配線回路基板およびその製造方法

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【発明の名称】	配線回路基板およびその製造方法
【発明者】	【氏名】恒川誠【住所又は居所】大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内【氏名】中村圭【住所又は居所】大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内【氏名】豊澤圭子【住所又は居所】大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内【氏名】大和岳史【住所又は居所】大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内【氏名】馬場俊和【住所又は居所】大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内
【要約】	【課題】ファインピッチで配線回路パターンを形成し、その配線回路パターンの上に、無電解錫めっきにより錫めっき層を形成しても、配線の剥離を防止することのできる、配線回路基板、および、その配線回路基板の製造方法を提供すること。【解決手段】絶縁層１の上に、クロムの含有率が８～２０重量％であるニッケル－クロム合金からなる金属薄膜２を形成し、金属薄膜２の上に、銅からなる配線回路パターン４を形成する。そして、配線回路パターン４の露出している表面に、無電解錫めっきにより、錫めっき層５を形成する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、
前記絶縁層の上に形成され、クロムの含有率が８～２０重量％であるニッケル－クロム合金からなる金属薄膜と、
前記金属薄膜の上に形成され、銅からなる配線回路パターンと、
前記配線回路パターンの上に、無電解錫めっきにより形成される錫めっき層と
を備えることを特徴とする、配線回路基板。
【請求項２】
前記配線回路パターンにおいて、各配線の幅が、１５μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の配線回路基板。
【請求項３】
絶縁層を用意する工程、
前記絶縁層の上に、クロムの含有率が８～２０重量％であるニッケル－クロム合金からなる金属薄膜を形成する工程、
前記金属薄膜の上に、銅からなる配線回路パターンを形成する工程、
前記配線回路パターンの上に、無電解めっきにより、錫めっき層を形成する工程
を備えていることを特徴とする、配線回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記配線回路パターンを形成する工程において、
各配線の幅が、１５μｍ以下となるように、前記配線回路パターンを形成することを特徴とする、請求項３に記載の配線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、配線回路基板およびその製造方法、詳しくは、ＴＡＢ用テープキャリアなどに用いられる配線回路基板、および、その配線回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＡＢ用テープキャリアなど、電子部品を実装する配線回路基板では、電子部品を、例えば、はんだ付けにより接合するために、電子部品を接続する端子部（インナリード、アウタリード）に、錫めっきを施している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、配線回路基板において、配線回路パターンのパターンニング方法として、サブトラクティブ法やアディティブ法が知られている。しかるに、近年における電子部品の高密度化に対応して、配線回路パターンのファインピッチ化が求められており、配線回路パターンのファイン化のためには、通常、アディティブ法が有利とされている。
【０００４】
例えば、ＴＡＢ用テープキャリアを、アディティブ法により形成する場合には、絶縁層の上に、クロム薄膜および銅薄膜を連続スパッタリングにより順次積層して、金属薄膜を形成し、その金属薄膜の上に、電解銅めっきにより、銅からなる配線回路パターンを形成する。その後、必要な処理をした後に、配線回路パターンの端子部に、無電解錫めっきにより、錫めっき層を形成するようにしている。
【特許文献１】特開平１０－５０７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の方法では、配線回路パターンをファインピッチ（例えば、各配線の幅が１５μｍ以下）で形成すると、無電解錫めっきを施す工程において、配線の剥離を生じる場合がある。
