(57)【要約】【課題】基材の薄膜化を必要な部分のみに施し、薄い基材であっても高い寸法安定性を確保できるとともに接合電子デバイス等との高い適合性を確保でき、全体として優れた屈曲性や柔軟性を確保できるポリイミドフィルム回路基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】銅張りポリイミド基材に、セミアデティブ法またはサブトラクティブ法で両面または片面に金属配線回路パターンを形成した後、当該金属配線回路パターン部を耐熱性絶縁樹脂で被覆補強し、さらに、金属配線回路が形成されていないポリイミド基材部分をケミカルエッチングで薄膜化して同一基板内で膜厚みが異なるポリイミド絶縁層を形成することを特徴とするポリイミドフィルム回路基板およびその製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅張りポリイミド基材に、セミアデティブ法またはサブトラクティブ法で両面または片面に金属配線回路パターンが形成された後、当該金属配線回路パターン部が耐熱性絶縁樹脂で被覆補強され、金属配線回路が形成されていないポリイミド基材部分がケミカルエッチングで部分的に薄膜化されることにより同一基板内で膜厚みが異なるポリイミド絶縁層を有することを特徴とするポリイミドフィルム回路基板。
【請求項２】
ケミカルエッチングで薄膜化されたポリイミド基材部分の膜厚みが３μｍ〜10μｍの範囲内にある、請求項１に記載のポリイミドフィルム回路基板。
【請求項３】
金属回路部分を被覆する耐熱性絶縁樹脂がポリイミド樹脂、カルド型アクリル樹脂、エポキシ樹脂のいずれかからなる、請求項１または２に記載のポリイミドフィルム回路基板。
【請求項４】
銅張りポリイミド基材に、セミアデティブ法またはサブトラクティブ法で両面または片面に金属配線回路パターンを形成した後、当該金属配線回路パターン部を耐熱性絶縁樹脂で被覆補強し、さらに、金属配線回路が形成されていないポリイミド基材部分をケミカルエッチングで薄膜化して同一基板内で膜厚みが異なるポリイミド絶縁層を形成することを特徴とする、ポリイミドフィルム回路基板の製造方法。
【請求項５】
金属配線回路が形成されていないポリイミド基材部分をケミカルエッチングで３μｍ〜10μｍの範囲内の膜厚みに薄膜化する、請求項４に記載のポリイミドフィルム回路基板の製造方法。
【請求項６】
金属回路部分を被覆する耐熱性絶縁樹脂がポリイミド樹脂、カルド型アクリル樹脂、エポキシ樹脂のいずれかからなる、請求項４または５に記載のポリイミドフィルム回路基板の製造方法。
【請求項７】
ケミカルエッチングに、ポリイミドエッチング液に非ヒドラジン系の無機アルカリと脂肪族アミン化合物水溶液からなるポリイミドエッチング液または有機アルカリと脂肪族アミン化合物水溶液からなるエッチング液を使用する、請求項４〜６のいずれかに記載のポリイミドフィルム回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、事務用機器、携帯用電子機器、家電機器、医療用検査機器などに使われるフレキシブルなポリイミドフィルム回路基板およびその製造方法に関し、とくに薄膜化されたポリイミド絶縁層部分を有するポリイミドフィルム回路基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの携帯用電子機器やファクシミリやプリンターなどの事務用電子機器、テレビなどの家電機器、医療用検査機器などの中には、多くのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）が使われている。ＦＰＣ基板を作るためのフィルム基材としては、通常は、要求される電気絶縁性に応じて一定膜厚さのポリイミドやポリエステルフィルムなどが使われている。電子機器の軽量化、薄型化の要求に応えるため、フィルム基材の膜厚みも薄くなり、とくにＦＰＣ基板に半導体チップなどの薄膜電子デバイスを搭載したインターポーザー基板の場合や配線部分に屈曲性が要求される場合には、半導体チップと薄いフィルム上に形成された配線基板をワイヤボンディングで接合したり、厚さの異なる基板上に金属回路が形成されている二つ以上の基板を異方性導電フィルムやペーストまたは半田等を用いて接合するという方法（ＴＡＢ）が一般的である（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−１５１８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記のような従来の方法では、例えば屈曲性が要求される部分には薄いフィルム基材を使い、剛性が必要な部分には厚いフィルム基材を使って配線回路を別々の基板に形成しなければならない上に、二つ以上の基板を接合するという工程があるため、製造工程が複雑になるという問題があった。