JP2011124543A - Method of manufacturing flexible printed wiring board and method of forming terminal - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove red discoloration of the surface of a conductor pattern when forming a flexible printed wiring board using a photosensitive polyimide resin composition to which bismuthiol is added. <P>SOLUTION: The method of manufacturing a flexible printed wiring board includes (a) a step of forming a conductor pattern 2 on a base material and acquiring a substrate, (b) a step of forming a photosensitive resin layer 5 formed of a photosensitive polyimide resin composition containing polyimide resin, a photosensitizing agent, a cross-linker, and bismuthiol on the surface of the substrate at a side on which the conductor pattern is formed, (c) a step of removing the photosensitive resin layer of a corresponding region in such a manner that the conductor pattern of a desired region (a terminal part 4) is exposed by allowing the photosensitive resin layer to be subjected to photolithography processing, (d) a step of performing soft etching of the exposed conductor pattern (the terminal 4) using chemical polishing solution, and (e) a step of crosslinking the photosensitive resin layer to crosslink the cross-linker, and thereby allowing the photosensitive resin layer to be a coverlay layer 5. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電解メッキ耐性を改善するためにビスムチオールが添加されたカバーレイ層を有するフレキシブルプリント配線板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a flexible printed wiring board having a coverlay layer to which bismuththiol is added to improve electrolytic plating resistance.

フレキシブルプリント配線板を製造する場合、銅パターンが形成されたポリイミドベースの銅パターン側表面に、ポリイミド樹脂にナフトキノンジアジド系感光剤とエポキシ系架橋剤とを配合してなる感光性ポリイミド樹脂組成物を塗布し、得られた感光性樹脂層に対し、銅パターンの端子部が開口するように露光・現像処理を施し、更に加熱架橋処理を施すことにより、カバーレイ層を形成している。   When manufacturing a flexible printed wiring board, a photosensitive polyimide resin composition comprising a polyimide resin mixed with a naphthoquinonediazide-based photosensitive agent and an epoxy-based crosslinking agent on a polyimide-based copper pattern side surface on which a copper pattern is formed. The cover layer is formed by performing exposure and development processing so that the terminal portion of the copper pattern is opened, and further performing heat crosslinking processing on the obtained photosensitive resin layer.

ところで、フレキシブルプリント配線板は、有機物や無機物の積層構造をとる。このとき、積層体を構成する材料によっては、基板の反りを生じる懸念がある。従って、これらの配線板の反りを防ぐための重要なアプローチの一つとして、カバーレイ層自体の弾性率を低下させることが考えられる。この観点から、ポリイミド樹脂を構成する複数のジアミン成分の一つとしてシロキサンジアミンを使用することが提案されている(特許文献1〜3)。   By the way, the flexible printed wiring board has a laminated structure of organic matter and inorganic matter. At this time, there is a concern that the substrate may be warped depending on the material constituting the laminate. Therefore, it is conceivable to reduce the elastic modulus of the coverlay layer itself as one of the important approaches for preventing the warpage of these wiring boards. From this viewpoint, it has been proposed to use siloxane diamine as one of a plurality of diamine components constituting the polyimide resin (Patent Documents 1 to 3).

特開2003−131371号公報JP 2003-131371 A 特開2008−216984号公報JP 2008-216984 A 特開2009−68002号公報JP 2009-68002 A

しかしながら、シロキサンポリイミド樹脂を使用した従来の感光性ポリイミド樹脂組成物を塗布により形成したカバーレイ層の場合、弾性率は低くなるものの、銅パターンの端子部に対応するカバーレイ層の領域をフォトリソグラフ技術により開口し、露出した銅パターンに電解メッキにより金属を析出させると、開口部内底隅から銅パターンとカバーレイ層との境界にメッキ液が差し込み、意図しない部分に金属メッキが析出し、それがカバーレイ層の変色をもたらすという問題があった。この問題は、無電解Ni又はAuメッキを行うことなく、直に電解金メッキを析出させる場合に顕著であった。   However, in the case of a coverlay layer formed by applying a conventional photosensitive polyimide resin composition using a siloxane polyimide resin, although the elastic modulus is low, the area of the coverlay layer corresponding to the terminal portion of the copper pattern is photolithography When metal is deposited on the exposed copper pattern by electrolytic plating, the plating solution enters the boundary between the copper pattern and the coverlay layer from the inner bottom corner of the opening, and metal plating is deposited on unintended parts. However, there was a problem that it caused discoloration of the coverlay layer. This problem was remarkable when the electrolytic gold plating was deposited directly without performing electroless Ni or Au plating.

本発明者は、シロキサンポリイミド樹脂を含有する感光性ポリイミド樹脂組成物に、種々の複素環チオール化合物を配合することにより上述の問題を解決できるのではないかという仮定の下、種々の複素環チオール化合物をスクリーニングしたところ、電解メッキ耐性を改善できないばかりか、メッキ前の密着性すら改善できない複素環チオール化合物がある中で、ビスムチオール(2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール)が上述の問題を解決できることを見出した。このビスムチオールの電解メッキ耐性の改善効果は、シロキサンポリイミド樹脂以外の一般的なポリイミド樹脂を含有する感光性ポリイミド樹脂組成物にも対しても期待できる。   Under the assumption that the above-mentioned problems can be solved by blending various heterocyclic thiol compounds with a photosensitive polyimide resin composition containing a siloxane polyimide resin, the present inventor has various heterocyclic thiols. As a result of screening compounds, there is a heterocyclic thiol compound that can not only improve the electroplating resistance but also the adhesion before plating, and bismuthiol (2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole) is the above-mentioned. It was found that the problem can be solved. The effect of improving the electroplating resistance of this bismuthiol can also be expected for a photosensitive polyimide resin composition containing a general polyimide resin other than a siloxane polyimide resin.

そこで、ビスムチオールを添加した感光性ポリイミド樹脂組成物を用いて、フレキシブルプリント配線板を作成したところ、今度は、露出した銅パターンの表面が赤く変色するという問題が発生した。このような変色は、メッキムラを生じさせてしまう虞がある。   Then, when the flexible printed wiring board was created using the photosensitive polyimide resin composition which added bismuthiol, the problem that the surface of the exposed copper pattern turned red this time occurred. Such discoloration may cause uneven plating.

本発明は、以上の従来の技術の問題を解決しようとするものであり、ビスムチオールを添加した感光性ポリイミド樹脂組成物を用いてフレキシブルプリント配線板を作成する際に、露出した導体パターンの表面の変色を除去できるようにすることを目的とする。   The present invention is intended to solve the above-described problems of the prior art, and when forming a flexible printed wiring board using a photosensitive polyimide resin composition to which bismuththiol is added, the surface of the exposed conductor pattern is formed. The purpose is to be able to remove discoloration.

本発明者らは、感光性樹脂層のフォトリソグラフ処理により感光性樹脂層に開口部を設けた後、感光性樹脂層を架橋硬化させるためのポストベーク処理に先立って、フォトリソグラフ処理に続いて、化学研磨液でソフトエッチング処理することにより、露出した導体パターンの表面の変色を除去することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors provided an opening in the photosensitive resin layer by photolithographic processing of the photosensitive resin layer, and then followed by photolithographic processing prior to post-baking processing for crosslinking and curing the photosensitive resin layer. The inventors have found that the surface of the exposed conductor pattern can be removed by performing a soft etching treatment with a chemical polishing liquid, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、基材上に導体パターンが形成されてなる基板と、基板上に形成されたカバーレイ層とを有するフレキシブルプリント配線板の製造方法において、以下の工程(a)〜(e):
(a)基材上に導体パターンを形成して基板を取得する工程;
(b)基板の、導体パターンが形成された側の面上に、ポリイミド樹脂と、感光剤と、架橋剤と、ビスムチオールとを含有する感光性ポリイミド樹脂組成物からなる感光性樹脂層を形成する工程;
(c)感光性樹脂層に対しフォトリソグラフ処理を施すことにより所望の領域(端子部)の導体パターンが露出するように、対応する領域の感光性樹脂層を除去する工程;
(d)露出した導体パターン(端子部)を、化学研磨液でソフトエッチング処理する工程; 及び
(e)感光性樹脂層を架橋処理して架橋剤を架橋させ、それにより感光性樹脂層をカバーレイ層とする工程;
を有することを特徴とする製造方法を提供する。
That is, the present invention provides the following steps (a) to (e) in a method for producing a flexible printed wiring board having a substrate having a conductor pattern formed on a base material and a coverlay layer formed on the substrate. ):
(A) obtaining a substrate by forming a conductor pattern on a substrate;
(B) A photosensitive resin layer made of a photosensitive polyimide resin composition containing a polyimide resin, a photosensitive agent, a crosslinking agent, and bismuthiol is formed on the surface of the substrate on which the conductor pattern is formed. Process;
(C) removing the photosensitive resin layer in a corresponding region so that a conductive pattern in a desired region (terminal portion) is exposed by performing a photolithography process on the photosensitive resin layer;
(D) a step of soft-etching the exposed conductor pattern (terminal portion) with a chemical polishing liquid; and (e) a crosslinking treatment of the photosensitive resin layer to crosslink the crosslinking agent, thereby covering the photosensitive resin layer. A step of forming a lay layer;
A manufacturing method characterized by comprising:

また、本発明は、基材上に端子部を有する導体パターンが形成されてなる基板と、該端子部を除く基板上に形成されたカバーレイ層とを有するフレキシブルプリント配線板の当該端子部形成方法であって、以下の工程(a)〜(e):
(a’)基材上に端子部を有する導体パターンを形成して基板を取得する工程;
(b’)基板の、導体パターンが形成された側の面上に、ポリイミド樹脂と、感光剤と、架橋剤と、ビスムチオールとを含有する感光性ポリイミド樹脂組成物からなる感光性樹脂層を形成する工程;
(c’)感光性樹脂層に対しフォトリソグラフ処理を施すことにより端子部が露出するように、対応する領域の感光性樹脂層を除去する工程;
(d’)露出した端子部を化学研磨液でソフトエッチング処理する工程; 及び
(e’)感光性樹脂層を架橋処理して架橋剤を架橋させ、それにより感光性樹脂層をカバーレイ層とする工程;
を有することを特徴とする端子部形成方法を提供する。
In addition, the present invention provides the terminal part formation of a flexible printed wiring board having a substrate in which a conductor pattern having a terminal part is formed on a base material and a coverlay layer formed on the substrate excluding the terminal part. A method comprising the following steps (a) to (e):
(A ′) a step of obtaining a substrate by forming a conductor pattern having a terminal portion on a substrate;
(B ′) A photosensitive resin layer made of a photosensitive polyimide resin composition containing a polyimide resin, a photosensitive agent, a crosslinking agent, and bismuthiol is formed on the surface of the substrate on which the conductor pattern is formed. The step of:
(C ′) removing the photosensitive resin layer in the corresponding region so that the terminal portion is exposed by subjecting the photosensitive resin layer to a photolithography process;
(D ′) a step of soft-etching the exposed terminal portion with a chemical polishing liquid; and (e ′) a crosslinking treatment of the photosensitive resin layer by crosslinking the photosensitive resin layer, thereby forming the photosensitive resin layer as a coverlay layer. The step of:
The terminal part formation method characterized by having.

