９８Ｎ／ｍから９８Ｎ／ｍの範囲であることが好ましい。
【００２０】
可撓性フイルムを補強板から剥離するときの剥離力は、小さすぎると回路パターン形成中に可撓性フイルムが有機物層から剥離する恐れがある。一方、剥離力が大きすぎると、剥離後の可撓性フイルムが変形したりカールする恐れがある。剥離の界面は、補強板と有機物層との界面でも有機物層と可撓性フイルムとの界面でもどちらでも良いが、可撓性フイルムから有機物層を除去する工程が省略できるので、有機物層と可撓性フイルムとの界面で剥離する方が好ましい。
【００２１】
補強板と有機物層との接着力を向上させるために、補強板にシランカップリング剤塗布などのプライマー処理を行っても良い。プライマー処理以外に、紫外線処理あるいは紫外線オゾン処理などによる洗浄や、ケミカルエッチング処理、サンドブラスト処理あるいは微粒子分散層形成などの表面粗化処理なども好適に用いられる。
【００２２】
本発明の有機物層の厚さは、０．１μｍから２０μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは０．３μｍから１０μｍの範囲である。
【００２３】
本発明で用いられる可撓性フイルムは、プラスチックフイルムが好ましく、この場合回路パターン製造工程および電子部品実装での熱プロセスに耐えるだけの耐熱性を備えていることが重要である。本発明で好適に用いられる可撓性フイルムとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミドおよび液晶ポリマーなどからなるフイルムを採用することができる。中でもポリイミドフイルムは、耐熱性に優れるとともに耐薬品性にも優れているので好適に採用される。また、低誘電損失など電気的特性が優れている点で、液晶ポリマーフイルムが好適に採用される。可撓性フイルムとして、可撓性のガラス繊維補強樹脂板を採用することも可能である。ガラス繊維補強樹脂板の樹脂としては、エポキシ、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、マレイミド、ポリアミドおよびポリイミドなどの樹脂が挙げられる。
【００２４】
可撓性フイルムの厚さは、電子機器の軽量化や小型化、あるいは微細なビアホール形成のためには薄い方が好ましく、一方、機械的強度を確保するためや平坦性を維持するためには厚い方が好ましい点から、４μｍから１２５μｍの範囲であることが好ましい。
【００２５】
本発明において、可撓性フイルムは補強板への貼り合わせに先立って、調湿されていることが好ましい。可撓性フイルムは熱膨張や湿度膨張するため、温度や湿度で膨張した可撓性フイルムを補強板に貼り合わせ、高精度の回路パターンを形成すると、補強板からの剥離後に可撓性フイルムが収縮するために可撓性フイルム上の回路パターンの位置精度は低下する。あるいは、温度や湿度で収縮した可撓性フイルムを補強板に貼り合わせ、高精度の回路パターンを形成すると、補強板からの剥離後に可撓性フイルムが膨張するために可撓性フイルム上の回路パターンの位置精度は低下する。調湿は、０℃超、１００℃未満の温度条件、２５％ＲＨ以上７５％ＲＨ以下の湿度条件下で、可撓性フイルムが重ならない状態で行われればよい。特に、最終的に寸法精度が重要となる、可撓性フイルムの回路パターンと、電子部品や他の回路基板とを接合する際の温湿度環境がわかっている場合は、その環境に合わせることが好ましい。
【００２６】
本発明において、可撓性フイルムは補強板への張り合わせに先立って、熱処理されていることが好ましい。熱処理をすることによって、回路基板の製造工程の熱履歴のために可撓性フイルムに熱収縮歪みが蓄積されるのを抑制することができる。熱処理温度は１００℃以上であることが好ましく、回路基板製造工程の最高温度以上であることがさらに好ましい。
【００２７】
本発明において、下地金属層は、電解めっき給電用として好適に用いられるものであり、可撓性フイルムとの接着性を高めるためのクロム、ニッケル、チタン、タングステンおよびこれらの合金の少なくとも１種からなる接着改良用下地層と銅膜で構成されることが好ましく、特に、接着力が高い点でスパッタ法で形成されたものであることが好ましい。
【００２８】
本発明の回路基板用部材を枚葉方式で製造するのに先立って、長尺の可撓性フイルムが電解めっき給電用の下地金属層を備えていることは、生産性の向上に有効である。
【００２９】