とくに、薄いフィルム基材の上に微細配線を形成する場合には、基材が薄いために寸法安定性を確保することが難しくなり、形成される配線の寸法精度や、配線とは別に電子デバイス等を接合する場合に要求される高い位置決め精度の確保が難しい。したがって、製品歩留まりが上がりにくいという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、このような問題点に着目し、二つ以上の基板を接合する工程を要することなく一つのフィルム基板上に必要なすべての配線回路を形成しつつ、フィルム基材に要求される必要な薄膜化を可能として製造工程の簡略化をはかることができるとともに、基材の薄膜化を必要な部分のみに施して薄い基材であっても高い寸法安定性を確保できるとともに接合電子デバイス等との高い適合性を確保でき、しかも全体として優れた屈曲性や柔軟性を確保可能な、ポリイミドフィルム回路基板およびそ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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、電子部品材料として使われるポリイミドフィルム基板上に、回路基板として必要なすべての金属配線回路等を形成した後、さらに、薄膜化が要求される部分のポリイミド膜厚をエッチング、とくにケミカルエッチングにより薄膜化することによって、電子デバイスなどの搭載部分におけるデバイスとの適合・追従性を高め、さらに薄膜化により回路基板自体の屈曲性や柔軟性を高めて操作性を改善するものである。本発明では、従来のように膜厚の異なる回路基板を接合するのではなく、最初から一つのポリイミドフィルム基材に一体構造として配線回路などを形成して、薄膜絶縁層が要求される部分のポリイミド基材部分のみについてケミカルエッチングによって膜厚を減少させることにより、同一基板内に膜厚みが異なるポリイミド絶縁層を形成したポリイミドフィルム回路基板を製造することが可能になる。
【０００６】
すなわち本発明に係るポリイミドフィルム回路基板は、銅張りポリイミド基材に、セミアデティブ法またはサブトラクティブ法で両面または片面に金属配線回路パターンが形成された後、当該金属配線回路パターン部が耐熱性絶縁樹脂で被覆補強され、金属配線回路が形成されていないポリイミド基材部分がケミカルエッチングで部分的に薄膜化されることにより同一基板内で膜厚みが異なるポリイミド絶縁層を有することを特徴とするものからなる。
【０００７】
また、本発明に係るポリイミドフィルム回路基板の製造方法は、銅張りポリイミド基材に、セミアデティブ法またはサブトラクティブ法で両面または片面に金属配線回路パターンを形成した後、当該金属配線回路パターン部を耐熱性絶縁樹脂で被覆補強し、さらに、金属配線回路が形成されていないポリイミド基材部分をケミカルエッチングで薄膜化して同一基板内で膜厚みが異なるポリイミド絶縁層を形成することを特徴とする方法からなる。
【０００８】
このような本発明に係るポリイミドフィルム回路基板およびその製造方法においては、一定厚みの銅張りポリイミドフィルム基材に金属配線回路等をセミアデティブ法またはサブトラクティブ法で形成し、さらに、接続端子部などの配線接続に必要な部分以外の配線回路部（金属配線回路パターン部）を耐熱性絶縁樹脂で被覆補強した後、ポリイミドフィルム基材の金属配線回路が形成されていない部分を、要求される必要な膜厚さになるまで適度にエッチングすることによって薄膜化し、その薄膜化した部分を電子デバイスなどの搭載に適した窪んだ構造にしたり、薄膜化部分に屈曲性や柔軟性を付与することができる。このように同一基板内に膜厚みの異なるポリイミド絶縁層を有するポリイミドフィルム回路基板とすることにより、薄膜部分の熱や超音波などのエネルギー伝達効率の向上により、ＣＳＰ（Chip Scale Package）、Ｗ−ＣＳＰ（Wafer Level Chip Scale Package）やＦＣ（Flip Chip ）などの半導体電子デバイスを搭載・溶接する場合の溶接時間の短縮、さらには薄膜化によって適度の屈曲性や柔軟性を付与することによって、搭載デバイスとの適合性や回路基板自体の操作性や耐久性を改善することができる。
【０００９】
また、本発明では、従来のように膜厚の異なる回路基板を接合するのではなく、最初から一つのポリイミドフィルム基材に一体構造として配線回路などを形成するので、予め別々の基板に形成しなくてもよい分、および二つ以上の基板を接合する工程がない分、製造工程を簡略化できる。さらに、ケミカルエッチングにより、一つの基材の必要な部分のみ薄膜化すればよいので、薄膜化しても容易に必要な寸法精度や寸法安定性を確保することができ、配線とは別に電子デバイス等を接合する場合にも高い位置決め精度の確保が可能になる。
【００１０】
本発明においては、金属配線回路が形成されていないポリイミド基材部分をケミカルエッチングで薄膜化するに際しては、３μｍ〜10μｍの範囲内の膜厚みに薄膜化することが好ましい。この範囲内の膜厚みであれば、基板全体としての薄膜化の要求に応えつつ、薄膜化により望ましい適度の屈曲性や柔軟性を付与できる。