本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法又は端子部形成方法においては、感光性樹脂層のフォトリソグラフ処理により感光性樹脂層に開口部を設けた後、感光性樹脂層を架橋硬化させるためのポストベーク処理に先立って、フォトリソグラフ処理に続いて、化学研磨液でソフトエッチング処理する。このため、露出した導体パターンの表面の変色を除去することができる。   In the method for manufacturing a flexible printed wiring board or the terminal portion forming method of the present invention, a post for crosslinking and curing the photosensitive resin layer after providing an opening in the photosensitive resin layer by photolithography of the photosensitive resin layer. Prior to the baking process, a soft etching process is performed with a chemical polishing liquid following the photolithography process. For this reason, discoloration of the surface of the exposed conductor pattern can be removed.

図1は、本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法の工程説明図である。FIG. 1 is a process explanatory diagram of the method for producing a flexible printed wiring board of the present invention. 図2は、本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法の工程説明図である。FIG. 2 is a process explanatory diagram of the method for producing a flexible printed wiring board of the present invention. 図3は、本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法の工程説明図である。FIG. 3 is a process explanatory diagram of the method for producing a flexible printed wiring board of the present invention. 図4は、本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法の工程説明図である。FIG. 4 is a process explanatory diagram of the method for producing a flexible printed wiring board of the present invention. 図5は、本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法の工程説明図である。FIG. 5 is a process explanatory diagram of the method for producing a flexible printed wiring board of the present invention.

本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法は、基材上に導体パターンが形成されてなる基板と、基板上に形成されたカバーレイ層とを有するフレキシブルプリント配線板の製造方法であり、以下の工程(a)〜(e)、必要に応じて、更に工程(f)を有する。以下に、図面を参照しつつ工程毎に詳細に説明する。   The method for producing a flexible printed wiring board of the present invention is a method for producing a flexible printed wiring board having a substrate in which a conductor pattern is formed on a base material and a coverlay layer formed on the substrate. Steps (a) to (e), and if necessary, further include step (f). Below, it demonstrates in detail for every process, referring drawings.

<<工程(a)>>
図1に示すように、基材1上に導体パターン2を形成して基板3を取得する。この導体パターン2は、端子部4となる領域を有することができる。
<< Step (a) >>
As shown in FIG. 1, a conductor pattern 2 is formed on a base material 1 to obtain a substrate 3. The conductor pattern 2 can have a region to be the terminal portion 4.

基板3を構成する基材1としては、従来よりフレキシブルプリント配線板の基材として使用されている樹脂フィルムを使用することができ、例えば銅箔との線熱膨張係数が近似するポリイミドフィルムを好ましく使用することできる。このような樹脂フィルムの厚みは通常12〜25μmである。   As the base material 1 constituting the substrate 3, a resin film conventionally used as a base material for flexible printed wiring boards can be used. For example, a polyimide film having a linear thermal expansion coefficient approximate to that of a copper foil is preferable. Can be used. The thickness of such a resin film is usually 12 to 25 μm.

基板3を構成する導体パターン2は、基材1上に積層された9〜35μm厚の銅箔等の導体層をフォトリソグラフ技術等の公知のパターニング技術で形成したものである。従って、基板3を形成するための原反として、ポリイミドフィルム基材に銅箔が積層された銅張積層板を原反として使用することが好ましい。なお、導体パターン2の所望の領域が端子部4と指定される。   The conductor pattern 2 constituting the substrate 3 is obtained by forming a conductor layer such as a copper foil having a thickness of 9 to 35 μm laminated on the base material 1 by a known patterning technique such as a photolithography technique. Therefore, it is preferable to use a copper-clad laminate in which a copper foil is laminated on a polyimide film base material as an original fabric for forming the substrate 3. A desired region of the conductor pattern 2 is designated as the terminal portion 4.

<<工程(b)>>
図2に示すように、基板3の、導体パターン2が形成された側の表面上に、ポリイミド樹脂と、感光剤と、架橋剤と、ビスムチオールとを含有する感光性ポリイミド樹脂組成物からなる感光性樹脂層5’を形成する。感光性樹脂層5’の厚みは、薄すぎると絶縁性の低下を引き起こし、厚すぎると現像残りが発生し易くなる傾向があるので、好ましくは5〜30μm、より好ましくは10〜25μmである。
<< Step (b) >>
As shown in FIG. 2, a photosensitive resin comprising a photosensitive polyimide resin composition containing a polyimide resin, a photosensitive agent, a crosslinking agent, and a bismuth thiol on the surface of the substrate 3 on which the conductor pattern 2 is formed. The conductive resin layer 5 ′ is formed. The thickness of the photosensitive resin layer 5 ′ is preferably 5 to 30 μm, and more preferably 10 to 25 μm, because if the thickness is too thin, the insulating property is lowered.

感光性ポリイミド樹脂組成物からなる感光性樹脂層5’を形成する方法としては、スピンコーター、バーコーター等の公知の塗布装置を使用するコーティング技術を適用することができる。必要に応じてコーティング後に乾燥処理を施してもよい。その場合、架橋剤による架橋反応が進行しないように行うことが好ましい。   As a method of forming the photosensitive resin layer 5 ′ composed of the photosensitive polyimide resin composition, a coating technique using a known coating apparatus such as a spin coater or a bar coater can be applied. You may perform a drying process after coating as needed. In that case, it is preferable to carry out so that the crosslinking reaction by the crosslinking agent does not proceed.

本発明で使用する感光性ポリイミド樹脂組成物は、ポリイミド樹脂と、感光剤と、架橋剤と、更に、ビスムチオールとを含有する。このため、この感光性ポリイミド樹脂組成物の塗布により形成されるカバーレイ層に、良好な密着性と電解メッキ耐性を付与することができる。   The photosensitive polyimide resin composition used in the present invention contains a polyimide resin, a photosensitive agent, a cross-linking agent, and further a bismuth thiol. For this reason, favorable adhesiveness and electroplating tolerance can be provided to the coverlay layer formed by application | coating of this photosensitive polyimide resin composition.

ビスムチオールの感光性ポリイミド樹脂組成物における含有量は、少なすぎると電解メッキ耐性が不十分となり、多すぎると導体パターンが銅パターンである場合に銅硫化銅の生成による銅パターンの黒変の発生が懸念されるので、ポリイミド樹脂100質量部に対し、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.1〜1質量部である。   When the content of the bismuthiol in the photosensitive polyimide resin composition is too small, the electroplating resistance becomes insufficient, and when the content is too large, blackening of the copper pattern occurs due to the formation of copper copper sulfide when the conductor pattern is a copper pattern. Since there is concern, it is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide resin.

感光性ポリイミド樹脂組成物を構成するポリイミド樹脂は、フレキシブルプリント基板のカバーレイ層に適用されている公知のものを使用することができる。例えば、芳香族酸二無水物を含む酸二無水物成分と、芳香族ジアミンを含むジアミン類とをイミド化してなるものである。   The polyimide resin which comprises the photosensitive polyimide resin composition can use the well-known thing applied to the coverlay layer of a flexible printed circuit board. For example, an acid dianhydride component containing an aromatic acid dianhydride and an diamine containing an aromatic diamine are imidized.

芳香族酸二無水物としては、ピロメリットテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物、9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン酸二無水物、9,9−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]フルオレン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタン酸二無水物等を挙げることができる。これらは二種以上を併用することができる。中でも、ポジ型の感光性付与の基礎となるアルカリ溶解性を高める点から3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物を使用することが好ましい。   As aromatic acid dianhydride, pyromellitic tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenyl ether tetracarboxylic acid Dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propanoic dianhydride, 1,4,5, 8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride, 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorenic dianhydride, 9,9 -Bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] fluorenic acid dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanoic acid dianhydride and the like can be mentioned. Two or more of these can be used in combination. Of these, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride is preferably used from the viewpoint of enhancing alkali solubility, which is the basis for imparting positive photosensitivity.

酸二無水物成分として、上述した化合物に加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、一般的なポリイミド樹脂の酸二無水物成分として使用されているものと同様の酸二無水物(特許第3363600号明細書段落0009参照)を併用することができる。   As an acid dianhydride component, in addition to the above-mentioned compounds, an acid dianhydride similar to that used as an acid dianhydride component of a general polyimide resin as long as the effects of the present invention are not impaired (patent No. 3363600, paragraph 0009) can be used in combination.

また、芳香族ジアミンとしては、m−キシリジンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、トルイレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、2,6−ジアミノナフタレン、4,4’−ビス(p−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’−ビス(m−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゾフェノフェン、4,4’−ビス(m−アミノフェノキシ)ベンゾフェノフェン、4,4’−ビス(p−アミノフェニルメルカプト)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(p−アミノフェニルメルカプト)ジフェニルスルホン等を挙げることができる。これらは二種以上を併用することができる。   As aromatic diamines, m-xylidinediamine, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, toluylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diamino Diphenyl ether, 4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 2,6-diaminonaphthalene, 4,4′-bis (p- Aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4′-bis (m-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4′-bis (p-aminophenoxy) benzophenophene, 4,4′-bis (m-aminophenoxy) benzo Phenophene, 4,4'-bis (p-aminophenylmercapto) benzo Enon, 4,4'-bis (p- aminophenyl mercapto) can be mentioned diphenyl sulfone. Two or more of these can be used in combination.