本発明において下地金属層は、厚さが０．０１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲であることが必要であり、０．２μｍ以下であることが望ましい。下地金属層が０．５μｍを超えると、回路層をパターニングするとき、エッチングに多大な時間を要するだけでなく、パターン幅が減少し、パターン痩せやパターン消滅という問題を引き起こす。また、下地金属層が０．０１μｍ未満の場合は抵抗が高く電圧降下の影響が大きいため、電流が流れにくくなり電解めっきによる配線形成が困難となる。
【００３０】
また、本発明においては、下地金属層の周縁部に電流供給補助層が設けられていることが重要である。この電流供給補助層が回路基板用部材の一部のみに設けられている場合、電流供給補助層からの距離が離れるに従って、電圧降下が発生してめっき層の膜厚が減少し、回路パターン用金属層の膜厚が回路基板用部材の面内でばらつくという問題が発生する。それに対して、下地金属層の周縁部に、すなわち、回路基板用部材の４辺にわたって電流供給補助層が設けられていると、電圧降下が発生せず、めっき層の膜厚バラツキが抑えられるのである。ここでいう周縁部とは、下地金属層の周辺全部のことである。ただし、周囲全部に分布無く一様であれば周囲全てを閉じる形で給電部を設置する必要はない。例えば、給電部が５ｍｍピッチでドット状に設置されても構わない。逆に局所的に連続して給電されていない箇所があることは望ましくない。周縁部において連続して給電されていない箇所が３０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００３１】
本発明において電流供給補助層は、電圧降下を小さくするため十分厚い金属膜であることが望ましく、２μｍ以上の金属膜であることが好ましい。設置において取り扱いの点から、電流供給補助層は２μｍ以上の厚さを有する金属製の導電性粘着テープあるいは金属板であることが好ましい。電流供給補助層は、厚くすることによりダミー電極として使用することもできる。電解めっきにおいては、エッジ効果による基板端の電流集中が発生する。電流供給補助層を数ｍｍ〜数ｃｍと厚くして電流給電補助層の側面を大きくすることにより、電流給電補助層の側面をダミー電極して使用して電流集中を緩和することができる。ダミー電極の必要な大きさは電解めっき装置の構造やサイズや基板サイズによるので、ダミー電極として使用する場合は装置に合わせて電流供給補助層を厚くする必要がある。本発明において電流供給補助層は、電圧降下の影響を小さくするために、めっき被覆部との距離を小さくすることが望ましい。めっき被覆部と電流供給補助層の距離を小さくするためには、孤立した回路パターン毎の周辺部に電流供給補助層を設置することが必要となる。同じ枚葉上に孤立した回路パターンを多数配置する場合は、孤立した回路パターンの間に電流供給補助層を設置するため、電流供給捕縄層の形状は下地金属層の周縁部を含む格子状であることが好ましい。この格子状については、図８と図９に基づいて説明される。
【００３２】
本発明において、電解めっき給電用下地金属層上に電解めっき用のレジストパターンが形成されていることが好ましい。フォトリソグラフィーの技術を用いて回路部のレジストを除去し、回路部以外をレジストでマスキングしてレジストパターンを形成する。ただし、レジストでマスクする面積は少ない方が望ましい。電圧降下の影響が大きいのは膜厚が２μｍ以下の金属層であり、レジスト開口部ではめっき厚が２μｍ以下のめっき析出初期のみに電圧降下の影響を受ける。めっき厚が２μｍより厚くなった時点で抵抗が小さくなり電圧降下による膜厚不均一は小さくなる傾向を示す。一方、レジストによりマスクされた場所ではめっきが析出しないため、下地金属層の厚みが０．０１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲内で一定であり、電圧降下の影響を受け続ける。レジストでマスクする面積が大きい程、電圧降下の影響を受け続ける面積が大きくなり、めっき膜厚不均一の原因となる。レジストでマスクする面積を小さくするためには、孤立した回路パターン毎の周辺部のレジストは開口部とすることが好ましい。また、回路内部であっても性能に関与しない箇所も開口部とすることが好ましい。開口部の望ましい形状は線状で、線幅が好ましくは２ｍｍ以上あり電流供給補助層の接する箇所から連続して繋がっていることである。また、レジスト開口部とレジスト開口部の距離は５０ｍｍ以内であることが好ましく、より好ましくは２０ｍｍ以内である。
【００３３】
同じ枚葉上に孤立した回路パターンを多数配置する場合は、孤立した回路パターンの間をレジスト開口部とするため、レジストパターンの形状は下地金属層の周縁部と格子状パターンを含むことが好ましい。この格子状については、図１０と図１１に基づいて説明される。このレジストパターンを用いてパターンめっきを行うセミアディティブ法にて微細配線を形成する。
