CN101262736A - 布线电路基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

布线电路基板，具备基底绝缘层，形成于基底绝缘层上的包含配线及端子部的导体布图，形成于基底绝缘层上的具有露出端子部的开口部的被覆绝缘层和金属薄膜；所述金属薄膜包含介于配线和被覆绝缘层之间的保护部分，以及在从开口部露出的前述端子部的周端部上由保护部分连续形成的露出部分。

Description

布线电路基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及布线电路基板及其制造方法，具体涉及柔性布线电路基板或带电路的悬挂基板等布线电路基板及其制造方法。
背景技术
柔性布线电路基板或带电路的悬挂基板等布线电路基板例如具备由聚酰亚胺树脂等构成的基底绝缘层，形成于该基底绝缘层上的、由铜等构成的包含配线及端子部的导体层，以及形成于基底绝缘层上的、由聚酰亚胺树脂等构成的被覆该导体层的被覆绝缘层。该布线电路基板被广泛地应用于各种电器或电子设备领域。
作为该布线电路基板，以防止导体层的迁移为目的，例如提出了以下的带电路的悬挂基板31(例如，参照日本专利特开平10-12983号公报)。即，如图5(a)所示，在受到不锈钢箔基材32支承的绝缘层33上形成的铜导体层34的表面形成镍薄膜35，铜导体层34的表面得到了被覆及保护的带电路的悬挂基板31。
日本专利特开平10-12983号公报记载的带电路的悬挂基板31的制造中，以被覆绝缘层36为蚀刻保护膜通过蚀刻除去形成于从被覆绝缘层36的开口部41露出的端子部38的表面的镍薄膜35后，在其端子部38的表面通过电解镀形成了端子。
发明内容
但是，如果以被覆绝缘层36为蚀刻保护膜进行蚀刻，则如图5(b)所示，在开口部41的周围，由被覆绝缘层36覆盖的镍薄膜35有时会被过度蚀刻。这种情况下，会在开口部41的周围的被覆绝缘层36和铜导体层34之间形成间隙40。因此，蚀刻后使带电路的悬挂基板31浸渍于电解镀液，在开口部41内形成端子时，如果电解镀液浸入间隙40，在该间隙40有电解镀液滞留，则铜导体层34会出现腐蚀及变色这样的不良现象。
本发明的目的是提供能够防止导体布图的迁移的同时防止导体布图的腐蚀及变色的布线电路基板及其制造方法。
本发明的布线电路基板的特征在于，具备基底绝缘层，形成于前述基底绝缘层上的包含配线及端子部的导体布图，形成于前述基底绝缘层上的具有露出前述端子部的开口部的被覆绝缘层和金属薄膜；所述金属薄膜包含介于前述配线和前述被覆绝缘层之间的保护部分，以及在从前述开口部露出的前述端子部的周端部上由前述保护部分连续形成的露出部分。
较好的是本发明的布线电路基板中，前述金属薄膜由镍形成。
较好的是本发明的布线电路基板中，还具备形成于前述开口部内的镀层。
本发明的布线电路基板中，在从开口部露出的端子部的周端部上形成由保护部分连续形成的露出部分。即，在开口部的周围的被覆绝缘层和导体布图之间，连续形成了保护部分和露出部分。因此，形成镀层时，可防止镀液等浸入开口部的周围的被覆绝缘层和导体布图之间。其结果是，可在利用金属薄膜防止导体布图的迁移的同时防止端子部的腐蚀及变色。
本发明的布线电路基板的制造方法的特征在于，具备准备基底绝缘层的步骤，在前述基底绝缘层上形成包含配线及端子部的导体布图的步骤，用金属薄膜被覆前述导体布图的步骤，在前述金属薄膜上形成具有露出前述端子部的开口部的被覆绝缘层的步骤，在从前述开口部露出的前述端子部的周端部之上的前述金属薄膜形成蚀刻保护膜的步骤，在前述端子部通过蚀刻除去从前述蚀刻保护膜露出的前述金属薄膜的步骤，以及除去前述蚀刻保护膜的步骤。
较好的是本发明的布线电路基板的制造方法中，前述金属薄膜由镍形成。
较好的是本发明的布线电路基板的制造方法中，还具备在前述开口部内形成镀层的步骤。
本发明的布线电路基板的制造方法中，在利用蚀刻保护膜保护从开口部露出的端子部的周端部之上的金属薄膜的同时通过蚀刻除去从开口部露出的端子部之上的金属薄膜。因此，能够在从开口部露出的端子部的周端部之上，简易且切实地形成由保护部分连续形成的露出部分。其结果是，可在利用金属薄膜防止导体布图的迁移的同时防止端子部的腐蚀及变色。