また、ポリイミド樹脂として、ジアミン成分の少なくとも一つとして種々のシロキサンジアミンを使用して得たシロキサンポリイミド樹脂を使用することができる。シロキサンポリイミド樹脂を使用した場合には、カバーレイ層の弾性率を低減させ、フレキシブルプリント配線板の反りを軽減することができる。   Moreover, the siloxane polyimide resin obtained by using various siloxane diamine as at least one of a diamine component can be used as a polyimide resin. When a siloxane polyimide resin is used, the elastic modulus of the coverlay layer can be reduced and the warp of the flexible printed wiring board can be reduced.

このようなシロキサンポリイミド樹脂としては、例えば、前出の特許文献1〜3に記載のシロキサンポリイミド樹脂を好ましく使用することができる。中でも、以下に説明する、主鎖にアミド結合を有する特許文献3のシロキサンポリイミド樹脂を、導体パターンへの密着性を向上させることができる点で好ましく使用することができる。   As such a siloxane polyimide resin, for example, the siloxane polyimide resins described in the aforementioned Patent Documents 1 to 3 can be preferably used. Especially, the siloxane polyimide resin of patent document 3 which has an amide bond in the principal chain demonstrated below can be preferably used at the point which can improve the adhesiveness to a conductor pattern.

このようなシロキサンポリイミド樹脂は、以下式(1)で表されるアミド基含有シロキサンジアミン化合物を含むジアミン成分と、前出した少なくとも一種の芳香族酸二無水物を含む酸二無水物成分とを、イミド化してなるものである。   Such a siloxane polyimide resin comprises a diamine component containing an amide group-containing siloxane diamine compound represented by the following formula (1), and an acid dianhydride component containing at least one kind of aromatic acid dianhydride described above. , Imidized.

ここで、シロキサンポリイミド樹脂の必須ジアミン成分であるアミド基含有シロキサンジアミン化合物は、式(1)の化学構造を有する。   Here, the amide group-containing siloxane diamine compound which is an essential diamine component of the siloxane polyimide resin has a chemical structure of the formula (1).

Figure 2011124543
Figure 2011124543

式(1)中、R及びRはそれぞれ独立的に置換されてもよいアルキレン基であるが、その具体例としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基を挙げることができる。置換基としては、メチル基、エチル基等の低級アルキル基、フェニル基等のアリール基を挙げることができる。中でも、原材料の入手の容易さからトリメチレン基が望ましい。また、R及びRは同一であって、互いに相違してもよいが、相違すると原材料の入手が困難になるため同一であることが望ましい。 In formula (1), R 1 and R 2 are each an alkylene group that may be independently substituted. Specific examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, Mention may be made of a hexamethylene group. Examples of the substituent include a lower alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, and an aryl group such as a phenyl group. Among these, a trimethylene group is desirable because of the availability of raw materials. In addition, R 1 and R 2 are the same and may be different from each other, but if they are different, it is difficult to obtain raw materials, and it is preferable that they are the same.

また、mは1〜30の整数であるが、好ましくは1〜20、より好ましくは2〜20の整数である。これは、mが0であると原材料の入手が困難となり、30を超えると反応溶媒に混ざらず分離するからである。一方、nは0〜20の整数であるが、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜10の整数である。これは、nは1以上であると、難燃性に優れたジフェニルシロキサン単位が導入されることになり、導入されていない場合よりも難燃性が向上し、20を超えると低弾性への寄与が小さくなるからである。   Moreover, although m is an integer of 1-30, Preferably it is 1-20, More preferably, it is an integer of 2-20. This is because when m is 0, it is difficult to obtain raw materials, and when m exceeds 30, it is separated without being mixed with the reaction solvent. On the other hand, n is an integer of 0 to 20, preferably 1 to 20, more preferably an integer of 1 to 10. This is because when n is 1 or more, a diphenylsiloxane unit excellent in flame retardancy is introduced, the flame retardancy is improved as compared with the case where it is not introduced, and when it exceeds 20, the elasticity is lowered. This is because the contribution becomes small.

式(1)のアミド基含有シロキサンジアミン化合物の数平均分子量は、m、nの数により変動するが、好ましくは500〜3000、より好ましくは1000〜2000である。   The number average molecular weight of the amide group-containing siloxane diamine compound of the formula (1) varies depending on the number of m and n, but is preferably 500 to 3000, more preferably 1000 to 2000.

式(1)のアミド基含有シロキサンジアミン化合物は、分子の両末端部にアミド結合を有することから、それから調製されたシロキサンポリイミド樹脂にもアミド結合が引き継がれることになる。このため配線板の銅など導体部に対する、アミド基含有シロキサンジアミン化合物由来のポリイミド樹脂の接着性が向上する。   Since the amide group-containing siloxane diamine compound of the formula (1) has amide bonds at both ends of the molecule, the amide bonds are also succeeded to the siloxane polyimide resin prepared therefrom. For this reason, the adhesiveness of the polyimide resin derived from an amide group containing siloxane diamine compound with respect to conductor parts, such as copper of a wiring board, improves.

式(1)のアミド基含有シロキサンジアミン化合物は、以下の反応スキームに従って製造することができる。











The amide group-containing siloxane diamine compound of the formula (1) can be produced according to the following reaction scheme.











Figure 2011124543
Figure 2011124543

式(1)〜(4)中、R、R、m及びnは、式(1)において既に説明した通りであり、Xは塩素、臭素などのハロゲン原子である。 In formulas (1) to (4), R 1 , R 2 , m and n are as already described in formula (1), and X is a halogen atom such as chlorine or bromine.

式(1)のアミド基含有シロキサンジアミン化合物の製造方法においては、まず、式(2)のシロキサンジアミン化合物と、式(3)のニトロベンゾイルハライドを求核置換反応させて式(4)のアミド基含有ジニトロ化合物を形成する。この場合、例えば、トリエチルアミンなどの塩基の存在下、トルエン等の溶媒中で式(2)の化合物と式(3)の化合物とを加熱混合することにより式(4)のジニトロ化合物を形成することができる(Organic Chemistry,第5版,283頁(Ed.Stanley H. Pine)参照)。   In the method for producing the amide group-containing siloxane diamine compound of the formula (1), first, the siloxane diamine compound of the formula (2) and the nitrobenzoyl halide of the formula (3) are subjected to a nucleophilic substitution reaction to obtain an amide of the formula (4). A group-containing dinitro compound is formed. In this case, for example, the dinitro compound of formula (4) is formed by heating and mixing the compound of formula (2) and the compound of formula (3) in a solvent such as toluene in the presence of a base such as triethylamine. (See Organic Chemistry, 5th edition, page 283 (Ed. Stanley H. Pine)).

次に、式(4)のジニトロ化合物のニトロ基をアミノ基に還元する。これにより式(1)の新規なアミド基含有シロキサンジアミン化合物が得られる。ニトロ基をアミノ基に変換して式(1)の化合物が得られる限り還元方法に制限はないが、例えば安息香酸エチルとエタノールとの混合溶媒中、パラジウムカーボン触媒の存在下で式(4)の化合物を過剰の水素と接触させる方法が揚げられる(Organic Chemistry,第5版,642頁(Ed.Stanley H. Pine)参照)。   Next, the nitro group of the dinitro compound of formula (4) is reduced to an amino group. Thereby, the novel amide group containing siloxane diamine compound of Formula (1) is obtained. The reduction method is not limited as long as the compound of formula (1) is obtained by converting the nitro group to an amino group. For example, in the mixed solvent of ethyl benzoate and ethanol, but in the presence of a palladium carbon catalyst, the formula (4) (See Organic Chemistry, 5th edition, page 642 (Ed. Stanley H. Pine)).

本発明で使用できるシロキサンポリイミド樹脂を構成するジアミン成分中の式(1)で表されるアミド基含有シロキサンジアミン化合物の含有量は、少なすぎると無電解メッキ耐性が悪化し、多すぎると反りが大きくなるので、好ましくは0.1〜20モル%、より好ましくは0.1〜15モル%である。   If the content of the amide group-containing siloxane diamine compound represented by the formula (1) in the diamine component constituting the siloxane polyimide resin that can be used in the present invention is too small, the electroless plating resistance deteriorates, and if it is too large, warping occurs. Since it becomes large, Preferably it is 0.1-20 mol%, More preferably, it is 0.1-15 mol%.

ジアミン成分には、必須成分である式(1)のアミド基含有シロキサンジアミン化合物に加えて、反りを小さくするために式(2)のシロキサンジアミン化合物を含有させることができる。式(2)のシロキサンジアミン化合物の含有量は、少なすぎると反り防止の効果が十分でなく、多すぎると難燃性が低下するので、好ましくは40〜90モル%、より好ましくは50〜80モル%である。更に、ジアミン成分は、式(1)及び式(2)のジアミン化合物に加えて、ポジ型の感光性付与の基礎となるアルカリ溶解性を達成するために、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンを含有することができる。3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンのジアミン成分中の含有量は、少なすぎるとアルカリ溶解性が得られず、多すぎるとアルカリ溶解性が高くなりすぎるので、好ましくは20〜50モル%、より好ましくは25〜45モル%である。   In addition to the amide group-containing siloxane diamine compound of formula (1), which is an essential component, the diamine component can contain a siloxane diamine compound of formula (2) in order to reduce warpage. If the content of the siloxane diamine compound of the formula (2) is too small, the effect of preventing warpage is not sufficient, and if it is too large, the flame retardancy decreases, so it is preferably 40 to 90 mol%, more preferably 50 to 80%. Mol%. Further, in addition to the diamine compounds of the formulas (1) and (2), the diamine component is 3,3′-diamino-4, in order to achieve alkali solubility as a basis for imparting positive photosensitivity. 4'-dihydroxydiphenyl sulfone can be contained. If the content of 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenylsulfone in the diamine component is too small, the alkali solubility cannot be obtained, and if it is too large, the alkali solubility becomes too high. It is -50 mol%, More preferably, it is 25-45 mol%.

Figure 2011124543
Figure 2011124543

式(2)中、R、R、m、nは、式(1)で説明したとおりである。 In formula (2), R 1 , R 2 , m, and n are as described in formula (1).

ジアミン成分として、式(2)及び3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンに加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、一般的なポリイミド樹脂のジアミン成分として使用されているものと同様のジアミン化合物(特許第3363600号明細書段落0008参照)を併用することができる。   As a diamine component, in addition to the formula (2) and 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone, it is used as a diamine component of a general polyimide resin as long as the effects of the present invention are not impaired. A diamine compound similar to the above can be used in combination (see Japanese Patent No. 3363600, paragraph 0008).

