JP2007035868A - 配線回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な層構成により、伝送損失を低減させることができるとともに、金属支持基板と金属箔とを効率よく積層することができ、しかも、金属支持基板と金属箔との密着性を十分に図ることができ、優れた長期信頼性を確保することができる配線回路
基板を、安価に製造することができる、配線回路基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】 金属支持基板２の上に金属箔３を圧接した後、その金属箔３を所定のパターンにエッチングする。次いで、金属箔３および金属支持基板２の上にベース絶縁層４を形成し、ベース絶縁層４の上に導体パターン５を形成し、ベース絶縁層４の上に導体パターン５を被覆するようにカバー絶縁層６を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配線回路基板の製造方法に関し、詳しくは、回路付サスペンション基板やＴＡＢ用テープキャリアなどの配線回路基板の製造方法に関する。

従来より、回路付サスペンション基板は、ステンレスからなる金属支持基板の上に、樹脂からなる絶縁層を形成した後、絶縁層の上に、銅からなる導体パターンを形成することにより製造されている。
このように製造された回路付サスペンション基板では、金属支持基板がステンレスで形成されていることから、導体パターンにおいて伝送損失が大きくなる。

そのため、伝送損失を低減させるために、ステンレスからなるサスペンションの上に、銅または銅を主成分とする銅合金からなる下部導体を形成し、その下部導体の上に、絶縁層、記録側導体および再生側導体を順次形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１１３８７号公報

しかし、上記の提案では、サスペンションと下部導体との密着性が不十分であり、長期信頼性を確保することが困難である。
本発明の目的は、簡易な層構成により、伝送損失を低減させることができるとともに、金属支持基板と金属箔とを効率よく密着させて、長期信頼性に優れる配線回路基板を、安価に製造することのできる、配線回路基板の製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の配線回路基板の製造方法は、金属支持基板の上に金属箔を圧接する工程、前記金属箔を所定のパターンにエッチングする工程、前記金属箔の上に、ベース絶縁層、導体パターン、カバー絶縁層を順次形成する工程、を含むことを特徴としている。
また、本発明の配線回路基板の製造方法において、前記金属支持基板の上に金属箔を圧接する工程では、前記金属支持基板の上に、厚み１０〜３５μｍの前記金属箔を圧接することが好適である。

また、本発明の配線回路基板の製造方法において、前記金属支持基板の上に金属箔を圧接する工程が、厚み０．１〜９μｍの前記金属箔が離型基材上に形成されてなる金属箔転写シートを用意する工程と、前記金属支持基板上に前記金属箔が接触するように前記金属転写シートを圧接した後、前記離型基材を前記金属箔から剥離する工程とを含むことが好適である。

本発明の配線回路基板の製造方法によれば、簡易な層構成により、伝送損失を低減させることができるとともに、金属支持基板と金属箔とを効率よく積層することができ、しかも、金属支持基板と金属箔との密着性を十分に図ることができる。そのため、優れた長期信頼性を確保することができる配線回路基板を、安価に製造することができる。

図１は、本発明の配線回路基板の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。
この方法では、まず、図１（ａ）に示すように、金属支持基板２を用意する。金属支持基板２は、平板状の金属箔や金属薄板からなる。金属支持基板２を形成する金属としては、例えば、ステンレス、４２アロイなどが用いられ、好ましくは、ステンレスが用いられる。また、その厚みは、例えば、１５〜３０μｍ、好ましくは、２０〜２５μｍである。

次いで、この方法では、図１（ｂ）に示すように、金属箔３を金属支持基板２の表面全体に圧接する。金属箔３を形成する金属としては、銅、ニッケル、はんだ、またはそれらの合金などが用いられ、好ましくは、銅が用いられる。金属支持基板２の表面全体に、金属箔３を圧接する方法としては、金属箔３の厚みにもよるが、例えば、金属箔の厚みが、厚い場合、例えば、１０〜３５μｍ、好ましくは、１５〜３０μｍの場合には、金属支持基板２および金属箔３のそれぞれの圧接面に、スパッタエッチング処理などの表面活性化処理を施した後、金属支持基板２と金属箔３とを、その圧接面において圧接する。