附图说明
图1为表示本发明的布线电路基板的实施方式之一的平面示意图。
图2为图1所示的布线电路基板的长边方向的部分截面图。
图3为表示图2所示的布线电路基板的制造步骤的长边方向的部分截面图，(a)为准备金属支承基板的步骤，(b)为在金属支承基板上形成基底绝缘层的步骤，(c)为在基底绝缘层上形成导体布图的步骤，(d)利用金属薄膜被覆导体布图的步骤，(e)为在基底绝缘层及金属薄膜上以形成被覆开口部的布图形成被覆绝缘层的步骤。
图4接续图3，表示图2所示的布线电路基板的制造步骤的长边方向的部分截面图，(f)为在从被覆开口部露出的端子部的周端部之上的金属薄膜形成蚀刻保护膜的步骤，(g)为对从蚀刻保护膜露出的金属薄膜进行蚀刻的步骤，(h)为除去蚀刻保护膜的步骤，(i)为在被覆开口部内形成镍镀层及金镀层的步骤。
图5为表示带电路的悬挂基板的制造步骤的长边方向的部分截面图，(a)为在铜导体层的表面形成镍薄膜的步骤，(b)为对形成于端子部表面的镍薄膜进行蚀刻的步骤。
具体实施方式
图1为表示本发明的布线电路基板的实施方式之一的平面示意图。图2为图1所示的布线电路基板的长边方向的部分截面图。图1中，为了明确表示导体布图4及被覆开口部11的相对位置，省略了后述的基底绝缘层3、镍镀层12及金镀层13。
图1中，该布线电路基板1为柔性布线电路基板或带电路的悬挂基板等布线电路基板。该布线电路基板1如图2所示，具备金属支承基板2、形成于金属支承基板2上的基底绝缘层3、形成于基底绝缘层3上的导体布图4、形成于基底绝缘层3上的被覆绝缘层6。
例如布线电路基板1为柔性布线电路基板的情况下，金属支承基板2作为补强层使用，此外，布线电路基板1为带电路的悬挂基板时，金属支承基板2作为支承所安装的磁头(未图示)的支承基板使用。该金属支承基板2作为补强层由平板状薄板形成时，在布线电路基板1中，补强层被局部设置于必要的地方，作为支承基板形成时，对应布线电路基板1的外形形状形成。
金属支承基板2的长度(长边方向长度)和宽度(宽幅方向长度)根据目的及用途适当选择。
在金属支承基板2上作为与形成导体布图4的部分对应的布图形成基底绝缘层3。
基底绝缘层3的长度及宽度可根据目的及用途适当选择以形成上述形状。
如图1所示，导体布图4作为一体连续具备配线7及与配线7接续的端子部8的布线电路图形成。
配线7沿布线电路基板1的长边方向设置多条，在宽幅方向(与长边方向正交的方向，下同)互相隔着间隔并行配置。
端子部8被配置于布线电路基板1的长边方向两端部，作为俯视近似矩形的较宽的四方连接部被多个并行设置使之分别连接各配线7的两端部。
各配线7的宽度例如为10～100μm，较好为15～50μm，各配线7间的间隔例如为10～100μm，较好为15～50μm。
此外，各端子部8的宽度例如为50～1000μm，较好为80～500μm，其长度例如为10～1000μm，较好为100～500μm，各端子部8间的间隔(在宽幅方向被邻接配置的各端子部8间的长度)例如为50～1000μm，较好为80～500μm。
如图2所示，被覆绝缘层6被形成于基底绝缘层3及导体布图4之上。此外，在被覆绝缘层6对应各端子部8形成贯通厚度方向的被覆开口部11。如图1所示，该被覆开口部11形成为俯视下比端子部8略小的相似形状。藉此，端子部8的周端部被被覆绝缘层6覆盖，端子部8的周端部的内侧从被覆开口部11露出。
被覆绝缘层6的长度及宽度可根据目的及用途适当选择以形成上述形状。
此外，如图2所示，在该布线电路基板1的被覆开口部11内，依次在端子部8上形成作为镀层的镍镀层12及金镀层13。
另外，该布线电路基板1具备用于被覆及保护配线7的金属薄膜5。
金属薄膜5一体具备保护部分9和露出部分10。
保护部分9形成于被被覆绝缘层6覆盖的导体布图4的表面。即，该保护部分9介于配线7和被覆绝缘层6之间。更具体来讲，保护部分9形成于配线7的上表面、宽幅方向两侧面及长边方向两侧面。