【００３４】
次に、図面に基づいて、本発明の回路基板用部材について説明する。図１は、本発明の回路基板用部材の一実施例を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’線における断面図である。図１と図２において、補強板１０１の片側全面に微粘着力の有する有機物層２０１がコーティングされ、その上に可撓性フイルム３０１が貼り合わされている。可撓性フイルム３０１の有機物層２０１と接していない面には、下地金属層４００が全面に設置されている。さらに、その下地金属層４００上には、下地金属層４００の４辺の周囲を囲う形で電流供給補助層４０１が設置されている。電解めっき時に電流供給補助層４０１に電流を供給することで、電流供給補助層４０１の設置されていない下地金属層４００上に均一な電解めっき皮膜を形成することが可能である。
【００３５】
図３は、従来の回路基板用部材の一例を示す平面図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ’線における断面図である。図３と図４において、補強板１０１の片側全面に微粘着力の有する有機物層２０１がコーティングされ、その上に可撓性フイルム３０１が貼り合わされている。可撓性フイルム３０１の有機物層２０１と接していない面には、電解めっき下地金属層４００が全面に設置されている。さらに、その下地金属層４００上には、下地金属層４００の１辺のみに電流供給補助層４０１が設置されている。電解めっき時に電流供給補助層４０１に電流を供給すると、電流供給補助層４０１の設置された辺から離れた箇所には電流が流れにくくなり、めっき厚が薄くなる。基板全体としては電解めっきバラツキが大きくなる。
【００３６】
図５は、めっき膜の膜厚の測定点を示す図である。図５において、水平方向は電解めっきを行う際のめっき液面の液面方向を示しており、深さ方向は電解めっき装置のめっき槽の深さ方向を示している。図５において表記されているのは、図１、図３、図６および図８の下地金属層４００と電流供給補助層４０１および金属板４０２を含む２５０ｍｍ×３３５ｍｍの基板の露出面での測定点である。測定点は、図５に表記している４０ｍｍ×４０ｍｍのマスの中央部である。電解めっき析出後、図１、図３、図６および図８の基板において図５で示した４０ｍｍ×４０ｍｍのマスの中央部のめっき厚を測定した。
【００３７】
図６は、本発明の他の回路基板用部材の一実施例を示す平面図であり、図７は、図６のＣ−Ｃ’線における断面図である。図６と図７において、補強板１０１の片側全面に微粘着力の有する有機物層２０１がコーティングされ、その上に可撓性フイルム３０１が貼り合わされている。可撓性フイルム３０１の有機物層２０１と接していない面には、下地金属層４００が全面に設置されている。さらに、その給電用下地金属層４００上には、下地金属層４００の４辺の周囲を囲う形で電流供給補助層として金属板４０２が設置されている。金属板４０２を下地金属層４００と密着させるために、保護ジグ４０３を用いて補強板１０１から金属板４０２を挟み込む形で固定する。電解めっき時に金属板４０２に電流を供給することで、金属板４０２の設置されていない下地金属層４００上に均一な電解めっき皮膜を形成することが可能となる。
【００３８】
図８は、本発明の他の回路基板用部材の一実施例を示す平面図であり、図９は、図８のＤ−Ｄ’線における断面図である。図８と図９において、補強板１０１の片側全面に微粘着力の有する有機物層２０１がコーティングされ、その上に可撓性フイルム３０１が貼り合わされている。可撓性フイルム３０１の有機物層２０１と接していない面には、下地金属層４００が全面に設置されている。さらに、その下地金属層４００上には、下地金属層４００の４辺の周囲を囲う形で電流供給補助層４０１が設置されている。また、図５における４０ｍｍ×４０ｍｍのマスの４辺に相当する箇所にも流供給補助層４０１が設置されている。電解めっき時に流供給補助層４０１に電流を供給することで、流供給補助層４０１の設置されていない下地金属層４００上に均一な電解めっき皮膜を形成することが可能となる。
【００３９】