【０００６】
この原因につき、本発明者らが調査したところ、無電解錫めっき液によって、金属薄膜を形成するクロム薄膜が溶解して、これによって、配線の剥離を生じていることが、確認された。
【０００７】
無電解錫めっき液は、ｐＨ１以下の強酸性液であるが、通常、クロム単独または銅単独では、無電解錫めっき液には溶解しない。しかし、イオン化傾向の異なるクロムおよび銅が接触した状態で、無電解錫めっき液に浸漬されると、局部電池が形成され、イオン化傾向が銅より大きいクロムが、溶解する現象を生じる。
【０００８】
この現象は、局部電池として知られるが、配線回路パターンが、それほどファインピッチでない場合には、それほど不具合を生じず、ファインピッチになると、上記したように、配線の剥離となって現われる。
【０００９】
本発明の目的は、ファインピッチで配線回路パターンを形成し、その配線回路パターンの上に、無電解錫めっきにより錫めっき層を形成しても、配線の剥離を防止することのできる、配線回路基板、および、その配線回路基板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】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の配線回路基板は、絶縁層と、前記絶縁層の上に形成され、クロムの含有率が８～２０重量％であるニッケル－クロム合金からなる金属薄膜と、前記金属薄膜の上に形成され、銅からなる配線回路パターンと、前記配線回路パターンの上に、無電解錫めっきにより形成される錫めっき層とを備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明の配線回路基板では、金属薄膜が、クロムの含有率が８～２０重量％であるニッケル－クロム合金からなるので、金属薄膜の無電解錫めっきによる溶解を抑制することができる。そのため、配線回路パターンの剥離を防止することができる。
【００１２】
本発明の配線回路基板では、前記配線回路パターンにおいて、各配線の幅が、１５μｍ以下であることが好適である。
【００１３】
また、本発明の配線回路基板の製造方法は、絶縁層を用意する工程、前記絶縁層の上に、クロムの含有率が８～２０重量％であるニッケル－クロム合金からなる金属薄膜を形成する工程、前記金属薄膜の上に、銅からなる配線回路パターンを形成する工程、前記配線回路パターンの上に、無電解めっきにより、錫めっき層を形成する工程を備えていることを特徴としている。
【００１４】
本発明の配線回路基板の製造方法では、金属薄膜を形成する工程において、クロムの含有率が８～２０重量％であるニッケル－クロム合金からなる金属薄膜を形成するので、無電解錫めっきにより、錫めっき層を形成する工程において、金属薄膜が無電解錫めっきによって溶解されることを抑制することができる。そのため、配線回路パターンの剥離を防止することができる。
【００１５】
本発明の配線回路基板の製造方法では、前記配線回路パターンを形成する工程において、各配線の幅が、１５μｍ以下となるように、前記配線回路パターンを形成することが好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の配線回路基板および配線回路基板の製造方法によれば、ファインピッチで配線回路パターンを形成し、その配線回路パターンの上に、無電解錫めっきにより錫めっき層を形成しても、配線の剥離を防止することができる。その結果、配線回路基板の信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の配線回路基板の製造方法の一実施形態として、フレキシブル配線回路基板の製造方法を示す製造工程図である。以下、図１を参照して、このフレキシブル配線回路基板の製造方法を説明する。
【００１８】
この方法では、まず、図１（ａ）に示すように、絶縁層１を用意する。絶縁層１は、フレキシブル配線回路基板の絶縁層として使用できるものであれば、特に制限されず、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などの合成樹脂のフィルムが挙げられる。好ましくは、ポリイミド樹脂フィルムが用いられる。絶縁層１の厚みは、例えば、５～５０μｍ、好ましくは、１０～４０μｍである。
【００１９】