スパッタエッチング処理は、公知の方法を用いればよく、例えば、アルゴンなどの不活性ガスを圧力１×１０¹〜１×１０^-3Ｐａで封入しつつ、金属支持基板２と金属箔３とを、それぞれアース接地した一方の電極とし、絶縁支持された他の電極との間に１〜５０ＭＨｚの交流電流を印加してグロー放電させる。その後、必要に応じて、金属箔３を厚さ方向途中までエッチングして、薄くする。

また、例えば、金属箔３の厚みが、薄い場合、例えば、０．１〜９μｍ、好ましくは
、２〜５μｍの場合には、図２（ａ）に示すように、まず、金属箔３が離型基材７の上に積層された金属転写シート８を用意する。そして、上記と同様に、金属支持基板２および金属転写シート８の金属箔３のそれぞれの圧接面に、スパッタエッチング処理などの表面活性化処理を施した後、図２（ｂ）に示すように、金属支持基板２と金属転写シート８とを、金属支持基板２および金属箔３のそれぞれの圧接面において圧接する。その後、図２（ｃ）に示すように、離型基材７を金属箔３から剥離する。

このように、金属転写シート８を用いれば、金属箔３が薄い場合においても、薄い金属箔３をしわの発生なく、金属支持基板２の上に積層することができる。
また、圧接は、金属支持基板２と金属箔３とを、例えば、冷間圧延する。冷間圧延では、金属支持基板２と金属箔３とを圧接面で接触させた状態で、冷間圧延ロールに通過させる。この冷間圧延では、圧下率０．１〜１０％、好ましくは、１〜５％、圧延率０．０１〜３０％、好ましくは、０．１〜１０％で、冷間圧延する。

ここで、圧下率とは、下記式（１）により定義される。
圧下率（％）＝［（ｔ₀−ｔ₁）／ｔ₀］×１００ （１）
（式中、ｔ₀は、一対の冷間圧延ロール間に通過させる前の金属支持基板２および金属箔３の厚みの合計を示し、ｔ₁は、この冷間圧延ロール間から通過させた後の金属支持基板２および金属箔３の厚みの合計を示す。）
なお、圧下率は、一対の冷間圧延ロール間を、一回通過させたときの圧下率である。

圧下率が０．１％未満の場合には、十分な圧接が施されず、金属支持基板２と金属箔３との接着性が低下することがあり、圧下率が１０％を越えると、圧接するときに過剰な力がかかり、基板が反ることがある。また、圧延率が０．０１％未満の場合には、十分な圧接が施されず、金属支持基板２と金属箔３との接着性が低下することがあり、圧延率が３０％を超えると、圧接するときに過剰な力がかかり、基板が反ることがある。

次に、この方法では、図１（ｃ）に示すように、金属箔３を所定のパターンにエッチングする。エッチングは、例えば、金属箔３の表面に、ドライフィルムレジストなどを用いて露光および現像し、金属箔３のパターンと同一パターンのエッチングレジストを形成する。その後、エッチングレジストから露出する金属箔３をエッチング（ウェットエッチング）した後、エッチングレジストを除去する。これによって、金属箔３は、金属支持基板２の表面において、少なくとも導体パターン５が形成されている部分に対向するように、パターンとして形成される。

そして、この方法では、図１（ｄ）に示すように、金属支持基板２の表面に、金属箔３を被覆するように、ベース絶縁層４を形成する。ベース絶縁層４を形成する合成樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルホン、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、ポリ塩化ビニルなどが用いられる。これらのうち、感光性の合成樹脂が好ましく用いられ、感光性ポリイミドがさらに好ましく用いられる。