図１０は、本発明の他の回路基板用部材の一実施例を示す平面図であり、図１１は、図１０のＤ−Ｄ’線における断面図である。図１０と図１１において、補強板１０１の片側全面に微粘着力を有する有機物層２０１がコーティングされ、その上に可撓性フイルム３０１が貼り合わされている。可撓性フイルム３０１の有機物層２０１と接していない反対面には、下地金属層４００が全面に設置されている。さらに、その下地金属層４００上には、下地金属層４００の４辺の周囲を囲う形で電流供給補助層４０１が設置されている。また、下地金属層４００の上面にはレジストパターン４０４が形成されており、レジスト開口部にめっき析出できるようになっている。レジストパターン形状は、図５における４０ｍｍ×４０ｍｍのマスの中央部に３０ｍｍ×２５ｍｍの孤立した回路パターンと、孤立した回路パターン毎の周辺部のレジストを開口部４０５とした形状とすることができる。
電解めっき時に流供給補助層４０１に電流を供給することで、レジストが開口された下地金属層４００上に均一な電解めっき皮膜を形成することが可能である。なお、本発明の実施例６は、四角形の孤立したパターンを格子状に並べたものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明ではレジスト開口部面積を大きくするために、孤立したパターンとパターンの間をレジスト開口部とするものであり、格子状の形は孤立したパターンとその配列方法により変化する。孤立したパターンの一つ一つの外形は、円であっても、四角以外の多角形であっても構わない。また、孤立したパターンは千鳥状に並べられても構わないし、不規則に並べても構わない。
【００４０】
次に、本発明の回路基板用部材の製造方法の一例を以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
厚さ０．７ｍｍのアルミノホウケイ酸塩ガラス板（基板）に、スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで、シランカップリング剤を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板に、比較的低粘度のシランカップリング剤の薄膜を均一に塗布するためには、スピンコーターの使用が好ましい。ガラス基板にシランカップリング剤塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚さが２０ｎｍのシランカップリング剤層を得る。
【００４２】
次に、上記シランカップリング剤層上に、スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで、紫外線硬化型有機物を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板のシランカップリング剤層上に比較的粘度が高い有機物を均一に塗布するためには、ダイコーターの使用が好ましい。シランカップリング剤層上に有機物を塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚さ２μｍの有機物層を得る。この有機物層に、ポリエステルフイルム上にシリコーン樹脂層を設けた空気遮断用フイルムを貼り付けて１週間熟成させる。空気遮断用フイルムを貼り合わせる代わりに、窒素雰囲気中や真空中で保管することもできる。また、有機物層を長尺フイルム基体に塗布し、乾燥後、枚葉基板に転写することも可能である。
【００４３】
本発明において、有機物層は、最初に可撓性フイルム側に形成されていても良いし、補強板側に形成されていても良く、両方に形成されていても良い。形成の容易さや剥離界面を可撓性フイルムと有機物層となるように制御するためには、有機物層は補強板側に形成されることが好ましい。
【００４４】
次に、上記空気遮断用フイルムを剥がしてポリイミドフイルムを貼り付ける。ポリイミドフイルムの厚さは、４μｍから１２５μｍの範囲であることが好ましい。ポリイミドフイルムの片面または両面に金属層があらかじめ形成されていても良い。ポリイミドフイルムの補強板貼り合わせ面側に金属層を設けておくと、電磁波遮断用のためのグラウンド層などとして利用することができる。ポリイミドフイルムは、あらかじめ所定の大きさのカットシートにしておいて貼り付けても良いし、長尺ロールから巻きだしながら、貼り付けと切断をしてもよい。貼り付け作業には、ロール式ラミネーターや真空ラミネーターを使用することができる。ポリイミドフイルムを貼り付けた後、紫外線硬化型有機物層に紫外線を照射して架橋を進行させる。
【００４５】