次いで、この方法では、図１（ｂ）に示すように、絶縁層１の上に、ニッケル－クロム合金からなる金属薄膜２を形成する。ニッケル－クロム合金は、ニッケルとクロムとの合金であって、その合金中のクロムの含有率は、８～２０重量％、好ましくは、１５～２０重量％である。８重量％より少ないと、後述する無電解錫めっき工程（図１（ｇ））において、無電解錫めっき液に対する耐薬品性が低下する場合がある。また、２０重量％より多いと、後述する金属薄膜２の不要部（配線回路パターンからの露出部）のエッチング工程（図１（ｆ））において、この不要部を容易に除去できない場合がある。
【００２０】
金属薄膜２の形成は、無電解めっき、真空蒸着法などの公知の薄膜形成法が用いられる。好ましくは、ニッケル－クロム合金からなるターゲットを用いて、スパッタリング法により形成する。なお、このような金属薄膜２の形成において、金属薄膜２の厚みは、例えば、７０～５００Åである。７０Åより薄いと、例えば、絶縁層１を完全に被覆できず、例えば、ピンホールの発生により、配線回路基板の信頼性が低下する場合がある。また、５００Åより厚いと、例えば、後述する金属薄膜２の不要部のエッチング工程（図１（ｆ））において、この不要部を容易に除去できない場合がある。
【００２１】
次いで、この方法では、金属薄膜２の上に、銅からなる配線回路パターン４を形成する。配線回路パターン４を形成するには、特に限定されず、例えば、アディティブ法、サブトラクティブ法などの公知のパターンニング法が用いられる。配線回路パターン４をファインピッチで形成する観点からは、好ましくは、アディティブ法が用いられる。
【００２２】
アディティブ法では、まず、図１（ｃ）に示すように、絶縁層１の上に形成された金属薄膜２の上に、めっきレジスト３を配線回路パターン４の反転パターンで形成する。めっきレジスト３は、例えば、金属薄膜２の表面に、ドライフィルムレジストをラミネートして、露光および現像する公知の方法により、配線回路パターンの反転パターンとして形成する。
【００２３】
次いで、この方法では、図１（ｄ）に示すように、めっきレジスト３から露出する金属薄膜２の上に、銅からなる配線回路パターン４を形成する。配線回路パターン４の形成は、配線回路パターン４を銅から形成できれば特に制限されないが、好ましくは、電解銅めっきが用いられる。
【００２４】
配線回路パターン４は、複数の配線を含み、例えば、このフレキシブル配線回路基板の長手方向に沿って設けられ、その長手方向に直交する幅方向において、互いに所定間隔を隔てて並列配置される複数（４つ）の配線（図１（ｄ）において、４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄで示されている。）としてファインピッチで形成されている。各配線の幅（図１（ｄ）においてＷで示されている。）は、例えば、１５μｍ以下、好ましくは、５～１５μｍであり、各配線の間隔（図１（ｄ）において、Ｓで示されている。）は、例えば、１５μｍ以下、好ましくは、５～１５μｍである。また、配線回路パターン４の厚みは、例えば、５μｍ以上、好ましくは、５～１２μｍである。
【００２５】
その後、図１（ｅ）に示すように、めっきレジスト３を、例えば、化学エッチング（ウェットエッチング）などの公知のエッチング法または剥離によって除去した後、図１（ｆ）に示すように、金属薄膜２において、配線回路パターン４から露出している部分（不要部）を除去する。金属薄膜２の除去は、例えば、化学エッチング（ウェットエッチング）などの公知のエッチング法が用いられる。
【００２６】
次いで、この方法では、図１（ｇ）に示すように、配線回路パターン４の露出している表面に、無電解錫めっきにより、錫めっき層５を形成する。錫めっき層５は、配線回路パターン４の各配線の上面および幅方向両側面にそれぞれ形成される。
【００２７】
無電解錫めっき液には、例えば、ｐＨ１以下の強酸性液からなる公知の無電解錫めっき液が用いられ、例えば、ローム・アンド・ハース社製の無電解錫めっき液（商品名：ＬＴ－３４）が用いられる。無電解錫めっきは、例えば、無電解錫めっき液の温度を６０～７５℃として、３～５分間実施する。錫めっき層５の厚みは、例えば、０．２～０．６μｍ、好ましくは、０．４～０．６μｍである。
【００２８】
なお、この無電解錫めっきにおいては、配線回路パターン４が銅からなるので、銅と錫との置換により、配線回路パターン４がエッチングされ、図１（ｇ）に示されるように、幅方向において、各配線が対応する各金属薄膜２に対して幅狭となる厚み分だけ、各配線に錫めっき層５が被覆される。そのため、各配線においては、下端の金属薄膜２の幅方向両側端面が、露出し、その上側の両側面および上面が錫めっき層５によって被覆されるようになる。