【００１１】
また、金属回路部分を被覆する耐熱性絶縁樹脂としては、ポリイミド樹脂の他、カルド型アクリル樹脂やエポキシ樹脂などを使用することができる。
【００１２】
また、本発明におけるケミカルエッチングに使用するエッチング液としては、とくに限定されないが、例えば、ポリイミドエッチング液に非ヒドラジン系の無機アルカリと脂肪族アミン化合物水溶液からなるポリイミドエッチング液または有機アルカリと脂肪族アミン化合物水溶液からなるエッチング液を使用することができる。このようなエッチング液を使用することにより、所望の薄膜化を精度よくかつ効率よく行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、薄膜銅張りポリイミドフィルム基材に、アディティブ法またはサブトラクティブ法で金属配線を形成した後、当該配線部分を耐熱性絶縁樹脂で被覆保護することにより、金属配線の密着強度を高めることができる。さらに、ポリイミドフィルム基材の所定の一部分の膜厚をエッチングによって薄膜化することにより、一体構造でありながら同一基板内に異なる膜厚のポリイミド絶縁膜を有するポリイミドフィルム回路基板を精度よく比較的簡単な工程で製造することができる。また、このような基板においては、ポリイミド基材のエッチング薄膜化によって形成された各種形状の窪みや薄膜部分は、薄膜化によって屈曲性・柔軟性、熱や超音波などのエネルギー伝導性がよくなるため、ＣＳＰやＦＣなどの薄膜電子デバイスを搭載する場合、バンプ接合や半田溶接時間の短縮が可能となる。また、薄膜化されたポリイミド絶縁膜部分は屈曲性や柔軟性が高いので、実装工程で使われる電子デバイスとの適合・追従性がよい。このような本発明で得られる薄膜で高精度であり、適度な屈曲性や柔軟性を有する基板は、例えば、繰り返し操作が多い携帯電話のフレキシブル配線基板や各種検査部品の基板などに好適なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明について、図面も参照しながら、詳細に説明する。
本発明では、ポリイミドフィルム基材の上に形成された微細金属配線回路において、通電などに必要な接続端子部だけを残してポリイミドなどの耐熱性絶縁樹脂で被覆することによって基材との高い密着強度が保持され、さらに、ポリイミドフィルム基材の金属配線回路が形成されていない部分を、要求される必要な膜厚さになるまでにケミカルエッチングすることによって薄膜化し、電子デバイスなどの搭載に適した窪んだ構造にしたり、屈曲性や柔軟性を付与したりすることができ、同一基板内に膜厚みの異なるポリイミド絶縁層を有するポリイミドフィルム回路基板を製造できる。
【００１５】
すなわち、本発明は、銅張りポリイミド基材に、（１）セミアデティブ法またはサブトラクティブ法で金属配線パターンを形成する工程、（２）前記金属配線回路の接続端子などの露出が必要な部分以外の回路部分に耐熱性絶縁樹脂を塗布して被覆保護する工程、（３）上記（２）の工程で得られた基板の配線回路パターンのないポリイミド基材部分を部分的にケミカルエッチングによって薄膜化することにより、ポリイミド絶縁層に窪みを形成したり、回路基板自体に屈曲性や柔軟性を付与する工程、からなることを特徴とする、同一基板内に膜厚みの異なるポリイミド絶縁層を有するポリイミドフィルム回路基板およびその製造方法に関するものである。
【００１６】
本発明に期待される工業的価値や効果としては、（１）ポリイミド絶縁膜を薄膜にすることによる熱、超音波などのエネルギーの伝達性が向上することにより、実装工程などにおいて、省エネルギーと工程時間の短縮ができること、（２）薄膜化によって配線回路基板の屈曲性や柔軟性が高まり、他の部材との適合・追従性が向上すること、（３）薄膜化によって屈曲性や柔軟性が高まるため、回路基板自体の操作性や耐久性が向上すること、（４）レーザーエッチング薄膜化に比べて、ケミカルエッチングでは汎用のフォトリソ技術と安価なエッチング設備を使ってコンフォーマル加工ができるため、エッチング加工時間が短く生産効率が高いこと、（５）薄膜化されたポリイミドは光透過性がよくなるため、実装工程での位置決めが容易である、（６）ケミカルエッチングによる薄膜化であるため必要な部分のみ容易にかつ高精度に所望の膜厚みにすることが可能であること、などが挙げられる。
【００１７】
本発明で使用される銅張りポリイミド基材としては、市販の各種銅張りポリイミドフィルム基材またはポリイミド基材に銅箔を接着剤等で張りつけたものが挙げられる。銅張り基材として使われているポリイミドの膜厚みは、通常２５μｍ〜１２５μｍである。
【００１８】
本発明では、ポリイミドフィルム回路基板は、例えば次のように製造される。