ベース絶縁層４の形成は、例えば、金属箔３を含む金属支持基板２の表面に、合成樹脂の溶液（ワニス）を均一に塗布した後、乾燥し、次いで、必要に応じて、加熱することによって硬化させる。また、感光性の合成樹脂を用いた場合には、ベース絶縁層４は、感光性の合成樹脂を露光および現像することにより、パターンとして形成することができる。さらに、ベース絶縁層４の形成は、上記の方法に制限されず、例えば、予め合成樹脂をフィルムに形成して、そのフィルムを、金属箔３および金属支持基板２の表面に、公知の接着剤層を介して貼着することもできる。また、ベース絶縁層４の厚みは、例えば、５〜１５μｍ、好ましくは、８〜１０μｍである。

次に、この方法では、図１（ｅ）に示すように、導体パターン５を、ベース絶縁層４の表面に形成する。導体パターン５を形成する導体としては、例えば、銅、ニッケル、金、はんだ、またはそれらの合金などの金属が用いられる。これらのうち、銅が好ましく用いられる。導体パターン５は、アディティブ法やサブトラクティブ法などの公知のパターンニング法により、ベース絶縁層４の表面に、互いに間隔を隔てて長手方向に沿って平行状に配置される複数（例えば、４本）の配線からなる配線回路パターンとして形成する。また、その厚みは、例えば、５〜２０μｍ、好ましくは、７〜１５μｍであり、各配線の幅は、例えば、１５〜１００μｍ、好ましくは、２０〜５０μｍであり、各配線間の間隔は、例えば、１５〜１００μｍ、好ましくは、２０〜５０μｍである。

例えば、アディティブ法により、パターンニングする場合には、まず、ベース絶縁層４の表面全体に、例えば、真空成膜法やスパッタリング法などにより、下地となる導体薄膜を形成し、その導体薄膜の表面に、ドライフィルムレジストなどを用いて露光および現像し、配線回路パターンの反転パターンのめっきレジストを形成する。次いで、めっきにより、めっきレジストから露出する導体薄膜の表面に、導体パターン５を配線回路パターンとして形成し、めっきレジストおよびめっきレジストが形成されていた部分の導体薄膜をエッチングなどにより除去する。なお、めっきは、電解めっき、無電解めっきのいずれでもよいが、電解めっきが好ましく用いられ、なかでも、電解銅めっきが好ましく用いられる。

また、例えば、サブトラクティブ法により、パターンニングする場合には、まず、ベース絶縁層４の表面全体に、導体層を形成する。導体層を形成するには、特に制限されず、例えば、ベース絶縁層４の表面全体に、公知の接着剤層を介して、導体層を貼着する。次いで、その導体層の表面に、ドライフィルムレジストなどを用いて露光および現像し、配線回路パターンと同一パターンのエッチングレジストを形成する。その後、エッチングレジストから露出する導体層をエッチング（ウェットエッチング）した後、エッチングレジストを除去する。

次いで、この方法では、図１（ｆ）に示すように、導体パターン５を被覆するように、ベース絶縁層４の表面に、カバー絶縁層６を形成し、これによって配線回路基板１を得る。カバー絶縁層６を形成する合成樹脂としては、上記したベース絶縁層４に用いた合成樹脂と同様の合成樹脂が用いられる。
カバー絶縁層６の形成では、例えば、上記した合成樹脂の溶液を均一に塗布した後、乾燥し、次いで、必要に応じて、加熱することによって硬化させる。なお、カバー絶縁層６は、感光性の合成樹脂を露光および現像することにより、パターンとして形成することもできる。さらに、カバー絶縁層６の形成は、上記の方法に制限されず、例えば、予め合成樹脂をフィルムに形成して、そのフィルムを、導体パターン５を被覆するように、ベース絶縁層４の表面に、公知の接着剤層を介して貼着することもできる。また、カバー絶縁層６の厚みは、例えば、３〜１０μｍ、好ましくは、４〜５μｍである。