【００２９】
そして、この方法では、図１（ｈ）に示すように、端子部となる部分などの所定の部分を除いて、配線回路パターン４を被覆するように、被覆層６を形成する。被覆層６は、耐熱性レジストからなるソルダレジストなどを用いて、公知の方法により形成する。その後、必要により、被覆層６から露出する配線回路パターン４の上の錫めっき層５に、さらに、錫からなる重ねめっき層を、所定の厚みで形成してもよい。
【００３０】
このような方法によれば、無電解錫めっきにより錫めっき層５を形成するときには、無電解錫めっき液は、配線回路パターン４と接触している金属薄膜２の幅方向両側に露出している端面（図１（ｆ）参照）にも接触するが、金属薄膜２は、クロムの含有率が８～２０重量％であるニッケル－クロム合金からなるので、無電解錫めっき液と接触しても、無電解錫めっき液による溶解が抑制される。そのため、配線回路パターン４をファインピッチで形成しても、金属薄膜２が溶解されることによる各配線の剥離を有効に防止することができる。その結果、フレキシブル配線回路基板の信頼性の向上を図ることができる。
【００３１】
なお、上記の説明では、絶縁層１の上に、金属薄膜２、配線回路パターン４、錫めっき層５および被覆層６を順次形成したが、例えば、図１（ｉ）に示すように、まず、絶縁層１を、ステンレス箔などからなる金属支持層８の上に形成して、その絶縁層１の上に、金属薄膜２、配線回路パターン４、錫めっき層５および被覆層６を順次形成してもよい。
【００３２】
また、金属薄膜２の形成においては、図１（ｊ）に示すように、ニッケル－クロム合金からなる第１金属薄膜９を形成した後、例えば、この第１金属薄膜９の上に、銅からなる第２金属薄膜１０を、積層形成し、金属薄膜２を多層（２層）に形成してもよい。銅からなる第２金属薄膜１０を形成すれば、第１金属薄膜９と、配線回路パターン４との間の密着性を向上させることができる。
【００３３】
この場合、第２金属薄膜１０の厚みは、例えば、１０００～３０００Å、好ましくは、１０００～２０００Åである。１０００Åより薄いと、例えば、第２金属薄膜１０の上に、電解めっきにより形成される配線回路パターン４の厚みが不均一になる場合がある。また、３０００Åより厚いと、生産性が低下する場合がある。
【００３４】
なお、第２金属薄膜１０を形成する場合には、例えば、第１金属薄膜９の全面に、無電解めっきや真空蒸着法、好ましくは、スパッタリング法により、第２金属薄膜１０を形成し、その第２金属薄膜１０の上に、めっきレジスト３を配線回路パターン４の反転パターンとして形成した後、電解めっきにより、配線回路パターン４を第２金属薄膜１０の上に形成する。
【００３５】
次いで、めっきレジスト３を除去した後、配線回路パターン４から露出している部分の第２金属薄膜１０および第１金属薄膜９を、例えば、化学エッチング（ウェットエッチング）などの公知のエッチング法により、順次除去すればよい。
【００３６】
また、このようにして形成される銅からなる第２金属薄膜１０は、無電解錫めっきするときに、配線回路パターン４の各配線において、幅方向両側から露出する端面が、銅と錫との置換により、銅からなる配線回路パターン４の各配線とともにエッチングされ、幅狭となるので、図１（ｊ）に示されるように、配線回路パターン４の各配線に対応する第２金属薄膜１０の幅方向両側の端面が、錫めっき層５により被覆される。
【００３７】
また、上記の説明では、本発明の配線回路基板の製造方法を、フレキシブル配線回路基板の製造方法を例示して説明したが、本発明の配線回路基板の製造方法は、より具体的には、ＩＣやＬＳＩを実装するために、電極パッドとして錫めっき層が形成される配線回路基板、例えば、ＴＡＢ用テープキャリアなどの製造方法に、好適に適用することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
【００３９】
実施例１～８、比較例１および２
厚み２０μｍのステンレス箔（ＳＵＳ３０４）からなる金属支持層８を用意し（図２（ａ）参照）、この金属支持層８の上に、ポリアミック酸樹脂の溶液を塗布し、乾燥した後、加熱硬化によりイミド化し、ポリイミドからなる厚み２５μｍの絶縁層１を形成した（図２（ｂ）参照）。
【００４０】
次いで、この絶縁層１の上に、表１に示すニッケル／クロムの含有割合および厚みを有する第１金属薄膜９を、スパッタリングにより形成し（図２（ｃ）参照）、さらに、第１金属薄膜９の上に、スパッタリングにより、厚み２０００Åの銅からなる第２金属薄膜１０を形成し、これによって金属薄膜２を形成した（図２（ｄ）参照）。