まず、銅張りポリイミド基材に金属配線を形成する方法としては、セミアデティブ法やサブトラクティブ法が使われるが、サブトラクティブ法で形成した金属配線は頂上部分の形状がエッチングによって台形になりやすいため、微細な配線の形成にはあまり適当ではない。そのため、微細配線の形成においては、通常はセミアデティブ法が好んで用いられる。たとえば、セミアデティブ法による金属配線形成の一例としては、極薄膜銅（３μｍ）のついた片面銅張りポリイミドフィルム基材の銅箔面に感光性樹脂を塗布またはラミネートしてメッキ用レジストパターンを形成した後、薄膜銅の上に電気メッキで金属配線を形成し、さらに、レジストを剥離した後で、下地の薄膜銅をソフトエッチングで除去する方法が使われることが多い。
【００１９】
このようにして基板上に形成された金属配線回路は組立加工や操作中に折り曲げられて使用されることがあるが、その際に配線と基材間に折り曲げに耐えられるだけの高い密着強度を付与するため、耐熱性絶縁樹脂で配線を被覆補強する。金属配線上に電子デバイスを搭載するための金属バンプを形成する場合は、感光性樹脂を用いて露光・現像によりバンプが露出できるようにする。被覆用の耐熱性樹脂としては溶剤可溶型のポリイミド樹脂やカルド型アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が単独または組み合わせで用いられる。溶剤可溶型の樹脂であれば、熱可塑性でも熱硬化性でもかまわないが、金属配線にバンプの形成が必要な場合、感光性樹脂が好ましい。また、ドライフィルムタイプや接着剤付のフィルムタイプの樹脂を使うこともできる。
【００２０】
次に、回路パターンの形成されたポリイミド基板の両面にドライフィルム型の感光性樹脂を塗布し、配線パターン面には全面露光を行ってドライフィルムで被覆し、エッチング加工が必要なポリイミドフィルム面にはマスク露光・現像によって所望のエッチング用樹脂マスクパターンを形成した後、ポリイミドエッチング液で所望の厚さまでケミカルエッチングを行う。マスクパターン面および配線パターン面のドライフィルムを剥離すると所望のポリイミドフィルム回路基板が得られる。両面銅張りポリイミド基材を使用した場合は、同様にして配線パターンの形成されていない銅箔面にエッチング用の銅マスクを形成してポリイミドエッチングを行い、ポリイミドの薄膜化を行うことができる。
【００２１】
ポリイミドエッチング液としては市販の非ヒドラジン系アルカリエッチング液が使われるが、無機アルカリと脂肪族アミン化合物水溶液からなるポリイミドエッチング液「ＴＰＥ−３０００」（東レエンジニアリング（株）製）や有機アルカリと脂肪族アミン化合物水溶液からなるポリイミドエッチング液「ＴＰＥーＥＲ１０」（東レエンジニアリング（株）製）が好んで使用される。
【００２２】
エッチング条件はポリイミドの種類や膜厚み、エッチング後の所望するポリイミド膜厚みによって最適の液組成や温度条件が異なるが、東レエンジニアリング（株）製無機アルカポリイミドエッチング液ＴＰＥシリーズの場合、通常、無機アルカリ濃度は20wt%〜40wt%、エタノールアミン濃度は20wt%〜45wt%の水溶液が使われる。市販のポリイミドエッチング液を使用する場合は、エッチング温度は50℃〜90℃である。とくに、所望するポリイミド薄膜の厚さが５μｍ程度と薄い場合は、オーバーエッチングとならないように、温度や液組成に細心の注意が必要である。
【００２３】
これらの一連の工程を経て得られたフィルム基板は、同一基板内においてポリイミド絶縁膜の厚みや屈曲・柔軟性が異なる部分があるため、小型部品や薄型部品など多方面の電子部品材料として、薄膜電子デバイスを搭載したり、屈曲・柔軟性の高い部分で折り曲げて使うことができる。ポリイミド絶縁層の膜厚みが薄い基板は柔軟性があるため、デバイスホールとして使う場合はデバイスとのなじみがよくなる。また、液晶プローバー用の基板などでは、検査時に適度の柔軟性が要求される場合があり、操作性が向上するなどの効果が期待される。
【００２４】
以下に、同一基板内に異なる膜厚のポリイミド絶縁層をもち、適度の屈曲性が要求される電子部品の一つである検査用プローブ用の基板について、その製造方法について詳しく説明する。この基板では、通常、被検査体の電極端子と同一のピッチを持った平行な金属配線が形成され、金属配線の一部に短冊状バンプが形成されて検査用接触端子として使われることが多い。被検体の電極端子と検査端子をうまく接触させるためには、検査端子部のバンプ高さがある程度（例えば、全高10μｍ程度）必要となる。そのため、スパッタで金属銅薄膜（例えば、厚み0.6μｍ）を形成した銅張りポリイミド基材や金属銅膜厚みが３μｍ程度の極薄膜メッキ銅張りポリイミド基材を用いて金属配線パターンを形成する場合は、電気メッキにより金属配線パターンを一旦形成した後、電気メッキや無電解メッキによって金属配線を肉盛し、配線高さを所望の高さにまで高くする方法が採られる。
【００２５】