次に、ポリイミドフイルムの貼り合わせ面とは反対側の面に、セミアディティブ法で回路パターンを形成する。セミアディティブ法は、例えば、以下のようなプロセスである。まず、回路パターンを形成する面に、クロム、ニッケル、チタン、タングステンおよびこれらの合金の少なくとも１種からなる接着改良用下地層を形成する。接着改良用下地層の厚さは、通常、１ｎｍから１０００ｎｍの範囲である。接着改良用下地層の上に、銅膜をスパッタ法で、５０ｎｍから３０００ｎｍ積層することが、後に続く電解めっきのために十分な導通を確保したり、金属層の接着力向上やピンホール欠陥防止に効果がある。下地層形成に先立ち、ポリイミドフイルム表面に接着力向上のために、プラズマ処理、逆スパッタ処理、プライマー層塗布あるいは接着剤層塗布が適宜行われる。中でもエポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリアミド樹脂系、ポリイミド樹脂系あるいはＮＢＲ系などの接着剤層塗布は接着力改善効果が大きい。これらの処理や塗布は、ガラス基板貼り合わせ前に実施されても良いし、ガラス基板貼り合わせ後に実施されても良い。ガラス基板貼り合わせ前に、長尺のポリイミドフイルムに対してロールツーロールで連続処理されることにより、生産性向上を図ることができる。このようにして形成しされた電解めっき給電用下地金属層上に、フォトレジストをスピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで塗布して、乾燥する。該フォトレジストを所定パターンのフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分にレジスト層を形成する。
【００４６】
次いで、該電解めっき給電用下地金属層を電極として電解めっきを行う。電解めっき液としては、硫酸銅めっき液、シアン化銅めっき液およびピロ燐酸銅めっき液などが用いられる。給電用下地金属層の周縁部に電流供給補助層として０．００２〜１ｍｍ厚の銅の金属層を設置して、そこから電解銅めっきのための電流を供給をすることが好ましい。金属層としては銀、金および銅等の電気抵抗の小さな金属を使用することが、膜厚を厚くすることで金属層の抵抗を低くすることで、ステンレスやニッケル等の金属を使用することもできる。電解銅めっきの電流密度は、小さい程望ましい。電流密度が大きいほど、電流量が大きくなるため給電用下地金属層での電圧降下が大きくなり、めっきバラツキが大きくなるからである。硫酸銅めっき液の場合、電流密度は０．２〜２Ａ／ｄｍ２が望ましく、０．２〜１．０Ａ／ｄｍ２がさらに好ましい。厚さ２μｍから２０μｍの銅めっき膜を形成後、フォトレジストを剥離し、続いてスライトエッチングにて電解めっき給電用下地金属層を除去して、さらに必要に応じて金、ニッケルまたは錫などのめっきを施し、回路パターンを得る。
【００４７】
必要に応じて、回路パターン上にソルダーレジスト膜を形成する。微細回路パターンに対しては、感光性のソルダーレジストの採用が好ましい。スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで回路パターン上に感光性ソルダーレジストを塗布し、乾燥させた後、所定のフォトマスクを介して紫外線露光をし、現像して、ソルダーレジストパターンを得る。次に、１００℃から２００℃の温度でキュアをする。
【００４８】
可撓性フイルムの両面に高精細の回路パターンを形成する場合は、可撓性フイルムをガラス基板に貼り合わせて、サブトラクティブ法、セミアディティブ法やフルアディティブ法でガラス基板貼り合わせ面とは反対側の面に回路パターンを形成し、次いで、別のガラス基板に、可撓性フイルムの回路形成面側を貼り合わせてから、最初のガラス基板を剥離し、他方の面に、サブトラクティブ法、セミアディティブ法やフルアディティブ法で回路パターンを形成し、その後、ガラス基板を剥離する方法が好ましく用いられる。
【００４９】
ガラスに貼り合わせて加工された高精度の回路パターンに、ＬＳＩなどの電子部品を接合する。電子部品搭載装置は、光学的位置検出機能と可動ステージなどの位置合わせ機能を有し、搭載精度を確保できるものが好ましく使用される。本発明は、特に接合ピッチが小さく、かつピン数が大きい大規模ＬＳＩの実装精度確保に効果が大きい。また、電子部品と回路基板との接合方法としては、回路基板の接合部に形成された金属層と半導体部品の接合部に形成された金属層とを加熱圧着し金属接合させる方法が挙げられる。また、回路基板の接合部の金属層と半導体部品の接合部に形成された金属層とを圧着しつつ回路基板と半導体部品間に配置した異方導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化させ、機械的に接合させる方法などを挙げることもできる。
【００５０】