【００４１】
【表１】

そして、金属支持層８、絶縁層１、金属薄膜２の所定の位置に、パンチング加工により、これらの厚さ方向を貫通する貫通孔（送り孔、図示せず）を形成した。
【００４２】
次いで、この金属薄膜２の上に、配線回路パターン４の反転パターンでめっきレジスト３を形成し（図２（ｅ）参照）、めっきレジスト３から露出する金属薄膜２の表面に、表１に示す配線の幅を有し、厚み１０μｍの銅からなる配線回路パターン４を形成した（図２（ｆ）参照）。
【００４３】
続いて、めっきレジスト３を除去した後（図２（ｇ）参照）、めっきレジスト３が形成されていた部分の金属薄膜２を、エッチングにより除去した（図２（ｈ）参照）。
【００４４】
次いで、配線回路パターン４の露出している表面に、６５℃、５分間、無電解錫めっきすることにより、厚み０．５μｍの錫めっき層５を形成した（図２（ｉ）参照）。そして、ウィスカー防止のため、１２５℃で９０分間のアニール処理した後、配線回路パターン４において、端子部となる所定の部分以外の部分を、熱硬化型ソルダーレジストで被覆することにより、被覆層（保護絶縁層）６を形成した（図２（ｊ）参照）。
【００４５】
さらに、支持金属層８の所定の部分が補強板（図示せず）として残るように、それ以外の部分をエッチングにより除去して、ＴＡＢ用テープキャリアを得た。
【００４６】
評価
上記の製造工程において、無電解錫めっきした後の配線回路パターンの剥離の有無を観察した。その結果、実施例１～８では、配線回路パターンの剥離は全く認められなかったが、比較例１および２では、配線回路パターンの剥離が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の配線回路基板の製造方法の一実施形態として、フレキシブル配線回路基板の製造方法を示す製造工程図であって、（ａ）は、絶縁層を用意する工程、（ｂ）は、絶縁層の上に、金属薄膜を形成する工程、（ｃ）は、金属薄膜の上に、めっきレジストを配線回路パターンの反転パターンで形成する工程、（ｄ）は、めっきレジストから露出する金属薄膜の上に、配線回路パターンを形成する工程、（ｅ）は、めっきレジストを除去する工程、（ｆ）は、金属薄膜における配線回路パターンから露出している部分を除去する工程、（ｇ）は、配線回路パターンの露出している表面に、無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する工程、（ｈ）は、配線回路パターンを被覆するように、被覆層を形成する工程、（ｉ）は、金属支持層の上に形成された絶縁層の上に、金属薄膜、配線回路パターン、錫めっき層および被覆層を順次形成する工程、（ｊ）は、絶縁層の上に第１金属薄膜および第２金属薄膜からなる金属薄膜を形成し、その上に、配線回路パターン、錫めっき層および被覆層を順次形成する工程を示す。
【図２】実施例および比較例のＴＡＢ用テープキャリアの製造方法を示す製造工程図であって、（ａ）は、金属支持層を用意する工程、（ｂ）は、金属支持層の上に、ポリイミドからなる絶縁層を形成する工程、（ｃ）は、絶縁層の上に、ニッケル－クロム合金からなる第１金属薄膜を形成する工程、（ｄ）は、第１金属薄膜の上に、銅からなる第２金属薄膜を形成して、金属薄膜を形成する工程、（ｅ）は、金属薄膜の上に、めっきレジストを配線回路パターンの反転パターンで形成する工程、（ｆ）は、めっきレジストから露出する金属薄膜の上に、配線回路パターンを形成する工程、（ｇ）は、めっきレジストを除去する工程、（ｈ）は、めっきレジストが形成されていた部分の金属薄膜を除去する工程、（ｉ）は、配線回路パターンの露出している表面に、無電解錫めっきにより錫めっき層を形成する工程、（ｊ）は、配線回路パターンを被覆するように、被覆層を形成する工程を示す。
【符号の説明】
【００４８】
１絶縁層
２金属薄膜
４配線回路パターン
５錫めっき層

【出願人】	【識別番号】０００００３９６４【氏名又は名称】日東電工株式会社【住所又は居所】大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号
【出願日】	平成１６年４月３０日（２００４．４．３０）
【代理人】	【識別番号】１００１０３５１７【弁理士】【氏名又は名称】岡本寛之
【公開番号】	特開２００５－３１７８３６（Ｐ２００５－３１７８３６Ａ）
【公開日】	平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願番号】	特願２００４－１３５４６５（Ｐ２００４－１３５４６５）