本発明においては、配線の肉盛をする前に、まず、前記方法で形成された金属配線の端子部の先端部を耐熱性樹脂で被覆してポリイミド基材にしっかりと固定する方法が採られる。先端部を被覆する樹脂には、カルド型感光性耐熱アクリル樹脂が好んで用いられる。この樹脂はポリイミド基材および金属配線との密着力があり、無色透明な永久レジストとして先端部を保護するのに適しているためである。配線先端部だけを被覆保護する工法としては、先端部の配線に当該樹脂溶液を塗布・乾燥した後、フォトマスクを用いて紫外線を照射して架橋させ、非架橋部を専用のアルカリ現像液で現像後に熱硬化させることによって行うことができる。
【００２６】
これらの被覆樹脂は、接触端子部の電気メッキによる金属配線高さ嵩上げ時にレジストの役割を果すだけでなく、メッキ嵩上げ後のバンプ面の平坦性を維持し、基板の使用時にごみなどが付着した場合の清掃を容易にする効果がある。検査電極端子および入力端子は前記の被覆樹脂をメッキレジストとして、電気メッキで肉盛され、被覆樹脂とほぼ同じ高さまで嵩上げされる。嵩上げに使う金属としては、銅やニッケルなどが使われる。配線端子部の肉盛のためのカルド樹脂の塗布や電気メッキに先立ち、配線間のポリイミド基材上にある金属銅薄膜層はソフトエッチングによって除去される。ポリイミド基材の場合は、ソフトエッチングには過酸化水素系の酸性のソフトエッチング液が好んで用いられる。電気パターンメッキ後に得られた平行金属配線および接触端子をもった基板はポリイミド基材の厚みが同じである。本発明においては、さらに、基材上に形成された金属配線のうち、検査端子や入出力端子として使われない部分には耐熱性樹脂を塗布し、金属配線を被覆保護する。被覆用の耐熱性樹脂としては溶剤可溶型のポリイミド樹脂や接着剤付ポリイミドフィルムなどが好んで用いられる。これらのポリイミド樹脂は熱可塑性でも熱硬化性でもかまわない。被覆樹脂の膜厚は基板の形状を安定化させるため、できるだけ同じ厚さになるようにすることが好ましいが、そのためにはフィルムタイプのものが好ましい。
【００２７】
パターンメッキとバンプメッキ後の金属配線部や端子電極部のポリイミド絶縁層の厚みは同じであるため、この基板の一部（たとえば接続配線部）に屈曲性を付与するためには、接続配線が形成されているポリイミド基材をエッチングで部分的に薄膜化することが必要となる。薄膜化の方法としては、配線パターン面をカバーフィルムで被覆した後、配線パターンが形成されていないポリイミド表面に感光性ドライフィルムを塗布し、マスク露光・現像を行ってエッチングレジストパターンを形成した後、ポリイミドエッチング液で所望の厚さになるまでエッチングを行った後、エッチングレジストやカバーフィルムを剥離すると、所望の形状の検査プローブ用ポリイミドフィルム回路基板が得られる。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例１
100mm×100mmの片面薄膜銅（厚さ：４μｍ）張りポリイミドフィルム（東レフィルム加工（株）製メタロイヤルPI-38D−CCS−０4E0（＃38)ポリイミドカプトンEN、厚み38μｍ）の銅面に旭化成（株）製アクリル系ネガドライフィルム「SUNFORT  UFG-152」を110℃でラミネートした後、線幅２５μｍ、スペース３５μｍ、ピッチ６０μｍの金属配線を形成するための配線パターンをもつフォトマスクを通してUV露光・現像を行い、メッキレジストマスクを形成した。次いで、電解銅メッキ浴でパターンメッキを行い、線幅２５μｍ、スペース３５μｍ、厚さ１０μｍの銅配線パターンを形成した。さらに、電気ニッケルメッキで配線部にNi薄膜メッキを行った後、メッキレジストを剥離し、酸性銅ソフトエッチング液でスペース部にある薄膜銅をエッチング除去し、銅／ニッケル金属配線パターンを形成した。得られた金属配線に５μｍの熱可塑性ポリイミドシートを１８０℃、２０ｋｇ／ｃｍ２で５分間プレス圧着した。
【００２９】
次に、両面にドライフィルムＮＩＴ２２５をラミネートし、配線パターン面は全面露光、ポリイミド基材面にはフォトマスクUV露光・現像を行い、薄膜化が必要な部分のポリイミドが露出したマスクを形成した。これを東レエンジニアリング（株）製のポリイミドエッチング液ＴＰＥ―３０００を用いて温度８０℃で２分間ハーフエッチング処理した後、ドライフィルムを剥離して部分的にポリイミド基材膜が薄膜化されたポリイミドフィルム配線回路基板を得た。薄膜化された部分のポリイミドの厚みは８μｍで、エッチング部の全基材厚みは13μｍであった。薄膜化された部分はほかの部分に比べて屈曲性が高く、容易に曲げることが可能であり、繰り返しの曲げ試験で配線の剥離が観察されなかった。
【００３０】
実施例２