回路パターンが形成された可撓性フイルムを補強板から剥離することによって回路基板が得られる。剥離する方法としては、可撓性フイルムの端部を把持しながら剥離する方法や、可撓性フイルムの表面に粘着テープを押しつけて剥離する方法などが挙げられる。剥離のタイミングは、電子部品実装を高精度に保つために、電子部品を接合してから行うことが好ましい。また、該接合の精度を高く保つために、電子部品接合後、さらに可撓性フイルム上の回路パターンの一部を他の回路基板に接合してから剥離することが好ましい。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５２】
実施例１
可撓性フイルムとして、厚さ２５μｍ、２９０ｍｍ幅のポリイミドフイルム（“カプトン”（登録商標）１００ＥＮ 東レデュポン（株）製）を準備した。リール・ツーリール方式のスパッタ装置に長尺のポリイミドフイルムを装着し、厚さ６ｎｍのクロム：ニッケル＝５：９５（重量比）の合金膜と厚さ１４０ｎｍの銅膜をこの順にポリイミドフイルム上に積層し、電解めっき給電用下地金属層を形成した。補強板として準備した厚さ０．７ｍｍ、３３５ｍｍ×２５０ｍｍ角型のアルミノホウケイ酸塩ガラス板にダイコーターで、紫外線硬化型粘着剤“ＳＫダイン”（登録商標）ＳＷ−２２（綜研化学(株)製）と硬化剤Ｌ４５（綜研化学(株)製）を１００：３（重量比）で混合したものを塗布し、８０℃の温度で２分間乾燥した。乾燥後の有機物層厚さを２μｍとした。次いで、有機物層に、ポリエステルフイルム上に離型容易なシリコーン樹脂層を設けたフイルムからなる空気遮断用フイルムを貼り付けて１週間放置した。上記空気遮断用フイルムを剥がし、ラミネーターで、ガラス板側の有機物層側に、銅膜が形成されたポリイミドフイルムを貼り合わせた。ポリイミドフイルムのガラス板側との貼り合わせ面とは反対面を銅膜面とした。電流供給補助層４０１として、銅テープ（電気テープ２２４５、住友スリーエム（株）製、１０ｍｍ幅、厚さ１００μｍ）を、図１と図２に示すように、電解めっき給電用下地金属層４００上の周縁部に設けた。
【００５３】
次いで、電解めっき給電用下地金属層４００および電流供給補助層４０１を電極として、厚さ７μｍの銅膜を硫酸銅めっき液中での電解めっきで形成した。めっき膜の膜厚を図５の測定点で測定した。測定点は、基板上の図５に示した位置の４０ｍｍ角に区切った中央部である。測定装置はＣＭＩ社製  ＰＷＢ表面銅厚み測定装置ＭＲＸを用いて行った。測定値は表１、バラツキのデータは表２のとおりで、基板上でのバラツキは±１μｍ以下であり、非常に良好であった。
【００５４】
【表１】
2005175445.tif 000003
【００５５】
【表２】
2005175445.tif 000004
【００５６】
比較例１
電流供給補助層４０１として、銅テープ（電気テープ２２４５、住友スリーエム（株）製、１０ｍｍ幅、１００μｍ厚）を、図３と図４に示すように、電解めっき給電用下地金属層４００上の一部（一辺）に設けたこと以外は、実施例１と同様にして回路基板用部材を得た。めっき膜の膜厚を図５の測定点で測定した。測定点は基板上の図５に示した位置の４０ｍｍ角に区切った中央部である。測定値は表３、バラツキのデータは表４のとおりで、基板上でのバラツキは±１μｍ以上であり、不良であった。
【００５７】
【表３】
2005175445.tif 000005
【００５８】
【表４】
2005175445.tif 000006
【００５９】
実施例２  
電流供給補助層４０１として、銅板（ＫＦＣ−１／２、（株）神戸製鋼所製、０．４ｍｍ厚）を、図６と図７に示すように、電解めっき給電用下地金属層４００上の周縁部に設けたこと以外は、実施例１と同様にして回路基板用部材を得た。ここで、銅板は図６に示すように枠状に加工され、図７にあるネジ止めあるいはクリップ等の機構の有する保護ジグ４０３にて給電用下地金属層４００と電流供給補助層（銅板）４０１を密着させた。めっき膜の膜厚を図５の測定点で測定した。測定点は基板上の図５に示した位置の４０ｍｍ角に区切った中央部である。測定値は表５、バラツキのデータは表６のとおりで、基板上でのバラツキは±１μｍ以下であり、非常に良好であった。
【００６０】
【表５】
2005175445.tif 000007
【００６１】
【表６】
2005175445.tif 000008
【００６２】
実施例３  