本発明で使用できるシロキサンポリイミド樹脂は、上述した式(1)のアミド基含有シロキサンジアミン化合物を含有するジアミン成分と、酸二無水物成分とをイミド化することにより製造することができる。ここで、ジアミン成分1モルに対する酸二無水物成分のモル比は、通常、0.8〜1.2、好ましくは0.9〜1.1である。また、ポリイミド樹脂の分子末端を封止するために、必要に応じて、ジカルボン酸無水物やモノアミン化合物をイミド化の際に共存させることができる(特許第3363600号明細書段落0011参照)。   The siloxane polyimide resin that can be used in the present invention can be produced by imidizing a diamine component containing the amide group-containing siloxane diamine compound of the above formula (1) and an acid dianhydride component. Here, the molar ratio of the acid dianhydride component to 1 mol of the diamine component is usually 0.8 to 1.2, preferably 0.9 to 1.1. Moreover, in order to seal the molecular terminal of a polyimide resin, if necessary, a dicarboxylic acid anhydride or a monoamine compound can be allowed to coexist during imidization (see Japanese Patent No. 3363600, paragraph 0011).

イミド化の条件としては、公知のイミド化条件の中から適宜採用することができる。この場合、ポリアミック酸などの中間体を形成し、続いてイミド化する条件も含まれる。例えば、公知の溶液イミド化条件、加熱イミド化条件、化学イミド化条件により行うことができる(次世代のエレクトロニクス・電子材料に向けた新しいポリイミドの開発と高機能付与技術、技術情報協会、2003、p42)。   As conditions for imidization, any of known imidization conditions can be appropriately employed. In this case, conditions for forming an intermediate such as polyamic acid and then imidizing are also included. For example, it can be carried out under known solution imidization conditions, heat imidization conditions, and chemical imidization conditions (development of new polyimides for next-generation electronics and electronic materials and technology for imparting high functionality, Technical Information Association, 2003, p42).

以上説明したシロキサンポリイミド樹脂の好ましい態様は、以下の構造式(a)で表されるポリイミド樹脂を必須成分として含有する。また、以下の構造式(b)と構造式(c)のポリイミド樹脂を更に含有することが好ましい。   The preferable aspect of the siloxane polyimide resin demonstrated above contains the polyimide resin represented by the following structural formula (a) as an essential component. Moreover, it is preferable to further contain the polyimide resin of the following structural formula (b) and structural formula (c).

Figure 2011124543
Figure 2011124543

本発明で使用する感光剤としては、従来よりポジ型レジスト組成物の感光剤として使用されているキノンジアジド系感光剤を好ましく使用することができ、例えば、ジアゾナフトキノン(DNQ)、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸または1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スルホン酸と、低分子芳香族ヒドロキシ化合物とのエステル化合物、例えば、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2−及び4−メチルフェノール、4,4’−ヒドロキシプロパンとのエステルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に好ましいキノンジアジド系感光剤としてはナフトキノンジアジド誘導体を好ましく挙げることができる。ここで、ナフトキノンジアジド誘導体の具体例としては、以下の化学構造式(F)、(G)、(H)で表されるナフトキノンジアジド誘導体等を挙げることができる。これらは二種以上を併用することができる。これらの中でも、高い感度を示すという点から化学構造式(G)のナフトキノンジアジド誘導体を好ましく使用することができる。











As the photosensitizer used in the present invention, quinonediazide photosensitizers conventionally used as photosensitizers for positive resist compositions can be preferably used. For example, diazonaphthoquinone (DNQ), 1,2-naphthoquinone. Esters of 2-diazide-5-sulfonic acid or 1,2-naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonic acid and low-molecular aromatic hydroxy compounds, such as 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 1 , 3,5-trihydroxybenzene, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2- and 4-methylphenol, esters with 4,4′-hydroxypropane, and the like. It is not something. Particularly preferred examples of the quinonediazide photosensitizer include naphthoquinonediazide derivatives. Here, specific examples of the naphthoquinone diazide derivative include naphthoquinone diazide derivatives represented by the following chemical structural formulas (F), (G), and (H). Two or more of these can be used in combination. Among these, the naphthoquinone diazide derivative of the chemical structural formula (G) can be preferably used from the viewpoint of high sensitivity.











Figure 2011124543
Figure 2011124543

なお、これらの化学構造式(F)、(G)及び(H)のそれぞれにおいて、複数存在する置換基Rの全てがナフトキノンジアジドスルホニル基であることが好ましい。他方、すべてのRがHであることはない。   In each of these chemical structural formulas (F), (G), and (H), it is preferable that all of the plurality of substituents R are naphthoquinonediazidosulfonyl groups. On the other hand, not all R are H.

本発明で使用する感光性ポリイミド樹脂組成物における感光剤の含有量は、少なすぎると現像が困難となり、多すぎると膜物性が低下する傾向があるので、ポリイミド樹脂100質量部に対し、好ましくは5〜50質量部、より好ましくは10〜30質量%である。   If the content of the photosensitive agent in the photosensitive polyimide resin composition used in the present invention is too small, development becomes difficult, and if it is too large, film properties tend to decrease. 5-50 mass parts, More preferably, it is 10-30 mass%.

架橋剤としては、基本的にポリイミド樹脂の架橋剤として使用されているものを使用することができる。例えば、エポキシ樹脂類、ポリイソシアネート類、ベンゾオキサジン類、レゾール樹脂類などを挙げることができる。また、架橋剤の配合量は、少なすぎると膜物性が低下するおそれがあり、多すぎると現像が困難になる傾向があるので、シロキサンポリイミド樹脂100質量部に対し、好ましくは0.5〜20質量部、より好ましくは1〜10質量部である。   As the crosslinking agent, those basically used as a crosslinking agent for polyimide resins can be used. For example, epoxy resins, polyisocyanates, benzoxazines, resol resins and the like can be mentioned. Moreover, since there exists a possibility that film | membrane physical property may fall when there are too few compounding quantities of a crosslinking agent and there exists a tendency for image development to become too large, Preferably it is 0.5-20 with respect to 100 mass parts of siloxane polyimide resins. It is 1 part by mass, more preferably 1-10 parts by mass.

なお、架橋剤として広く使用されているエポキシ樹脂類やポリイソシアネート類の場合、ビスムチオールと反応し、樹脂組成物をゲル化させることが懸念されるので、主体的に用いることは避けることが好ましい。   In the case of epoxy resins and polyisocyanates that are widely used as crosslinking agents, it is preferable to avoid using them mainly because they react with bismuthiol and cause the resin composition to gel.

本発明で使用する感光性ポリイミド樹脂組成物は、必要に応じて、トルエン、γ−ブチロラクトン、トリグライム、ジグライム、安息香酸メチル、安息香酸エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等の有機溶剤を含有することができる。中でも、印刷性が良好なγ−ブチロラクトン、トリグライムを好ましく使用することができる。なお、有機溶剤の使用量は、通常、ポリイミド樹脂固形分100質量部に対し、好ましくは10〜1000質量部、より好ましくは20〜500質量部である。   The photosensitive polyimide resin composition used in the present invention is, as necessary, toluene, γ-butyrolactone, triglyme, diglyme, methyl benzoate, ethyl benzoate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, An organic solvent such as N-dimethylformamide can be contained. Among these, γ-butyrolactone and triglyme having good printability can be preferably used. In addition, the usage-amount of an organic solvent becomes like this. Preferably it is 10-1000 mass parts with respect to 100 mass parts of polyimide resin solid content, More preferably, it is 20-500 mass parts.

本発明で使用する感光性ポリイミド樹脂組成物は、ポリイミド樹脂と、感光剤と、架橋剤と、ビスムチオールと、必要に応じて有機溶剤、その他の添加剤、例えば、防錆剤等とを、常法により均一に混合することにより調製することができる。   The photosensitive polyimide resin composition used in the present invention usually contains a polyimide resin, a photosensitive agent, a crosslinking agent, a bismuth thiol, an organic solvent, and other additives such as a rust inhibitor, as necessary. It can be prepared by mixing uniformly by the method.

<<工程(c)>>
次に、図3に示すように、感光性樹脂層5’に対しフォトリソグラフ処理を施すことにより所望の領域(好ましくは端子部4)の導体パターン2が露出するように、対応する領域の感光性樹脂層を除去する。具体的には、感光性樹脂層5’上に、端子部4に相当する部分が開口したレジストマスクを形成し、露光し、1〜5質量%の水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ現像液で現像することにより、導体パターン2の端子部4を露出させればよい。アルカリ現像後に、スプレー水洗を行うことができる。
<< Step (c) >>
Next, as shown in FIG. 3, the photosensitive resin layer 5 ′ is subjected to a photolithography process so that the conductor pattern 2 in a desired area (preferably the terminal portion 4) is exposed, so that the photosensitive area 5 ′ is exposed. The functional resin layer is removed. Specifically, a resist mask having an opening corresponding to the terminal portion 4 is formed on the photosensitive resin layer 5 ′, exposed, and developed with an alkaline developer such as a 1 to 5 mass% sodium hydroxide aqueous solution. By doing so, the terminal portion 4 of the conductor pattern 2 may be exposed. After alkali development, spray water washing can be performed.

なお、露出した導体パターン2(端子部4)が銅パターンである場合、その表面が赤く変色するが、その赤変色部は、透過型顕微鏡観察(TEM)とエネルギー分散型蛍光X線分析(EDX)の結果、S・Cuという構成元素からなるものであることが確認できる。従って、赤変色部は、ビスムチオールと銅とのコンプレックスからなる赤被膜であると考えられる。   In addition, when the exposed conductor pattern 2 (terminal part 4) is a copper pattern, its surface changes to red, and the red color change part is observed by transmission microscope observation (TEM) and energy dispersive X-ray fluorescence analysis (EDX). As a result, it can be confirmed that the constituent element is composed of S · Cu. Therefore, it is considered that the red discoloration part is a red film composed of a complex of bismuthiol and copper.

<<工程(d)>>
次に、露出した導体パターン2を化学研磨液でソフトエッチング処理とする。ここで、ソフトエッチング処理とは、露出した導体パターン2(端子部4)の表面の赤変部と表面酸化物とを除去する処理であり、一般に、30℃での銅に対するエッチレートが0.1〜1.0μm/分のエッチング処理を意味する。ソフトエッチング処理の操作としては、エッチング対象物を化学研磨液に浸漬することや、エッチング対象物に化学研磨液をスプレーすることが挙げられる。
<< Step (d) >>
Next, the exposed conductor pattern 2 is soft-etched with a chemical polishing solution. Here, the soft etching process is a process of removing the reddish portion and the surface oxide on the surface of the exposed conductor pattern 2 (terminal portion 4). Generally, the etch rate for copper at 30 ° C. is 0. It means an etching treatment of 1 to 1.0 μm / min. Examples of the soft etching treatment include immersing the etching target in a chemical polishing liquid and spraying the chemical polishing liquid on the etching target.