如图1及图2所示，露出部分10形成于从被覆开口部11露出的端子部8(上述端子部8的周端部的内侧部分)的周端部16之上。露出部分10由保护部分9连续形成，从保护部分9延伸露出于被覆绝缘层6的被覆开口部11内而形成。该露出部分10介于从被覆开口部11露出的端子部8的周端部16和镍镀层12的周端部之间。
如图1所示，露出部分10的长边方向的宽度W1，即，被覆开口部11的长边方向端缘和露出部分10的长边方向端缘之间的长度W1与露出部分10的宽幅方向的宽度(参照图1)W2，即，被覆开口部11的宽幅方向端缘和露出部分10的宽幅方向端缘之间的长度W2可以相同也可以不同，例如在1μm以上，较好为5μm以上，例如在50μm以下，较好为35μm以下。
露出部分10的长边方向的宽度W1或宽幅方向的宽度W2如果超出上述范围，则有时会影响实际安装，另一方面，如果低于上述范围，则金属薄膜5的蚀刻时因为过度蚀刻有时保护部分10会被除去。
图3及图4为表示图2所示的布线电路基板的制造步骤的长边方向的部分截面图。
以下，参照图3及图4对该布线电路基板的制造方法进行说明。
首先，该方法如图3(a)所示，准备金属支承基板2。
作为金属支承基板2，例如可使用不锈钢、42合金、铝、铜-铍、磷青铜等的金属箔，较好是使用不锈钢箔。金属支承基板2的厚度例如为10～50μm，较好为15～30μm。
然后，该方法如图3(b)所示，在金属支承基板2上形成基底绝缘层3。基底绝缘层3以与形成导体布图4的部分对应的上述布图形成。
基底绝缘层3例如由聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、聚醚腈树脂、聚醚砜树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚萘二甲酸乙二酯树脂、聚氯乙烯树脂等树脂形成。从耐热性的角度来看，较好是由聚酰亚胺树脂形成。
以上述布图形成基底绝缘层3时，没有特别限定，可以使用公知的方法。例如，将感光性树脂(感光性聚酰胺酸树脂)的清漆涂布在金属支承基板2的表面，干燥被涂布的清漆，形成基底皮膜。接着，将基底皮膜隔着光掩模曝光后，根据需要进行加热，再通过显影形成布图。然后，例如通过在减压下于250℃以上加热，使其固化(酰亚胺化)。
以上形成的基底绝缘层3的厚度例如为1～35μm，较好为8～15μm。
接着，该方法如图3(c)所示，在基底绝缘层3上形成导体布图4。导体布图4作为一体具备上述配线7及端子部8的布线电路图形成。
导体布图4例如由铜、镍、金、焊锡或它们的合金等导体形成，较好是由铜形成。此外，形成导体布图4时，通过例如减成法(subtractive method)、加成法(additive method)等公知的布图形成法，较好是加成法，在基底绝缘层3的上表面以上述布线电路图形成导体布图4。
减成法中，首先在基底绝缘层3的上表面根据需要介以粘合剂层层积导体层，然后在该导体层上形成与布线电路图相同布图的蚀刻保护膜，以该蚀刻保护膜为保护膜对导体层进行蚀刻后，除去该蚀刻保护膜。
此外，加成法中，首先在基底绝缘层3的整个表面形成导体薄膜。导体薄膜采用溅射，较好是通过溅射铬和溅射铜依次层积铬薄膜和铜薄膜。
接着，在该导体薄膜的上表面形成与布线电路图相反布图的镀层保护膜后，通过电解镀在从镀层保护膜露出的导体薄膜的上表面形成作为布线电路图的导体布图4。然后将镀层保护膜和层积有该镀层保护膜的部分的导体薄膜除去。
以上形成的导体布图4的厚度例如为3～20μm，较好是5～20μm。
接着，该方法如图3(d)所示，用金属薄膜5覆盖导体布图4。
作为形成金属薄膜5的材料，例如可例举镍、金、锡、铬、钛、锆或它们的合金等金属，优选镍。
作为形成金属薄膜5的方法，例如有电解镀或无电解镀等方法，例如可例举将上述金属作为靶材进行溅射的方法等。较好是通过无电解镀形成金属薄膜5。
藉此，在导体布图4的表面形成金属薄膜5。
以上形成的金属薄膜5的厚度例如为0.01～0.5μm，较好是0.05～0.3μm。