なお、カバー絶縁層６は、図示しないが、導体パターン５の端子部となる部分が露出するように形成する。導体パターン５の端子部となる部分を露出させるには、上記した感光性の合成樹脂を用いてパターンに形成するか、あるいは、レーザやパンチにより穿孔加工する。
このようにして得られる配線回路基板１では、金属支持基板２の上に、金属箔３が設けられている。そのため、金属支持基板２のみでは、金属支持基板２に対向する導体パターン５の伝送損失が大きくなるのに対し、このように、金属箔３を金属支持基板２と導体パターン５との間に介在させることにより、簡易な層構成により、導体パターン５の伝送損失を低減することができる。しかも、上記の方法では、金属支持基板２と金属箔３とを圧接させることで、金属支持基板２と金属箔３とを効率よく積層することにより、金属支持基板２と金属箔３との密着性を十分に図ることができる。そのため、優れた長期信頼性を確保することができる配線回路基板を、安価に製造することができる。

なお、このようにして得られる配線回路基板は、例えば、回路付サスペンション基板や、ＴＡＢ用テープキャリアとして用いられる。

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例に限定されることはない。
実施例１
厚み２０μｍのステンレスからなる金属支持基板を用意した（図１（ａ）参照）。
また、別途、厚み３μｍの表面離型処理した銅箔からなる金属箔が厚み３５μｍの離型基材に積層された金属転写シート（三井金属鉱業製、キャリア付き極薄銅箔、Ｍｉｃｒｏ ＴｈｉｎＲ）を用意した（図２（ａ）参照）。

そして、金属支持基板の圧接面と、金属転写シートの金属箔の圧接面とを、それぞれ１×１０^-1Ｐａのアルゴン雰囲気で、２０ＭＨｚの交流電流を印加させたグロー放電によりスパッタエッチング処理し、それぞれの圧接面で接触させ、圧下率０．５％、圧延率１０％で積層した（図２（ｂ）参照）。その後、金属転写シートの離型基材を金属箔から剥離除去して（図２（ｃ）参照）、金属支持基板上に厚み３μｍの金属箔を転写、積層した（図１（ｂ）参照）。

次いで、金属箔の表面に、金属箔のパターンと同一パターンのエッチングレジストを、ドライフィルムレジストを積層し、露光・現像することによりパターン形成した。３５℃に加温したアンモニアアルカリエッチング液（メルテックス社製、エープロセスＲとアンモニア水との混合溶液）を吹き付けて、レジストから露出している金属箔を溶解してパターンに形成した。その後、エッチングレジストを除去した（図１（ｃ）参照）。

そして、金属箔および金属支持基板の表面に、感光性ポリアミック酸樹脂のワニスを塗布後、露光および現像し、さらに加熱硬化することにより、厚み１０μｍのポリイミド樹脂からなるベース絶縁層を、金属箔の表面全体を被覆するようなパターンとして形成した（図１（ｄ）参照）。
次いで、そのベース絶縁層の表面に、アディティブ法によって、配線回路パターンで、厚み１０μｍの銅からなる導体パターンを形成した（図１（ｅ）参照）。

さらに、導体パターンを被覆するように、ベース絶縁層の表面に感光性ポリアミック酸樹脂のワニスを塗布後、露光および現像し、さらに加熱硬化することにより、厚み５μｍのポリイミド樹脂からなるカバー絶縁層を、導体パターンの表面全体（端子部を除く。）を被覆するように形成した（図１（ｆ）参照）。その後、金属支持基板をエッチングにより、所望の形状に切り抜くなどして、回路付サスペンション基板を得た。

実施例２
厚み２５μｍのステンレスからなる金属支持基板を用意した（図１（ａ）参照）。
また、別途、厚み３μｍの表面離型処理した銅箔からなる金属箔が厚み３５μｍの離型基材に積層された金属転写シート（三井金属鉱業製、キャリア付き極薄銅箔、Ｍｉｃｒｏ ＴｈｉｎＲ）を用意した（図２（ａ）参照）。