電流供給補助層４０１として、銅テープ（電気テープ２２４５、住友スリーエム（株）製、１０ｍｍ幅、１００μｍ厚）を、図８と図９に示すように、電解めっき給電用下地金属層４００上に格子状に設けたこと以外は、実施例１と同様にして回路基板用部材を得た。めっき膜の膜厚を図５の測定点で測定した。測定点は基板上の図５に示した位置の４０ｍｍ角に区切った中央部である。測定値は表７、バラツキのデータは表８のとおりで、基板上でのバラツキは±１μｍ以下であり、非常に良好であった。
【００６３】
【表７】
2005175445.tif 000009
【００６４】
【表８】
2005175445.tif 000010
【００６５】
実施例４  
実施例１と同様にして、可撓性フイルム上に表１と表２に示すような膜厚バラツキの小さい銅めっき膜を作製した。次いで、サブトラクティブ法を用いて配線形成を行った。まず、銅膜上にポジ型フォトレジストをスピンコーターで塗布して９０℃の温度で３０分間乾燥した。フォトレジストをフォトマスクを介して露光、現像して回路の必要な部分に厚さ５μｍのフォトレジストを形成した。テスト用フォトマスクパターンは、以下のようにして形成した。すなわち、インナーリード（ＩＬ）として、１５ｍｍ×２ｍｍの長方形の２つの長辺上に、２５μｍピッチで、１辺あたり６００個ずつ、１０μｍ×５０μｍの長方形の接合パッドを並べた。接合パッドの１０μｍの辺を上記の１５ｍｍ×２ｍｍの長方形の長辺と平行に配置し、接合パッドの３０μｍの辺の中心を該長方形の長辺上に配置した。また、アウターリード（ＯＬ）として、ＩＬ長方形と中心を同じくする、３０ｍｍ×３０ｍｍの長方形の２つの長辺上に、５０μｍピッチで、１辺あたり６００個ずつ、２４μｍ×５０μｍの長方形の接合パッドを並べた。ＩＬ接合パッドとＯＬ接合パッドは、一対一に対応しており、幅１０μｍの配線で結んだ。これらを１ユニットとして、これを３３５ｍｍ×２５０ｍｍのポリイミドフイルム上に、４０ｍｍピッチで８行×６列に均等配置した。
【００６６】
レジストパターン形成後、塩化第二鉄によるエッチングにて露出した銅めっき部分を除去した。その後、フォトレジストをフォトレジスト剥離液で剥離した。このとき配線間の銅めっき層を塩化第二鉄のエッチングにて削除すると同時に配線もエッチングにて消去してしまった。銅めっき膜厚の均一性は優れていたが、サブトラクティブ法を用いた２５μｍピッチ配線の形成はできなかった。
【００６７】
実施例５  
可撓性フイルムとして、厚さ２５μｍ、２９０ｍｍ幅のポリイミドフイルム（“カプトン”（登録商標）１００ＥＮ 東レデュポン（株）製）を準備した。リール・ツーリール方式のスパッタ装置に長尺のポリイミドフイルムを装着し、厚さ６ｎｍのクロム：ニッケル＝５：９５（重量比）の合金膜と厚さ１４０ｎｍの銅膜をこの順にポリイミドフイルム上に積層し、電解めっき給電用下地金属層を形成した。補強板として準備した厚さ０．７ｍｍ、３３５ｍｍ×２５０ｍｍ角型のアルミノホウケイ酸塩ガラスにダイコーターで、紫外線硬化型粘着剤“ＳＫダイン”（登録商標）ＳＷ−２２（綜研化学(株)製）と硬化剤Ｌ４５（綜研化学(株)製）を１００：３（重量比）で混合したものを塗布し、８０℃の温度で２分間乾燥した。乾燥後の有機物層厚さを２μｍとした。次いで、有機物層に、ポリエステルフイルム上に離型容易なシリコーン樹脂層を設けたフイルムからなる空気遮断用フイルムを貼り付けて１週間放置した。上記空気遮断用フイルムを剥がし、ラミネーターで、ガラスの有機物層側に、銅膜が形成されたポリイミドフイルムを貼り合わせた。ポリイミドフイルムのガラス板との貼り合わせ面とは反対面を銅膜面とした。次いで、銅膜上にポジ型フォトレジストをスピンコーターで塗布して９０℃の温度で３０分間乾燥した。フォトレジストをフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分に厚さ１０μｍのフォトレジストを形成した。
【００６８】
テスト用フォトマスクパターンは、以下のようにして形成した。すなわち、インナーリード（ＩＬ）として、１５ｍｍ×２ｍｍの長方形の２つの長辺上に、２５μｍピッチで、１辺あたり６００個ずつ、１０μｍ×５０μｍの長方形の接合パッドを並べた。接合パッドの１０μｍの辺を上記の１５ｍｍ×２ｍｍの長方形の長辺と平行に配置し、接合パッドの３０μｍの辺の中心を該長方形の長辺上に配置した。また、アウターリード（ＯＬ）として、ＩＬ長方形と中心を同じくする、３０ｍｍ×２５ｍｍの長方形の２つの長辺上に、５０μｍピッチで、１辺あたり６００個ずつ、２４μｍ×５０μｍの長方形の接合パッドを並べた。ＩＬ接合パッドとＯＬ接合パッドは、一対一に対応しており、幅１０μｍの配線で結んだ。これらを１ユニットとして、これを３３５ｍｍ×２５０ｍｍのポリイミドフイルム上に、４０ｍｍピッチで８行×６列に均等配置した。また、図１０と図１１のように配置されたユニットとユニットの間に、１０ｍｍ幅で格子状のレジスト開口部４０５を設置した。