接着，该方法如图3(e)所示，在基底绝缘层3上及在导体布图4的表面形成的金属薄膜5上，以形成端子部8露出的被覆开口部11的布图形成被覆绝缘层6。
作为形成被覆绝缘层6的绝缘体，可采用与基底绝缘层3同样的绝缘体，优选使用感光性合成树脂，更好的是使用感光性聚酰亚胺。
以上述布图在基底绝缘层3上及金属薄膜5上形成被覆绝缘层6时，例如，首先按照与上述同样的方法，在金属薄膜5及基底绝缘层3的表面均匀地涂布感光性树脂漆。然后与上述同样，对涂布的漆进行干燥，形成被覆皮膜。
接着，按照与上述同样的方法，介以光掩模将被覆皮膜曝光后，根据需要以规定温度加热，再按照与上述同样的方法，通过显影除去形成被覆开口部11的部分。然后，例如通过在减压下于250℃以上加热，使被覆皮膜固化(酰亚胺化)，形成被覆绝缘层6。
以上形成的被覆绝缘层6的厚度例如为1～40μm，较好为3～5μm。
接着，该方法如图4(f)所示，在被覆绝缘层6及从被覆开口部11露出的端子部8的周端部16之上的金属薄膜5形成蚀刻保护膜14。
更具体来讲，将蚀刻保护膜14以连续层积于被覆绝缘层6的表面、被覆开口部11的内周面和从被覆开口部11露出的端子部8的周端部16之上的金属薄膜5的上表面的状态形成。蚀刻保护膜14在被覆开口部11的内周面和端子部8的周端部16之上的金属薄膜5的5上表面以相同厚度形成。
蚀刻保护膜14采用干膜光刻胶等通过曝光及显影的公知的光加工以上述布图形成。
然后，该方法如图4(g)所示，通过蚀刻除去从蚀刻保护膜14露出的金属薄膜5。
金属薄膜5例如作为蚀刻液采用氯化铁水溶液等碱性溶液，通过浸渍法或喷雾法进行湿式蚀刻。
通过该蚀刻，在端子部8中，从形成于被覆开口部11的内周面的蚀刻保护膜14露出的金属薄膜5被除去。这样，形成端子部8的周端部16之上的金属薄膜5，即，露出部分10。
藉此，金属薄膜5以一体连续地具备保护部分9和露出部分10的布图形成。
接着，如图4(h)所示，除去蚀刻保护膜14。通过公知的蚀刻法或剥离蚀刻保护膜14被除去。
然后，如图4(i)所示，在被覆开口部11内依次形成镍镀层12及金镀层13。
镍镀层12及金镀层13的形成可采用无电解镀或电解镀。较好的是通过电解镀镍或电解镀金依次形成镍镀层12及金镀层13。
这样形成的镍镀层12的厚度例如为0.03～0.5μm，金镀层13的厚度例如为0.5～2.5μm。
然后，该方法如图1所示，通过化学蚀刻对金属支承基板2进行外形加工使其形成为所希望的形状，获得布线电路基板1。
该布线电路基板1中，在从被覆开口部11露出的端子部8的周端部16之上形成由保护部分9连续形成的露出部分10。即，在被覆开口部11的周围的被覆绝缘层6和导体布图4之间连续地形成保护部分9和露出部分10。因此，在被覆开口部11内镀上镍镀层12时，可防止镀液等浸入在被覆开口部11的周围的被覆绝缘层6和导体布图4之间。其结果是，可在利用金属薄膜5防止导体布图4的迁移的同时防止端子部8的腐蚀及变色。
此外，利用上述图3及图4所示的方法，用蚀刻保护膜14保护从被覆开口部11露出的端子部8的周端部16之上的金属薄膜5的同时，通过蚀刻除去从被覆开口部11露出的端子部8(周端部16除外)之上的金属薄膜5(图4(f)及(g))。藉此，如图4(h)所示，在从被覆开口部11露出的端子部8的周端部16之上简易且切实地形成由保护部分9连续形成的露出部分10。其结果是，金属薄膜5可在防止导体布图4的迁移的同时防止端子部8的腐蚀和变色。
上述说明中，由四方连接部形成端子部8，但对其形状无特别限定，可由圆形连接部等合适的形状形成端子部8。
此外，上述说明中，将本发明的布线电路基板作为具备金属支承基板2的布线电路基板1进行了说明，但本发明的布线电路基板并不限于此，例如可广泛地应用于不具备金属支承基板2的柔性布线电路基板等其它的布线电路基板。
以下示出实施例，对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
准备厚20μm的由不锈钢箔形成的金属支承基板(参照图3(a))。