化学研磨液としては、導体表面をソフトエッチングすることのできるものを広く使用することができる。過硫酸ナトリウム水溶液等の活性酸素を発生させる処理液が挙げられる。中でも、エッチレートの安定性の点から、過酸化水素−硫酸水溶液を好ましく挙げることができる。過酸化水素濃度は、低すぎても高すぎてもエッチレートが不安定となるので、好ましくは0.1〜30重量%、より好ましくは0.5〜5質量%である。また、硫酸濃度も、低すぎても高すぎてもエッチレートが不安定となるので、好ましくは0.1〜30質量%、より好ましくは0.5〜5質量%である。   As the chemical polishing liquid, a liquid that can soft-etch the conductor surface can be widely used. A treatment liquid that generates active oxygen, such as an aqueous sodium persulfate solution, may be mentioned. Among these, a hydrogen peroxide-sulfuric acid aqueous solution can be preferably mentioned from the viewpoint of etch rate stability. If the hydrogen peroxide concentration is too low or too high, the etch rate becomes unstable. Therefore, the hydrogen peroxide concentration is preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight. Moreover, since the etch rate becomes unstable if the sulfuric acid concentration is too low or too high, it is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass.

なお、ソフトエッチング処理の後に、スプレー水洗、更に希硫酸水溶液洗浄、スプレー水洗を適宜行うことができる。   After the soft etching treatment, washing with spray water, washing with dilute sulfuric acid solution, and washing with spray water can be appropriately performed.

<<工程(e)>>
次に、感光性樹脂層5’を架橋処理して架橋剤を架橋させ、それにより感光性樹脂層5’をカバーレイ層5とする(図4)。これにより、端子部4以外の導体パターン2がカバーレイ層5で被覆されたフレキシブルプリント配線板10が得られる。
<< Step (e) >>
Next, the photosensitive resin layer 5 ′ is crosslinked to crosslink the crosslinking agent, thereby forming the photosensitive resin layer 5 ′ as the coverlay layer 5 (FIG. 4). Thereby, the flexible printed wiring board 10 by which the conductor patterns 2 other than the terminal part 4 were coat | covered with the coverlay layer 5 is obtained.

架橋処理としては、使用する架橋剤の種類等に応じて加熱処理や光照射処理が挙げられるが、120〜250℃の温度で、ポストベーキングと称されている加熱処理を行うことが好ましい。また、この加熱処理は、不活性雰囲気(窒素雰囲気等)中で行うことができる。特にビスムチオールの分解点(156℃)を超えない温度で加熱処理することが好ましい。また、架橋処理により、ビスムチオールと架橋剤とが反応しないことが好ましい。   Examples of the crosslinking treatment include heat treatment and light irradiation treatment depending on the type of the crosslinking agent to be used, but it is preferable to perform a heat treatment called post-baking at a temperature of 120 to 250 ° C. Further, this heat treatment can be performed in an inert atmosphere (such as a nitrogen atmosphere). In particular, the heat treatment is preferably performed at a temperature not exceeding the decomposition point (156 ° C.) of bismuththiol. Moreover, it is preferable that a bismuth thiol and a crosslinking agent do not react by a crosslinking process.

<<工程(f)>>
なお、必要に応じて、露出した導体パターン2の端子部4をメッキ処理によりメッキ被膜6で被覆することができる。これにより、図5に記載のフレキシブルプリント配線板が得られる。メッキ処理としては、無電解メッキ及び/又は電解メッキ処理が挙げられる。ビスムチオールの電解メッキ耐性向上効果を考慮し、直に電解メッキ処理によりメッキ被膜6で被覆することが好ましい。無電解メッキとしては無電解Ni又はAuメッキ等が挙げられ、電解メッキとしては電解Ni又はAuメッキ等が挙げられる。
<< Step (f) >>
If necessary, the exposed terminal portion 4 of the conductor pattern 2 can be covered with a plating film 6 by plating. Thereby, the flexible printed wiring board shown in FIG. 5 is obtained. Examples of the plating treatment include electroless plating and / or electrolytic plating treatment. In consideration of the effect of improving the electroplating resistance of bismuthiol, it is preferable to directly coat with the plating film 6 by electrolytic plating treatment. Examples of the electroless plating include electroless Ni or Au plating, and examples of the electrolytic plating include electrolytic Ni or Au plating.

以上説明した本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法は、以下に示すように、フレキシブルプリント基板の端子部形成方法という側面がある。この端子部形成方法の発明も本発明に包含される。   The manufacturing method of the flexible printed wiring board of this invention demonstrated above has the side surface of the terminal part formation method of a flexible printed circuit board as shown below. The invention of the terminal portion forming method is also included in the present invention.

即ち、フレキシブルプリント基板の端子部形成方法は、基材上に端子部を有する導体パターンが形成されてなる基板と、該端子部を除く基板上に形成されたカバーレイ層とを有するフレキシブルプリント配線板の当該端子部形成方法であって、以下の工程(a’)〜(e’)を有する。   That is, a method for forming a terminal portion of a flexible printed circuit board is a flexible printed wiring having a substrate in which a conductor pattern having a terminal portion is formed on a base material and a coverlay layer formed on the substrate excluding the terminal portion. It is the said terminal part formation method of a board, Comprising: It has the following processes (a ')-(e').

(a’)基材上に端子部を有する導体パターンを形成して基板を取得する工程;
(b’)基板の、導体パターンが形成された側の面上に、ポリイミド樹脂と、感光剤と、架橋剤と、ビスムチオールとを含有する感光性ポリイミド樹脂組成物からなる感光性樹脂層を形成する工程;
(c’)感光性樹脂層に対しフォトリソグラフ処理を施すことにより端子部が露出するように、対応する領域の感光性樹脂層を除去する工程;
(d’)露出した端子部を化学研磨液でソフトエッチング処理する工程; 及び
(e’)感光性樹脂層を架橋処理して架橋剤を架橋させ、それにより感光性樹脂層をカバーレイ層とする工程。
(A ′) a step of obtaining a substrate by forming a conductor pattern having a terminal portion on a substrate;
(B ′) A photosensitive resin layer made of a photosensitive polyimide resin composition containing a polyimide resin, a photosensitive agent, a crosslinking agent, and bismuthiol is formed on the surface of the substrate on which the conductor pattern is formed. The step of:
(C ′) removing the photosensitive resin layer in the corresponding region so that the terminal portion is exposed by subjecting the photosensitive resin layer to a photolithography process;
(D ′) a step of soft-etching the exposed terminal portion with a chemical polishing liquid; and (e ′) a crosslinking treatment of the photosensitive resin layer by crosslinking the photosensitive resin layer, thereby forming the photosensitive resin layer as a coverlay layer. Process.

これらの工程(a’)〜(e’)はそれぞれ、先に説明した本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法の工程(a)〜(e)で説明したとおりである。   These steps (a ′) to (e ′) are respectively as described in the steps (a) to (e) of the method for producing a flexible printed wiring board of the present invention described above.

以下、発明を実施例により具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

参考例1(シロキサンポリイミド樹脂の調製)
(1)シロキサンジアミンの調製
冷却機、温度計、滴下ロート及び撹拌機を備えた2リットルの反応器に、トルエン500g、式(2)のシロキサンジアミン(R1、R2=トリメチレン; 商品名 X−22−9409、信越化学工業株式会社)200g(0.148mmol)、及びトリエチルアミン30g(0.297mol)を投入した。次いで、p−ニトロベンゾイルクロライド54.7g(0.295mol)をトルエン300gに溶解させた溶液を滴下ロートに投入した。反応器内を撹拌しながら50℃まで昇温した後、滴下ロート内の溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、昇温させ撹拌を6時間行い、還流下で反応させた。反応終了後、30℃に冷却し、800gの水を加えて強撹拌した後、分液ロートに移液し、静置分液した。5%水酸化ナトリウム水溶液300gでの洗浄を3回行い、飽和塩化ナトリウム水溶液300gでの洗浄を2回行った。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥、トルエン溶媒を加熱減圧溜去し濃縮後、60℃で1日減圧乾燥した。得られたα−(p−ニトロベンゾイルイミノプロピルジメチルシロキシ)−ω−(p−ニトロベンゾイルイミノプロピルジメチルシリル)オリゴ(ジメチルシロキサン−co−ジフェニルシロキサン)(以下、
ジニトロ体)を、収量235g(収率96%)で得た。ジニトロ体は淡黄色のオイル状であった。
Reference Example 1 (Preparation of siloxane polyimide resin)
(1) Preparation of siloxane diamine To a 2 liter reactor equipped with a cooler, thermometer, dropping funnel and stirrer, 500 g of toluene, siloxane diamine of formula (2) (R1, R2 = trimethylene; trade name X-22 -9409, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 200 g (0.148 mmol) and triethylamine 30 g (0.297 mol) were added. Subsequently, a solution in which 54.7 g (0.295 mol) of p-nitrobenzoyl chloride was dissolved in 300 g of toluene was charged into the dropping funnel. The temperature in the reactor was increased to 50 ° C. while stirring, and then the solution in the dropping funnel was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the temperature was raised and the mixture was stirred for 6 hours and reacted under reflux. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 30 ° C., 800 g of water was added, and the mixture was vigorously stirred, then transferred to a separatory funnel and allowed to stand for liquid separation. Washing with 300 g of 5% aqueous sodium hydroxide was performed 3 times, and washing with 300 g of saturated aqueous sodium chloride was performed twice. The organic layer was dried over magnesium sulfate, the toluene solvent was distilled off by heating under reduced pressure, concentrated and then dried under reduced pressure at 60 ° C. for 1 day. Α- (p-nitrobenzoyliminopropyldimethylsiloxy) -ω- (p-nitrobenzoyliminopropyldimethylsilyl) oligo (dimethylsiloxane-co-diphenylsiloxane) (hereinafter,
Dinitro compound) was obtained in a yield of 235 g (yield 96%). The dinitro product was a pale yellow oil.