図１、図２も参照しながら説明する。図１に示すように、前処理工程（１）で、100mm×100mmの片面薄膜銅２（厚さ：４μｍ）張りポリイミドフィルム１（東レフィルム加工（株）製メタロイヤルPI-38D−CCS−０4E0（＃38) ポリイミドカプトンNE、厚み38μｍ）を準備し、その両面に、レジストコート工程（２）で、旭化成（株）製アクリル系ドライフィルム３「SUNFORT  UFG-102」を110℃でラミネートした後、片面には全面露光でカバーフィルムを形成し、もうひとつの面には、パターン平行露光工程（３）で、検査電極に接する端子部の配線が線幅20μｍ、スペース30μｍ、ピッチ50μｍとなるような平行配線部を有する配線パターンのフォトマスク４を通して、紫外線５を照射して、露光レジスト部分６と未露光部分７に分け、レジスト現像工程（４）で現像を行い、未露光部分７が除去され露光レジスト部分６が残されたメッキレジストマスク８を形成した。次に、パターンメッキ工程（５）で、電気銅メッキ浴でパターンメッキを行い、膜厚８μｍの銅金属配線回路パターン９を形成した。さらに、電気Niメッキで銅金属配線９をNi薄膜で被覆した後、レジスト剥離工程（６）でメッキレジスト８とカバーフィルム（反対面上の上記カバーフィルム）を剥離し、導体膜ソフトエッチング工程（７）で配線スペース部１０にある極薄膜銅２を酸性ソフトエッチング液でエッチング除去した（下地極薄膜銅のエッチング除去）。さらに、補強Ｎｉメッキ工程（８）で、パターンメッキ工程（５）におけるＮｉメッキの周りに再度Ｎｉメッキを施して補強Ｎｉメッキ層１１を形成した。
【００３１】
次に、図２に示すように（図２は、図１と直交する断面で図示してある）、永久レジストコーティング工程（９）で、検査電極に接触する端子側の先端側に新日鉄化学（株）製の耐熱性カルド型感光性アクリル樹脂を配線９上の膜厚みが３μｍとなるように塗布して永久レジスト１２を形成し、８０℃で３０分間乾燥した後、露光工程（１０）で、接触端子部だけが開口となるようにフォトマスク１３（バンプ用マスク）を通して紫外線１４で露光し、現像工程（１１）で非露光部を専用現像液で現像することにより開口部以外の配線先端部を被覆用カルド樹脂１５で被覆した。このカルド樹脂を、レジストベーキング工程（１２）で、１６０℃で１時間硬化させ、次に、カバーレイプレス工程（１３）で、端子形成部分以外の配線部に宇部興産（株）製熱可塑性ポリイミド樹脂接着シート１６（厚さ：５μｍ）を１８０℃、１０ｋｇ／ｃｍ2 で６０分間圧着し、配線部を被覆した。さらに、パターンバンプＮｉメッキ工程（１４）で、端子形成部の配線を電気Niメッキでカルド樹脂厚みより１μｍ程度高くなるように肉盛しバンプ端子１７（バンプニッケルメッキ層）を形成した。次に、得られた配線基板の両面に、レジストコーティング工程（１５）で、ドライフィルム（ニチゴーモートン社製ＮＩＴ２２５）をレジスト１８としてラミネートし、露光工程（１６）で配線側は全面露光、ポリイミドフィルム基材側にはポリイミドエッチング用マスク１９を用いて紫外線２０照射によりマスク露光を行い、現像工程（１７）での現像を経て、ポリイミドフィルム１の一部２１が露出したパターンマスクを形成した後、ポリイミド（Ｐｉ）エッチング工程（１８）で、東レエンジニアリング（株）製ポリイミドエッチング液ＴＰＥ−３０００を使って８０℃で２分間ハーフエッチング処理を行い（エッチングされたポリイミド基材部２２）、しかる後、レジスト剥離工程（２０）で両面のレジスト１８の剥離を行った。得られたポリイミドフィルム回路基板２３は、エッチングされたポリイミド基材部２２の膜厚さが５μｍにまで薄膜化され、ポリイミドエッチング部の全体基板厚さは10μｍとなり、エッチング部の屈曲性の非常に高い検査用電極をもった回路基板が得られた。
【００３２】
なお、上記図示例の方法は、片面に金属配線回路パターンが形成される場合について説明したが、両面に金属配線回路パターンが形成される場合においても同様に適用できる。両面に金属配線回路パターンが形成される場合には、金属配線回路が形成されていないポリイミド基材部分の必要な所定部位がケミカルエッチングにより薄膜化されればよい。以下の実施例においても同様である。
【００３３】
実施例３
100mm×100mmの銅張りポリイミド基材“メタロイヤルPI-25D−CCS−０4D0（＃25)（東レフィルム加工（株）製ポリイミドカプトンEN25μｍ、片面銅張り基材、銅膜厚み４μｍ）の片面に旭化成製アクリル系ドライフィルム「SUNFORT  UFG-152」を１１０℃でラミネートした後、検査電極に接する端子部の配線が線幅15μｍ、スペース25μｍ、ピッチ40μｍとなるような平行配線部を有する配線パターンのフォトマスクを用いてUV露光を行い、さらに1%炭酸ソーダ水溶液で現像を行い、メッキレジストマスクを形成した。次に、電気銅メッキ浴でパターンメッキを行い、膜厚10μｍの銅配線回路パターンを形成した。銅配線に電解ニッケルで薄膜補強メッキを行った後、メッキレジストを剥離し、さらに、配線スペース部にある極薄膜銅を酸性ソフトエッチング液でエッチングして除去した。次に、先端部以外の配線部に宇部興産（株）製熱可塑性ポリイミド樹脂接着シート（５μｍ）を１８０℃、１０ｋｇ／ｃｍ2 で６０分間圧着して配線部を被覆した後、検査電極に接触する端子側の先端側に新日鉄化学（株）製の耐熱性カルド型感光性アクリル樹脂を塗布し、８０℃で３０分間乾燥した。この基板の配線先端部にバンプを形成するため、フォトマスクを通してUV露光し、専用現像液で現像することにより配線先端部にバンプ用開口部のあるカルド樹脂パターンを形成し、さらに、カルド樹脂を１６０℃で１時間硬化させた。