然后，采用旋涂器在该金属支承基板的表面均一涂布感光性聚酰胺酸树脂的清漆，于90℃对该涂布的清漆加热15分钟，形成基底皮膜。接着，隔着光掩模以700mJ/cm2使该基底皮膜曝光，于190℃加热10分钟后采用碱性显影液显影。然后，以减压至1.33Pa的状态于385℃使其固化，藉此在金属支承基板上以与形成导体布图的部分对应的布图由聚酰亚胺形成基底绝缘层。该基底绝缘层的厚度为10μm。
接着，利用加成法，在基底绝缘层的上表面以一体具备配线及端子部的布线电路图由铜形成厚10μm的导体布图(参照图3(c))。
然后，用通过无电解镀镍由镍形成的厚0.15μm的金属薄膜覆盖导体布图的表面(参照图3(d))。
接着，采用旋涂器在金属薄膜及基底绝缘层的表面均一涂布上述感光性聚酰胺酸树脂的清漆，于90℃加热10分钟，形成厚7μm的被覆皮膜。接着，隔着光掩模以700mJ/cm2使该被覆皮膜曝光，于180℃加热10分钟后采用碱性显影液显影，藉此将被覆皮膜形成为布图。然后，以减压至1.33Pa的状态于385℃使其固化，藉此在基底绝缘层上以及在导体布图的表面形成的金属薄膜上，以形成端子部露出的被覆开口部的布图由聚酰亚胺形成被覆绝缘层(参照图3(e))。该被覆绝缘层的厚度为5μm。此外，在长边方向两端部分别与各端子部对应形成被覆开口部，各被覆开口部的宽度为65μm，其长度为120μm。
接着，在被覆绝缘层及从被覆开口部露出的端子部的周端部之上的金属薄膜形成蚀刻保护膜(参照图4(f))。该蚀刻保护膜以连续层积于被覆绝缘层的表面、被覆开口部的内周面及从被覆开口部露出的端子部的周端部之上的金属薄膜的上表面的状态形成。通过对干膜光刻胶进行曝光及显影将蚀刻保护膜形成为上述布图。蚀刻保护膜的厚度为20μm。
然后，通过使用氯化铁水溶液的蚀刻除去从蚀刻保护膜露出的金属薄膜(参照图4(g))。藉此，以一体连续具备保护部分和露出部分的布图形成了金属薄膜。露出部分的长边方向的宽度和宽幅方向的宽度为20μm。
接着，通过剥离除去了蚀刻保护膜(参照图4(h))。
然后，在被覆开口部内，通过电解镀镍形成厚0.3μm的镍镀层后，通过电解镀金形成厚2.5μm的金镀层(参照图4(i))。
接着，在通过化学蚀刻切削形成万向接头的同时实施外形加工，藉此获得带电路的悬挂基板(参照图1)。
(评价)
(变色)
即使将实施例1获得的带电路的悬挂基板于85℃、85％RH的条件下放置120小时，也可确认端子部的周围的被覆绝缘层未发生变色。
上述说明作为本发明例示的实施方式提供，它们只是单纯的示例，并不是限定性的解释。对于本技术领域的从业人员显而易见的本发明的变形例也包括在后述的权利要求的范围内。

Claims (6)

1.布线电路基板，其特征在于，具备基底绝缘层，形成于前述基底绝缘层上的包含配线及端子部的导体布图，形成于前述基底绝缘层上的具有露出前述端子部的开口部的被覆绝缘层和金属薄膜；所述金属薄膜包含介于前述配线和前述被覆绝缘层之间的保护部分，以及在从前述开口部露出的前述端子部的周端部上由前述保护部分连续形成的露出部分。
2.如权利要求1所述的布线电路基板，其特征在于，前述金属薄膜由镍形成。
3.如权利要求1所述的布线电路基板，其特征在于，还具备形成于前述开口部内的镀层。
4.布线电路基板的制造方法，其特征在于，具备准备基底绝缘层的步骤，在前述基底绝缘层上形成包含配线及端子部的导体布图的步骤，用金属薄膜被覆前述导体布图的步骤，在前述金属薄膜上形成具有露出前述端子部的开口部的被覆绝缘层的步骤，在从前述开口部露出的前述端子部的周端部之上的前述金属薄膜形成蚀刻保护膜的步骤，在前述端子部通过蚀刻除去从前述蚀刻保护膜露出的前述金属薄膜的步骤，以及除去前述蚀刻保护膜的步骤。
5.如权利要求4所述的布线电路基板的制造方法，其特征在于，前述金属薄膜由镍形成。
6.如权利要求4所述的布线电路基板的制造方法，其特征在于，还具备在前述开口部内形成镀层的步骤。
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