そして、金属支持基板の圧接面と、金属転写シートの金属箔の圧接面とを、それぞれ１×１０^-1Ｐａのアルゴン雰囲気で、２０ＭＨｚの交流電流を印加させたグロー放電によりスパッタエッチング処理し、それぞれの圧接面で接触させ、圧下率０．５％、圧延率１０％で積層した（図２（ｂ）参照）。その後、金属転写シートの離型基材を金属箔から剥離除去して（図２（ｃ）参照）、金属支持基板上に厚み３μｍの金属箔を転写、積層した（図１（ｂ）参照）。

次いで、金属箔の表面に、金属箔のパターンと同一パターンのめっきレジストを、ドライフィルムレジストを積層し、露光・現像することによりパターン形成した。３５℃に加温したアンモニアアルカリエッチング液（メルテックス社製、エープロセスＲとアンモニア水との混合溶液）を吹き付けて、レジストから露出している金属箔を溶解してパターンに形成した。その後、レジストを除去した（図１（ｃ）参照）。

その後、送り孔を、絶縁層、金属箔および金属支持基板の厚さ方向を貫通させるようにして、パンチング加工により穿孔形成した後、アディティブ法によって、厚み１０μｍの銅からなる導体パターンを形成した。
なお、この導体パターンは、互いに所定間隔を隔てて配置され、インナリード、アウタリードおよび中継リードが一体的に形成される複数の配線回路パターンとして形成した。また、インナリードのピッチが３０μｍ、アウタリードのピッチが１００μｍであった。

その後、感光性ソルダレジストから、各配線の中継リードが被覆されるように、カバー絶縁層を形成した後、インナリードおよびアウタリードを、ニッケルめっきおよび金めっきすることにより被覆した。
そして、金属支持基板における導体パターンが形成されている領域と重なる領域以外を、エッチングレジストによって被覆した後、塩化第二鉄溶液を用いて、金属支持基板をエッチングした後、エッチングレジストを除去し、ＴＡＢ用テープキャリアを得た。

本発明の配線回路基板の製造方法の一実施形態を示す製造工程図であって、 （ａ）は、金属支持基板を用意する工程、 （ｂ）は、金属支持基板の上に、金属箔を圧接する工程、 （ｃ）は、金属箔を所定のパターンにエッチングする工程、 （ｄ）は、金属箔を含む金属支持基板の上に、ベース絶縁層を形成する工程、 （ｅ）は、ベース絶縁層の上に、導体パターンを形成する工程、 （ｆ）は、導体パターンを被覆するように、ベース絶縁層の上に、カバー絶縁層を形成する工程を示す。 図１（ｂ）において、金属箔を金属転写シートにより圧接する方法の製造工程図であって、（ａ）は、金属箔が離型基材の上に積層された金属転写シートを用意する工程、（ｂ）は、金属支持基板と金属転写シートの金属箔とを圧接する工程、（ｃ）は、離型基材を金属箔から剥離する工程を示す。

符号の説明

１ 配線回路基板
２ 金属支持基板
３ 金属箔
４ ベース絶縁層
５ 導体パターン
６ カバー絶縁層
７ 離型基材
８ 金属転写シート

Claims (3)

1. 金属支持基板の上に金属箔を圧接する工程、
   前記金属箔を所定のパターンにエッチングする工程、
   前記金属箔の上に、ベース絶縁層、導体パターン、カバー絶縁層を順次形成する工程、を含むことを特徴とする、配線回路基板の製造方法。
2. 前記金属支持基板の上に金属箔を圧接する工程では、
   前記金属支持基板の上に、厚み１０〜３５μｍの前記金属箔を圧接することを特徴とする、請求項１に記載の配線回路基板の製造方法。
3. 前記金属支持基板の上に金属箔を圧接する工程が、
   厚み０．１〜９μｍの前記金属箔が離型基材上に形成されてなる金属箔転写シートを用意する工程と、
   前記金属支持基板上に前記金属箔が接触するように前記金属転写シートを圧接した後、前記離型基材を前記金属箔から剥離する工程とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の配線回路基板の製造方法。

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