バンプ形成部の配線に電気ニッケルメッキで樹脂厚みより１μｍだけ高くなるまでニッケルで肉盛した。次に、得られた配線基板の両面にドライフィルム（ニチゴーモートン社製ＮＩＴ２２５）をラミネートし、配線側は全面露光、フィルム基材側にはマスク露光を行い、ポリイミドフィルムの一部が露出したパターンマスクを形成した後、東レエンジニアリング（株）製ポリイミドエッチング液ＴＰＥ−３０００を使って60℃で４分間エッチング処理した後、レジスト剥離を行った。得られた基板はエッチング部のポリイミド基材の厚さが５μｍにまでエッチングで薄膜化され、この部分の全体基板の厚みが10μｍとなり、非常に屈曲性のある検査用バンプ端子のある基板が得られた。
【００３４】
実施例４
100mm×100mmの銅張りポリイミド基材“メタロイヤルPI-25D−CCS−０8D0（＃25)（東レフィルム加工（株）製ポリイミドカプトンEN25μｍ、銅膜厚み８μｍ）の両面に日立化成製アクリル系ドライフィルム「Photec  RY-3325RY-3319SG」を１１０℃でラミネートした後、ポリイミド面側には全面露光、銅表面側には検査電極に接する端子部の配線が線幅15μｍ、スペース25μｍ、ピッチ40μｍとなるような平行配線部を有する配線パターンのフォトマスクを用いてUV露光を行い、さらに1%炭酸ソーダ水溶液で現像を行い、エッチング用レジストマスクを形成した。次に、塩化第二鉄エッチング液を用いて25℃でパターンエッチングを行い、L/S＝15/25μｍ、膜厚８μｍの金属配線回路パターンを形成した。検査電極に接触する端子側の先端側に新日鉄化学（株）製の耐熱性カルド型感光性アクリル樹脂を塗布し、８０℃で３０分間乾燥した。次に、先端部以外の配線部に宇部興産（株）製熱可塑性ポリイミド樹脂接着シート（５μｍ）を１８０℃、１０ｋｇ／ｃｍ2 で６０分間圧着して配線部を被覆した後、検査電極に接触する端子側の先端側に新日鉄化学（株）製の耐熱性カルド型感光性アクリル樹脂を塗布し、８０℃で３０分間乾燥した。この基板の配線先端部にバンプを形成するため、フォトマスクを通してUV露光し、専用現像液で現像することにより配線先端部にバンプ用開口部のあるカルド樹脂パターンを形成し、さらに、カルド樹脂を１６０℃で１時間硬化させた。バンプ形成部の配線に電気ニッケルメッキで樹脂厚みより１〜２μｍ程度高くなるまで肉盛した。つぎに、得られた配線基板の両面にドライフィルム（ニチゴーモートン社製ＮＩＴ２２５）をラミネートし、配線側は全面露光、フィルム基材側にはマスク露光を行い、ポリイミドフィルムの一部が露出したパターンマスクを形成した後、東レエンジニアリング（株）製ポリイミドエッチング液ＴＰＥ−３０００を使って60℃で４分間エッチング処理した後、レジスト剥離を行った。得られた基板はエッチング部のポリイミド基材の厚さが５μmにまでエッチングで薄膜化され、この部分の全体基板の厚みが10μｍとなり、非常に屈曲性のある基板が得られた。
【００３５】
実施例５
100mm×100mmの銅張りポリイミド基材“メタロイヤルPI-25D−CCS−０8D0（＃25)（東レフィルム加工製ポリイミドカプトンEN25μｍ、片面銅、銅膜厚み８μm）の両面に日立化成製アクリル系ドライフィルム「Photec RY-3319SG」を１１０℃でラミネートした後、ポリイミド面には全面露光、銅表面側には検査電極に接する端子部の配線が線幅15μｍ、スペース25μｍ、ピッチ40μｍとなるような平行配線部を有する配線パターンのフォトマスクを用いてUV露光を行い、さらに1%炭酸ソーダ水溶液で現像を行い、エッチング用レジストマスクを形成した。次に、塩化第二鉄エッチング液を用いて25℃でパターンエッチングを行い、L/S＝15/25μｍ、膜厚８μｍの金属配線回路パターンを形成した。次に、先端部以外の配線部に宇部興産（株）製熱可塑性ポリイミド樹脂接着シート（５μｍ）を１８０℃、１０ｋｇ／ｃｍ２で６０分間圧着して配線部を被覆した後、検査電極に接触する端子側の先端側に新日鉄化学（株）製の耐熱性カルド型感光性アクリル樹脂を塗布し、８０℃で３０分間乾燥した。この基板の配線先端部にバンプを形成するため、フォトマスクを通してUV露光し、専用現像液で現像することにより配線先端部にバンプ用開口部のあるカルド樹脂パターンを形成し、さらに、カルド樹脂を１６０℃で１時間硬化させた。バンプ形成部の配線に電気ニッケルメッキで樹脂厚みより２μｍ高くなるまで肉盛した。次に、得られた配線基板の両面にドライフィルム（ニチゴーモートン社製ＮＩＴ２２５）をラミネートし、配線側は全面露光、フィルム基材側にはマスク露光を行い、ポリイミドフィルムの一部が露出したパターンマスクを形成した後、東レエンジニアリング（株）製ポリイミドエッチング液ＴＰＥ−３０００を使って50℃で5分間エッチング処理した後、レジスト剥離を行った。得られた基板はエッチング部のポリイミド基材の厚さが５μmにまでエッチングで薄膜化され、この部分の全体基板の厚みが10μｍとなり、非常に柔軟性のある基板が得られた。