得られたジニトロ体112g(0.068mol)を、撹拌子、水素導入管及び水素球を備えた1リットルの反応器に、酢酸エチル180g、エタノール320g、及び2%パラジウム−炭素20g(含水率50%)を共に投入した。反応器内を水素ガス雰囲気下に置換した後、水素球圧力下に室温で撹拌を2日続けた。反応混合液から触媒をろ過除去し、反応液を減圧加熱下に濃縮した後、減圧下で60℃で乾燥を2日行い、淡黄色のオイルとしてα−(p−アミノベンゾイルイミノプロピルジメチルシロキシ)−ω−(アミノベンゾイルイミノブロピルジメチルシリル)オリゴ(ジメチルシロキサン−co−ジフェニルシロキサン)(本発明で使用するアミド基含有シロキサンジアミン化合物)を、収量102g(収率95%)得た。得られたアミド基含有シロキサンジアミン化合物のアミン価は69.96KOHmg/gであり、アミノ基当量は802g/molであった。なお、アミン価は、電位差自動滴定装置(AT−500、京都電子工業製)を用いて測定した。アミノ基当量は56.106/(アミン価)×1000により算出した。   112 g (0.068 mol) of the obtained dinitro compound was placed in a 1 liter reactor equipped with a stirrer, a hydrogen introduction tube and a hydrogen bulb, 180 g of ethyl acetate, 320 g of ethanol, and 20 g of 2% palladium-carbon (water content 50). %). After replacing the inside of the reactor with a hydrogen gas atmosphere, stirring was continued for 2 days at room temperature under hydrogen bulb pressure. After removing the catalyst from the reaction mixture by filtration and concentrating the reaction solution under reduced pressure, drying was performed at 60 ° C. under reduced pressure for 2 days to obtain α- (p-aminobenzoyliminopropyldimethylsiloxy) as a pale yellow oil. 102 g (yield 95%) of -ω- (aminobenzoyliminobromodimethylsilyl) oligo (dimethylsiloxane-co-diphenylsiloxane) (amide group-containing siloxane diamine compound used in the present invention) was obtained. The amine value of the obtained amide group-containing siloxane diamine compound was 69.96 KOHmg / g, and the amino group equivalent was 802 g / mol. The amine value was measured using an automatic potentiometric titrator (AT-500, manufactured by Kyoto Electronics Industry). The amino group equivalent was calculated by 56.106 / (amine value) × 1000.

また、得られたアミド基含有シロキサンジアミン化合物について赤外吸収スペクトルと1H−NMRスペクトルを測定した結果、目的物を得たことを確認できた。なお、赤外吸収スペクトルは、フーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR420、日本分光株式会社製)を用いて、透過法にて測定した。また、1H−NMRスペクトルは、NMR分光光度計(MERCURY VX−300、バリアン・テクノロジーズ・ジャパン・リミテッド)を用いて、重クロロホルム中で測定した。これらの結果を以下に示す。   Moreover, as a result of measuring an infrared absorption spectrum and 1H-NMR spectrum about the obtained amide group containing siloxane diamine compound, it has confirmed that the target object was obtained. The infrared absorption spectrum was measured by a transmission method using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR420, manufactured by JASCO Corporation). The 1H-NMR spectrum was measured in deuterated chloroform using an NMR spectrophotometer (MERCURY VX-300, Varian Technologies Japan Limited). These results are shown below.

IRスペクトル:
3450cm−1(νN−H)、3370cm−1(νN−H)、3340cm−1(νN−H)、3222cm−1(νN−H)、1623cm−1(νC=O)、1260cm−1(νCH3)、1000〜1100cm−1(νSi−o
1H−NMR(CDCl,δ):
−0.2〜0.2(m、メチル)、0.4〜0.6(m、4H、メチレン)、1.4〜1.8(m、4H、メチレン)、3.2〜3.5(m、4H、メチレン)、3.9(bs、4H、アミノ基水素)、5.8〜6.3(m、2H、アミド基水素)、6.4(m、4H、アミノ基隣接芳香環水素)、7.1〜7.7(m、芳香環水素)
IR spectrum:
3450 cm −1N—H ), 3370 cm −1N—H ), 3340 cm −1N—H ), 3222 cm −1N—H ), 1623 cm −1C═O ), 1260cm -1 (ν CH3), 1000~1100cm -1 (ν Si-o)
1H-NMR (CDCl 3 , δ):
-0.2 to 0.2 (m, methyl), 0.4 to 0.6 (m, 4H, methylene), 1.4 to 1.8 (m, 4H, methylene), 3.2 to 3. 5 (m, 4H, methylene), 3.9 (bs, 4H, amino group hydrogen), 5.8 to 6.3 (m, 2H, amide group hydrogen), 6.4 (m, 4H, amino group adjacent) Aromatic ring hydrogen), 7.1-7.7 (m, aromatic ring hydrogen)

(2)シロキサンポリイミド樹脂の調製(式(1)のアミド基含有シロキサンジアミン化合物を全ジアミン成分中に1mol%含有する例)
窒素導入管、撹拌機、及びディーン・スターク・トラップを備えた20リットル反応容器に、シロキサンジアミン化合物(X−22−9409、信越化学工業株式会社)4460.6g(3.30mol)と、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(DSDA、新日本理化株式会社、純度99.70%)1912.7g(5.34mol)と、γ−ブチロラクトン287gと、参考例1で得たアミド基含有シロキサンジアミン化合物89.0g(54.3mmol、純度97.10%)との混合液、及びトリグライム2870gを投入し、その混合液を撹拌した。更に、トルエン1100gを投入した後、混合液を185℃で2時間加熱還流させ、続いて減圧脱水およびトルエン除去を行い、酸無水物末端オリゴイミドの溶液を得た。
(2) Preparation of siloxane polyimide resin (example in which 1 mol% of amide group-containing siloxane diamine compound of formula (1) is contained in all diamine components)
In a 20 liter reaction vessel equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a Dean-Stark trap, 4460.6 g (3.30 mol) of a siloxane diamine compound (X-22-9409, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 3, 1912.7 g (5.34 mol) of 3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride (DSDA, Shin Nippon Rika Co., Ltd., purity 99.70%), 287 g of γ-butyrolactone, Reference Example 1 A mixed solution with 89.0 g (54.3 mmol, purity 97.10%) of the amide group-containing siloxane diamine compound obtained in 1 above and 2870 g of triglyme were added, and the mixed solution was stirred. Further, 1100 g of toluene was added, and then the mixture was heated to reflux at 185 ° C. for 2 hours, followed by dehydration under reduced pressure and toluene removal to obtain an acid anhydride-terminated oligoimide solution.

得られた酸無水物末端オリゴイミド溶液を80℃に冷却し、それにトリグライム3431gとγ−ブチロラクトン413gと3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン(BSDA、小西化学工業株式会社、純度99.70%)537.80g(1.92mol)とからなる分散液を加え、80℃で2時間撹拌した。そこへ溶剤量の調整のため524gのトリグライムを加え、185℃で2時間加熱還流させた。得られた反応混合物を室温まで冷却した後、トラップに溜まったトルエン及び水を除去した。以上の操作により、アミド基を有するシロキサンポリイミド樹脂を合成した。得られたシロキサンポリイミド樹脂の実測固形分は47.5%であった。また、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)によるポリスチレン換算分子量は、重量平均分子量として63000であった。   The resulting acid anhydride-terminated oligoimide solution was cooled to 80 ° C., and 3431 g of triglyme, 413 g of γ-butyrolactone, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone (BSDA, Konishi Chemical Industries, Ltd., purity) 99.70%) and a dispersion consisting of 537.80 g (1.92 mol) were added and stirred at 80 ° C. for 2 hours. 524 g of triglyme was added thereto for adjusting the amount of solvent, and the mixture was heated to reflux at 185 ° C. for 2 hours. After cooling the obtained reaction mixture to room temperature, toluene and water accumulated in the trap were removed. Through the above operation, a siloxane polyimide resin having an amide group was synthesized. The measured solid content of the obtained siloxane polyimide resin was 47.5%. Moreover, the polystyrene conversion molecular weight by GPC (gel permeation chromatography) was 63000 as a weight average molecular weight.

得られたシロキサンポリイミド樹脂を、トリグライムとγ−ブチロラクトンとの混合溶媒(質量比9:1)で、樹脂分が45質量%となるように希釈し、シロキサンポリイミドワニスとした。   The obtained siloxane polyimide resin was diluted with a mixed solvent of triglyme and γ-butyrolactone (mass ratio 9: 1) so that the resin content was 45% by mass to obtain a siloxane polyimide varnish.

参考例2
参考例1のシロキサンポリイミドワニスに、含有されているポリイミド樹脂100質量部に対し、ナフトキノンジアジド(4−NT−300、東洋合成工業(株))10質量部、防錆剤(CDA−10、(株)ADEKA)0.3質量部、ベンゾオキサジン架橋剤(BF−BXZ、小西化学(株))5質量部、及びレゾール樹脂架橋剤(BRL274、昭和高分子(株))2質量部を混合し、ビスムチオールを含有しない感光性シロキサンポリイミド樹脂組成物を調製した。
Reference example 2
To 100 parts by mass of the polyimide resin contained in the siloxane polyimide varnish of Reference Example 1, 10 parts by mass of naphthoquinone diazide (4-NT-300, Toyo Gosei Kogyo Co., Ltd.), rust inhibitor (CDA-10, ( ADEKA) 0.3 parts by mass, benzoxazine crosslinking agent (BF-BXZ, Konishi Chemical Co., Ltd.) 5 parts by mass, and resole resin crosslinking agent (BRL274, Showa Polymer Co., Ltd.) 2 parts by mass were mixed. A photosensitive siloxane polyimide resin composition containing no bismuthiol was prepared.