【００６９】
電流供給補助層４０１として、銅テープ（電気テープ２２４５、住友スリーエム（株）製、１０ｍｍ幅、厚さ１００μｍ）を、図１と図２に示すように、電解めっき給電用下地金属層４００上の周縁部に設けた。次いで、電解めっき給電用下地金属層４００および電流供給補助層４０１を電極として、厚さ７μｍの銅膜を硫酸銅めっき液中での電解めっきで形成した。フォトレジストをフォトレジスト剥離液で剥離し、続いて、過酸化水素−硫酸系水溶液によるソフトエッチングにてレジスト層の下にあった銅膜およびクロム−ニッケル合金膜を除去した。引き続き、銅めっき膜上に、無電解めっきで厚さ０．４μｍの錫膜を形成した。回路基板のＩＬ部分とＯＬ部分を除いて、ソルダーレジストをスクリーン印刷し、６０℃の温度で３０分間乾燥し、次いで１２０℃の温度で９０分間キュアした。乾燥後のソルダーレジスト厚さは２０μｍであった。かくして、回路基板用部材を得た。銅めっき膜の膜厚を図５の測定点で測定した。測定点は基板上の図５に示した位置の４０ｍｍ角に区切った中央部である。測定値は表９、バラツキのデータは表１０のとおりで、基板上のバラツキは±１μｍ以下であり、非常に良好であった。
【００７０】
【表９】
2005175445.tif 000011
【００７１】
【表１０】
2005175445.tif 000012
【００７２】
実施例６
テスト用フォトマスクパターンで図１０と図１１のように配置されたユニットとユニットの間に、１０ｍｍ幅で格子状のレジスト開口部を設置しなかったこと以外は、実施例５と同様にして回路基板用部材を得た。銅めっき膜の膜厚を図５の測定点で測定した。測定点は基板上の図５に示した位置の４０ｍｍ角に区切った中央部である。測定値は表１１、バラツキのデータは表１２のとおりで、基板上のバラツキは±１μｍ以上と大きかった。
【００７３】
【表１１】
2005175445.tif 000013
【００７４】
【表１２】
2005175445.tif 000014
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の回路基板用部材およびその製造方法は、例えば、電子機器の配線板、ＩＣパッケージ用インターポーザーおよびウェハレベルバーンインソケット用配線板などに好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の回路基板用部材の一実施例を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図３】従来の回路基板用部材の一例を示す平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図５】めっき膜の膜厚の測定点を示す図である。
【図６】本発明の他の回路基板用部材の一実施例を示す平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ’線における断面図である。
【図８】本発明の他の回路基板用部材の一実施例を示す平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ’線における断面図である。
【図１０】本発明の他の回路基板用部材の一実施例を示す平面図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ’線における断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０１  補強板
２０１  有機物層
３０１  可撓性フイルム
４００  下地金属層
４０１  電流供給補助層
４０２  金属板
４０３  保護ジグ
４０４  めっき用レジストパターン
４０５  孤立した回路パターン毎の周辺部のレジストを開口部
【図１】
2005175445.tif 000015
【図２】
2005175445.tif 000016
【図３】
2005175445.tif 000017
【図４】
2005175445.tif 000018
【図５】
2005175445.tif 000019
【図６】
2005175445.tif 000020
【図７】
2005175445.tif 000021
【図８】
2005175445.tif 000022
【図９】
2005175445.tif 000023
【図１０】
2005175445.tif 000024
【図１１】
2005175445.tif 000025