【００３６】
実施例６
30mm×30mmの大きさの薄膜銅（４μｍ）両面張りポリイミドフィルム（東レフィルム加工（株）製メタロイヤルPI-38D−WCCS−０4E0（＃38)ポリイミドカプトンEN、厚み38μｍ）の両面に旭化成製アクリル系ネガドライフィルム「SUNFORT  UFG-152」を110℃でラミネートした後、片面は全面露光でカバーフィルムを形成、もう一方の面には基材の周辺部から10mmの位置に200μｍピッチで孔径50μｍのパターンが配列されたガラスマスクを用いてUV露光・現像を行い、孔径50μｍのエッチングレジストマスクを形成した後、塩化第二鉄エッチング液で銅薄膜をエッチングして孔径50μｍの開口を持つ銅マスクパターンを形成した。ドライフィルムを剥離した後、この両面銅張り基材を東レエンジニアリング（株）製のポリイミドエッチング液ＴＰＥ―3000を用いて温度80℃で３分間エッチング処理を行い、開口孔径55μｍ、底孔径35μｍのブラインドビアホールを形成し、さらに、ビアホール底部から電気銅メッキによってビアフィリングメッキを行って両面を導通させた。次に、両面に旭化成製アクリル系ネガドライフィルム「SUNFORT  UFG-152」を110℃でラミネートし、ポリイミド基材の片面には基材の周辺部にフォトマスクを通してUV露光・現像を行い、線幅100μｍ、スペース100μｍ、ピッチ200μｍ、長さ200μｍの配線パターンのメッキレジストマスクを形成した。また、もうひとつの面には、基材中心から5mmの位置にフォトマスクを通してUV露光・現像を行い、線幅100μｍ、スペース100μｍ、ピッチ200μｍ、配線長さ500μｍの配線パターンをもつメッキレジストマスクを形成した。次いで、電解銅メッキ浴でパターンメッキを行い、片面には基材の周辺部に線幅100μｍ、スペース100μｍ、厚さ18μｍの銅配線パターン、もう一方の面には中心部から5mmの位置に線幅100μｍ、スペース100μｍ、厚さ18μｍの銅配線パターンを形成した。さらに、電気ニッケルメッキで配線部にNi薄膜被覆メッキを行った後、メッキレジストを剥離し、酸性銅ソフトエッチング液でスペース部にある薄膜銅をエッチング除去し、基材両面に所望の金属配線パターンを形成した。表裏の配線はポリイミド基材のビアホールで導通されている。次に、両面にドライフィルムＮＩＴ２２５をラミネートし、中心部に配線のあるポリイミド基材面には全面露光、周辺部に配線のある面にはフォトマスクでUV露光・現像を行い、中心部に5.5mm×5.5mmのポリイミドが露出したエッチングマスクを形成した。これを東レエンジニアリング（株）製のポリイミドエッチング液ＴＰＥ―３０００を用いて温度50℃で８分間エッチング処理した後、ドライフィルムを剥離してポリイミド基材膜が薄膜化された5.5mm×5.5mm、深さ20μｍの窪みのあるポリイミドフィルム配線回路基板を得た。薄膜化された部分のポリイミドの厚みは８μｍであった。この基板の窪み部分の反対面に中心から５ｍｍの位置に100μｍピッチで80μｍφの半田ボールバンプが配列されたCSPを載せて窪み面から200℃に加熱された冶具を押し当て加熱溶着させたところ、この窪み部分のあるポリイミド基板は窪み部分が薄膜のため熱伝導がよいため、CSPの半田ボールとFPC基板の金属配線部が非常に容易に溶着し、窪み部を設けなかった基板に比べると溶着に要する時間を大幅に短縮することができた。また、薄膜部分のポリイミドは光透過性がよいため、CSPの位置合わせが非常に容易であった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、薄膜化が要求されるあらゆるポリイミドフィルム回路基板に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例２における工程（１）〜（８）を示す概略断面図である。
【図２】実施例２における工程（９）〜（１９）を示す。図１とは直交する方向の概略断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ポリイミドフィルム
２  薄膜銅
３  アクリル系ドライフィルム
４  配線パターンのフォトマスク
５  紫外線
６  露光レジスト部分
７  未露光部分
８  メッキレジストマスク
９  金属配線回路パターン
１０  配線スペース部
１１  補強Ｎｉメッキ層
１２  永久レジスト
１３  フォトマスク
１４  紫外線
１５  被覆用カルド樹脂
１６  熱可塑性ポリイミド樹脂接着シート
１７  バンプ端子
１８  レジスト
１９  ポリイミドエッチング用マスク
２０  紫外線
２１  ポリイミドフィルムの露出部
２２  エッチングされたポリイミド基材部
２３  ポリイミドフィルム回路基板
【図１】
2009177071.tif 000003
【図２】
2009177071.tif 000004