参考例3
参考例1のシロキサンポリイミドワニスに、含有されているポリイミド樹脂100質量部に対し、ビスムチオール0.5質量部、ナフトキノンジアジド(4−NT−300、東洋合成工業(株))10質量部、防錆剤(CDA−10、(株)ADEKA)0.3質量部、ベンゾオキサジン架橋剤(BF−BXZ、小西化学(株))5質量部、及びレゾール樹脂架橋剤(BRL274、昭和高分子(株))2質量部を混合し、ビスムチオールを含有する感光性シロキサンポリイミド樹脂組成物を調製した。
Reference example 3
In 100 parts by mass of the polyimide resin contained in the siloxane polyimide varnish of Reference Example 1, 0.5 parts by mass of bismuthiol, 10 parts by mass of naphthoquinonediazide (4-NT-300, Toyo Gosei Co., Ltd.), rust prevention Agent (CDA-10, ADEKA Co., Ltd.) 0.3 parts by mass, benzoxazine crosslinking agent (BF-BXZ, Konishi Chemical Co., Ltd.) 5 parts by mass, and resole resin crosslinking agent (BRL274, Showa Polymer Co., Ltd.) ) 2 parts by mass were mixed to prepare a photosensitive siloxane polyimide resin composition containing bismuthiol.

実施例1〜3、比較例1〜6、対照例1
実施例1〜3及び比較例2〜6については参考例3のビスムチオールを含有する感光性シロキサンポリイミド樹脂組成物を、対照例1については参考例2のビスムチオールを含有しない感光性シロキサンポリイミド樹脂組成物を、ポリイミドフィルムベースの銅張積層板(エスパネックス、新日鉄化学(株))の銅箔面に、乾燥厚で10μmとなるように塗布して感光性樹脂層を形成した。この感光性樹脂層に対し、表1に示すとおり以下の一連の処理のなかで必要な処理を行い、銅箔に達する開口を形成し、ベーキングすることによりフレキシブルプリント配線板テストピースを得た。
Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 6, Control Example 1
For Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 6, the photosensitive siloxane polyimide resin composition containing the bismuthiol of Reference Example 3 was used. For Control Example 1, the photosensitive siloxane polyimide resin composition containing no Bismuthiol of Reference Example 2 was used. Was coated on a copper foil surface of a polyimide film-based copper-clad laminate (Espanex, Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) to a dry thickness of 10 μm to form a photosensitive resin layer. As shown in Table 1, the photosensitive resin layer was subjected to necessary treatments in the following series of treatments, an opening reaching the copper foil was formed and baked to obtain a flexible printed wiring board test piece.

a)露光:0.3mm角の開口部が形成されるように、高圧水銀灯から100mW/cmの光量で、表1に示す積算光量で露光した。
b)3%NaOH浸漬:40℃の3%水酸化ナトリウム水溶液を用いてディッピング法で現像を行った。
c)スプレー水洗:室温(通常、10〜35℃)のイオン交換水でスプレー水洗を行った。
d)10%化研液浸漬:化学研磨液(過酸化水素1重量%と硫酸1.5重量%とを含有する水溶液(三菱ガス化学(株)製の化学研磨液10%希釈したもの))に30℃にて浸漬した。
e)スプレー水洗:再度、室温のイオン交換水でスプレー水洗を行った。
f)10%硫酸浸漬;室温の10%硫酸水溶液中にディッピングした。
g)200℃イナートベーク:窒素雰囲気下で200℃で加熱処理した。
h)メッキ前化研液浸漬:化学研磨液(過酸化水素1重量%と硫酸1.5重量%とを含有する水溶液(三菱ガス化学(株)製の化学研磨液10%希釈したもの))に30℃にて浸漬した。
i)スプレー水洗:再度、室温のイオン交換水でスプレー水洗を行った。
a) Exposure: Exposure was performed with an integrated light amount shown in Table 1 at a light amount of 100 mW / cm 2 from a high-pressure mercury lamp so that an opening of 0.3 mm square was formed.
b) 3% NaOH immersion: Development was performed by a dipping method using a 3% aqueous sodium hydroxide solution at 40 ° C.
c) Spray water washing: Spray water washing was performed with ion exchange water at room temperature (usually 10 to 35 ° C.).
d) 10% chemical solution immersion: chemical polishing liquid (aqueous solution containing 1% by weight of hydrogen peroxide and 1.5% by weight of sulfuric acid (10% chemical polishing liquid manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.)) Soaked at 30 ° C.
e) Spray water washing: Spray water washing was performed again with ion exchange water at room temperature.
f) 10% sulfuric acid immersion; dipping in a 10% aqueous sulfuric acid solution at room temperature.
g) 200 ° C. inert bake: heat-treated at 200 ° C. in a nitrogen atmosphere.
h) Pre-plating chemical solution immersion: chemical polishing solution (aqueous solution containing 1% by weight of hydrogen peroxide and 1.5% by weight of sulfuric acid (10% chemical polishing solution manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.)) Soaked at 30 ° C.
i) Spray water washing: Spray water washing was performed again with ion exchange water at room temperature.

<<評価>>
(1)赤皮膜の有無
g)200℃イナートベークの後に、開口部の露出した銅表面に赤い皮膜が形成されているか否かを目視観察した。観察した色について、ビスムチオールを含有しない感光性ポリイミド樹脂組成物を使用した対照例1の場合の銅表面の赤色の広がりの程度を0(即ち、赤皮膜が存在しない場合)とし、ビスムチオールを含有する感光性ポリイミド樹脂組成物を使用し且つ10%化研液浸漬を行わない比較例1の場合の銅表面の赤色の広がりの程度を10として、11段階で評価した。得られた結果を表1に示す。評価が「0」であることが最も望ましいが、3以下であれば実用上許容できるレベルである。
<< Evaluation >>
(1) Presence or absence of red film g) After 200 ° C. inert bake, whether or not a red film was formed on the exposed copper surface of the opening was visually observed. Regarding the observed color, the degree of red spread on the copper surface in the case of Control Example 1 using the photosensitive polyimide resin composition not containing bismuthiol is set to 0 (that is, when no red film is present), and bismuthiol is contained. Using the photosensitive polyimide resin composition and 10% chemical polishing solution immersion was not performed, the degree of red spread on the copper surface in Comparative Example 1 was set to 10, and was evaluated in 11 stages. The obtained results are shown in Table 1. The evaluation is most preferably “0”, but if it is 3 or less, it is a practically acceptable level.

(2)カバーレイ層の表面ダメージ
現像条件、10%化研液浸漬条件、10%硫酸浸漬条件によるカバーレイ層の表面ダメージを目視観察した。ダメージが生ずると表面がクレータ状表面となり白色に見えるようになるので、観察した色について、比較例6の場合の白色度合いを5とし、対照例1の場合を0として6段階で評価した。得られた結果を表1に示す。評価が「0」であることが最も望ましいが、2以下であれば実用上許容できるレベルである。
(2) Surface damage of coverlay layer The surface damage of the coverlay layer under development conditions, 10% chemical solution immersion conditions, and 10% sulfuric acid immersion conditions was visually observed. When damage occurs, the surface becomes a crater-like surface and appears white. Therefore, the observed color was evaluated in six stages, with the degree of whiteness in Comparative Example 6 set to 5 and the case of Control Example 1 set to 0. The obtained results are shown in Table 1. The evaluation is most preferably “0”, but if it is 2 or less, it is a practically acceptable level.

Figure 2011124543
Figure 2011124543

表1から分かるように、露光・現像後、ポストベーク(200℃イナートベーク)前に、10%化研液浸漬を行うと、露出した銅表面の赤皮膜を除去できた。なお、10%化研液浸漬時間が長くなると、カバーレイ層表面がダメージを受ける危険性が増大するので注視が必要となる。また、30秒程度の処理時間が好ましいことがわかる。   As can be seen from Table 1, after exposure / development and before post-baking (200 ° C. inert baking), 10% chemical solution immersion was performed, and the red film on the exposed copper surface could be removed. Note that if the 10% chemical solution immersion time becomes longer, the risk of damage to the coverlay layer surface increases, so attention must be paid. Moreover, it turns out that the processing time of about 30 seconds is preferable.

なお、ビスムチオールを使用していない対照例1の場合、赤皮膜も発生せず、カバーレイ層の表面ダメージも観察されないが、10%化研液浸漬を行わない比較例1〜4の場合、赤皮膜が発生した。しかも、比較例2を注目すると、アルカリ現像時間を比較例1の1.5倍にしても赤皮膜を除去できないことがわかる。また、比較例3に注目すると、比較例1の露光の積算光量とスプレー水洗の時間をそれぞれ2倍にしても、赤皮膜を除去できないことがわかる。比較例4に注目すると、10%硫酸浸漬時間を比較例1の6倍にしても赤皮膜を除去できないことがわかる。   In addition, in the case of the control example 1 which does not use bismuthiol, a red film is not generated and the surface damage of the coverlay layer is not observed, but in the case of comparative examples 1 to 4 in which 10% chemical solution immersion is not performed, A film was generated. Moreover, when attention is paid to Comparative Example 2, it can be seen that the red film cannot be removed even if the alkali development time is 1.5 times that of Comparative Example 1. Further, when attention is paid to Comparative Example 3, it can be seen that the red film cannot be removed even if the exposure integrated light amount and the spray water washing time of Comparative Example 1 are each doubled. Focusing on Comparative Example 4, it can be seen that the red film cannot be removed even if the 10% sulfuric acid immersion time is 6 times that of Comparative Example 1.

また、比較例5及び6に注目すると、10%化研液浸漬処理をポストベークの後、メッキの前に行った場合には、赤皮膜が除去できないことがわかる。   Further, when attention is paid to Comparative Examples 5 and 6, it can be seen that when the 10% chemical solution immersion treatment is performed after post-baking and before plating, the red film cannot be removed.

<赤皮膜の解析>
TEM(透過型電子顕微鏡)観察・EDX(エネルギー分散型蛍光X線)分析の結果>
対照例1及び比較例1のそれぞれで作成したフレキシブルプリント配線板の露出した銅表面について、TEM(透過型電子顕微鏡)観察とEDX(エネルギー分散型蛍光X線)分析とを行った。
<Analysis of red film>
Results of TEM (transmission electron microscope) observation and EDX (energy dispersive X-ray fluorescence) analysis>
The exposed copper surface of the flexible printed wiring board prepared in each of Control Example 1 and Comparative Example 1 was subjected to TEM (transmission electron microscope) observation and EDX (energy dispersive fluorescent X-ray) analysis.

まず、フレキシブルプリント配線板に、プラチナを利用する通常のTEM観察用テストピース作成方法を適用することにより、観察用テストピースを調製した。そのテストピースをTEM観察したところ、比較例1の場合には、銅表面に銅とは異なる最大で約7.5nm厚の非常に薄い層が観察された。これが赤皮膜であると考えられる。それに対し、対照例1の場合には、そのような薄い層は観察されなかった。   First, an observation test piece was prepared by applying a normal TEM observation test piece preparation method using platinum to a flexible printed wiring board. When the test piece was observed with a TEM, in the case of Comparative Example 1, a very thin layer having a maximum thickness of about 7.5 nm different from copper was observed on the copper surface. This is considered to be a red film. In contrast, in the case of Control Example 1, such a thin layer was not observed.

この薄層について、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(EM−002B、TOPCON(株))を用いて、EDXマッピングしたところ、元素構成がSiではなく、“S・Cu”であることがわかった。ここで、Si源は、シロキサンポリイミド樹脂の主鎖に由来するものであると考えられ、Sはシロキサンポリイミド樹脂の主鎖及びビスムチオールに由来するものであると考えられ、Cuは銅パターンに由来するものであると考えられる。シロキサンポリイミド樹脂の主鎖におけるSiとSの存在量は、Si>Sであるから、“S・Cu”のSは、ビスムチオール由来であると合理的に推論できる一方で、シロキサンポリイミド樹脂の主鎖に由来するものではないことがわかる。   When this thin layer was subjected to EDX mapping using an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer (EM-002B, TOPCON Co., Ltd.), it was found that the elemental configuration was not “Si” but “S · Cu”. . Here, the Si source is considered to be derived from the main chain of the siloxane polyimide resin, S is considered to be derived from the main chain of the siloxane polyimide resin and bismuthiol, and Cu is derived from the copper pattern. It is thought to be a thing. Since the abundance of Si and S in the main chain of the siloxane polyimide resin is Si> S, S in “S · Cu” can be reasonably inferred to be derived from bismuthiol, while the main chain of the siloxane polyimide resin. It turns out that it is not derived from.

<ビスムチオール添加による電解メッキ耐性の確認試験>
なお、参考のために、ビスムチオール添加による電解メッキ耐性の確認試験の結果を以下に簡単に説明する。
<Confirmation test of electroplating resistance by adding Bismuthiol>
For reference, the results of a confirmation test of electrolytic plating resistance by adding bismuthiol will be briefly described below.

対照例1及び比較例1のそれぞれで作成したフレキシブルプリント配線板テストピースの露出した銅表面に対し、シアン化金メッキ液(テンペレジスト FX、日本高純度化学(株))を使用し、電流密度1.0A/dmで0.3μm厚の金膜を電解メッキにより直に成膜した。銅とカバーレイ層との境界にメッキの差し込みが発生したか否か、目視にて観察した。その結果、対照例1の場合には、差し込みが発生し、開口部の周囲にカバーレイ層に変色が生じた。 A gold cyanide plating solution (Tempe Resist FX, Japan High-Purity Chemical Co., Ltd.) was used on the exposed copper surface of the flexible printed wiring board test piece prepared in each of Comparative Example 1 and Comparative Example 1, and current density 1 A gold film having a thickness of 0.3 μm at 0.0 A / dm 2 was directly formed by electrolytic plating. It was visually observed whether or not plating insertion occurred at the boundary between the copper and the coverlay layer. As a result, in the case of Control Example 1, insertion occurred and discoloration occurred in the coverlay layer around the opening.

比較例1の場合、差し込みが発生せず、開口部の周囲にカバーレイ層に変色が生じなかった。しかし、露出した銅表面への電解金メッキ被膜にはメッキむらが観察された。   In the case of Comparative Example 1, no insertion occurred, and no discoloration occurred in the coverlay layer around the opening. However, uneven plating was observed in the electrolytic gold plating film on the exposed copper surface.

従って、感光性ポリイミド樹脂組成物の電解メッキ耐性の向上のためには、ビスムチオールを配合することが好ましいことがわかった。   Therefore, it was found that it is preferable to add bismuthiol to improve the electroplating resistance of the photosensitive polyimide resin composition.

本発明のフレキシブルプリント配線板の製造方法又は端子部形成方法においては、感光性樹脂層のフォトリソグラフ処理により感光性樹脂層に開口部を設けた後、感光性樹脂層を架橋硬化させるポストベーク処理の間に、フォトリソグラフ処理に続いて、化学研磨液でソフトエッチング処理する。このため、露出した導体パターンの表面の変色を除去することができる。この結果、メッキムラを防止することができ、フレキシブルプリント配線板の製造に適している。   In the manufacturing method of the flexible printed wiring board or the terminal portion forming method of the present invention, after the opening is provided in the photosensitive resin layer by the photolithography process of the photosensitive resin layer, the post-baking process in which the photosensitive resin layer is crosslinked and cured. In the meantime, following the photolithography process, a soft etching process is performed with a chemical polishing liquid. For this reason, discoloration of the surface of the exposed conductor pattern can be removed. As a result, plating unevenness can be prevented, which is suitable for manufacturing a flexible printed wiring board.

1 基材
2 導体パターン
3 基板
4 端子部
5 カバーレイ層
5’ 感光性樹脂層
6 メッキ被膜
10 フレキシブルプリント配線板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Conductive pattern 3 Board | substrate 4 Terminal part 5 Coverlay layer 5 'Photosensitive resin layer 6 Plating film 10 Flexible printed wiring board

Claims (8)

基材上に導体パターンが形成されてなる基板と、基板上に形成されたカバーレイ層とを有するフレキシブルプリント配線板の製造方法において、以下の工程(a)〜(e):
(a)基材上に導体パターンを形成して基板を取得する工程;
(b)基板の、導体パターンが形成された側の面上に、ポリイミド樹脂と、感光剤と、架橋剤と、ビスムチオールとを含有する感光性ポリイミド樹脂組成物からなる感光性樹脂層を形成する工程;
(c)感光性樹脂層に対しフォトリソグラフ処理を施すことにより所望の領域の導体パターンが露出するように、対応する領域の感光性樹脂層を除去する工程;
(d)露出した導体パターンを、化学研磨液でソフトエッチング処理する工程; 及び
(e)感光性樹脂層を架橋処理して架橋剤を架橋させ、それにより感光性樹脂層をカバーレイ層とする工程;
を有することを特徴とする製造方法。
In a method for producing a flexible printed wiring board having a substrate having a conductor pattern formed on a substrate and a coverlay layer formed on the substrate, the following steps (a) to (e):
(A) obtaining a substrate by forming a conductor pattern on a substrate;
(B) A photosensitive resin layer made of a photosensitive polyimide resin composition containing a polyimide resin, a photosensitive agent, a crosslinking agent, and bismuthiol is formed on the surface of the substrate on which the conductor pattern is formed. Process;
(C) removing the photosensitive resin layer in the corresponding region so that the conductive pattern in the desired region is exposed by performing a photolithography process on the photosensitive resin layer;
(D) a step of soft-etching the exposed conductor pattern with a chemical polishing solution; and (e) crosslinking the photosensitive resin layer to crosslink the crosslinking agent, thereby forming the photosensitive resin layer as a coverlay layer. Process;
The manufacturing method characterized by having.
工程(d)のソフトエッチング処理で使用する化学研磨液が、過酸化水素−硫酸水溶液である請求項1記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the chemical polishing liquid used in the soft etching treatment in the step (d) is a hydrogen peroxide-sulfuric acid aqueous solution. 過酸化水素−硫酸水溶液中の過酸化水素濃度が0.1〜30重量%であり、硫酸濃度が0.1〜30重量%である請求項1又は2記載の製造方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the hydrogen peroxide concentration in the hydrogen peroxide-sulfuric acid aqueous solution is 0.1 to 30 wt%, and the sulfuric acid concentration is 0.1 to 30 wt%. 過酸化水素−硫酸水溶液中の過酸化水素濃度が0.5〜5重量%であり、硫酸濃度が0.5〜5重量%である請求項1又は2記載の製造方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the hydrogen peroxide concentration in the hydrogen peroxide-sulfuric acid aqueous solution is 0.5 to 5 wt%, and the sulfuric acid concentration is 0.5 to 5 wt%. 導体パターンが、銅パターンである請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the conductor pattern is a copper pattern. 感光性ポリイミド樹脂組成物中のビスムチオールの含有量が、シロキサンポリイミド樹脂100質量部に対し、0.01〜10質量部である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。   The production method according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of bismuththiol in the photosensitive polyimide resin composition is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the siloxane polyimide resin. 更に、以下の工程(f)
(f)露出した導体パターンをメッキ処理によりメッキ被膜で被覆する工程
を有する請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。
Further, the following step (f)
(F) The manufacturing method in any one of Claims 1-6 which has the process of coat | covering the exposed conductor pattern with a plating film by a plating process.
基材上に端子部を有する導体パターンが形成されてなる基板と、該端子部を除く基板上に形成されたカバーレイ層とを有するフレキシブルプリント配線板の当該端子部形成方法であって、以下の工程(a)〜(e):
(a′)基材上に端子部を有する導体パターンを形成して基板を取得する工程;
(b′)基板の、導体パターンが形成された側の面上に、ポリイミド樹脂と、感光剤と、架橋剤と、ビスムチオールとを含有する感光性ポリイミド樹脂組成物からなる感光性樹脂層を形成する工程;
(c′)感光性樹脂層に対しフォトリソグラフ処理を施すことにより端子部が露出するように、対応する領域の感光性樹脂層を除去する工程;
(d′)露出した端子部を化学研磨液でソフトエッチング処理する工程; 及び
(e′)感光性樹脂層を架橋処理して架橋剤を架橋させ、それにより感光性樹脂層をカバーレイ層とする工程;
を有することを特徴とする端子部形成方法を提供する。
A method for forming a terminal part of a flexible printed wiring board having a substrate on which a conductor pattern having a terminal part is formed on a substrate and a coverlay layer formed on the substrate excluding the terminal part, and Steps (a) to (e) of:
(A ′) a step of obtaining a substrate by forming a conductor pattern having a terminal portion on a substrate;
(B ') A photosensitive resin layer made of a photosensitive polyimide resin composition containing a polyimide resin, a photosensitive agent, a crosslinking agent, and bismuth thiol is formed on the surface of the substrate on which the conductor pattern is formed. The step of:
(C ′) removing the photosensitive resin layer in the corresponding region so that the terminal portion is exposed by subjecting the photosensitive resin layer to a photolithography process;
(D ′) a step of performing a soft etching treatment on the exposed terminal portion with a chemical polishing liquid; and (e ′) a crosslinking treatment of the photosensitive resin layer by crosslinking the photosensitive resin layer, thereby forming the photosensitive resin layer as a coverlay layer. The step of:
The terminal part formation method characterized by having.
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