CN103731974B - 2层挠性基板及以2层挠性基板作为基材的印刷布线板 - Google Patents

2层挠性基板及以2层挠性基板作为基材的印刷布线板 Download PDF

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Abstract

本发明提供:在采用半加成法进行加工中,采用细微布线加工性优良的金属喷镀法形成的2层挠性基板,以及用该细微布线加工性优良的2层挠性基板作为基材的印刷布线板。本发明的2层挠性基板,其是具有在绝缘体膜的至少一个面上不通过粘结剂而形成由含镍的合金构成的基底金属层、在上述基底金属层上采用干式镀覆法形成的铜薄膜层、以及在上述铜薄膜层上采用电镀覆法形成的铜镀覆被膜的2层挠性基板中,其特征在于,在从上述铜镀覆被膜表面至绝缘体膜方向的至少0.4μm深的范围,铜镀覆被膜中所含的硫含量为10质量ppm~150质量ppm。

Description

2层挠性基板及以2层挠性基板作为基材的印刷布线板
技术领域
本发明涉及半加成法用的2层挠性基板,更具体地说,涉及在绝缘体膜的表面上不通过粘结剂,采用半加成法直接能形成布线图案的2层挠性基板。
另外,涉及在基材中使用该2层挠性基板,采用半加成法制造的印刷布线板。
背景技术
一般情况下,用于制作挠性布线板的基板,大致分为在绝缘体膜上采用粘结剂,粘贴作为导体层的铜箔的3层挠性基板(例如,参照专利文献1),以及在该绝缘体膜上不采用粘结剂,采用干式镀覆法或湿式镀覆法,直接形成作为导体层的铜被膜层的2层挠性基板。
在这里,当采用3层挠性基板时,可采用减成法在基板上形成所希望的布线图案,制造3层挠性布线板,另外,当采用2层挠性基板时,可采用减成法或半加成法在基板上形成所希望的布线图案,制造2层挠性布线板,但讫今,制造方法简单、可低成本制造的3层挠性基板的使用占主流。
图3为采用2层挠性基板的通过减成法的布线图案制造工序的概略图,在图3所示的减成法中,基板使用2层挠性基板,该2层挠性基板由图3(0)所示的绝缘体膜1上采用干式镀覆法设置薄膜的基底金属层2与在其上设置的具有作为布线膜厚的铜被膜层3所构成;如图3(1)所示,该2层挠性基板的铜被膜层3表面的布线场所设置抗蚀剂层5。其次,如图3(2)所示,在该抗蚀剂层5上设置开口部5a,如图3(3)所示,通过开口部5a露出的不要的铜被膜层3与基底金属层2,采用蚀刻法等进行除去。其次,如图3(4)所示,除去抗蚀剂层5而形成布线板。
因此,伴随着近年来的电子仪器的小型化,即使对上述挠性布线板也要求高密度,其布线节距(布线宽度/线间宽度),更加变狭。
然而,在3层挠性基板的制造时,作为基板的绝缘体膜上形成的铜被膜层上,按照所希望的布线图案进行蚀刻,进行布线部的形成,制造布线板时,由于布线部的侧面被蚀刻,即产生所谓侧蚀刻,故布线部的断面形状易变成下部加宽的梯形,因此,为确保布线部间的电绝缘性而进行蚀刻的话,由于布线节距宽度变得过宽,故目前仅采用将一般使用的厚度35μm铜箔用粘结剂与绝缘体膜粘贴的3层挠性基板,因此,使布线板中的布线部进行狭节距化具有一定限制。
因此,使用厚度18μm以下的薄铜箔包覆的基板,代替原来的厚度35μm的铜箔包覆的基板,使由于采用侧蚀刻而造成的下部加宽的宽度变小,可以谋求布线板中布线部的狭节距化。
然而,由于这种薄壁的铜箔刚性小,操作性差,因此可采用暂时在铜箔上粘贴铝载体等增强材料,刚性变高后,进行该铜箔与聚酰亚胺膜粘贴,再除去铝载体等方法,但该方法需要功夫与时间,存在作业性、生产率变差的问题。
另外,采用这种薄铜箔时,还存在由于发生膜厚偏差或针眼或龟裂等而使被膜缺陷增加等制造技术上的问题,另外,如铜箔愈变薄,则铜箔本身的制造愈困难,制造成本升高,结果是失去3层挠性布线板的成本优势。
特别是,最近由于对不使用厚度十数μm以下或数μm左右的铜箔,就不能制造的具有狭幅、狭节距的布线部的布线板的强烈要求,采用3层挠性基板的布线板,既存在上述技术问题,也存在制造成本上的问题。
因此,对采用不实施粘结剂,可直接在绝缘体膜上形成铜被覆层的2层挠性基板的2层挠性布线板引起关注。
这种2层挠性基板,其具有的优点是:不使用粘结剂,直接于绝缘体膜上形成铜被膜层,因此,除了使基板本身的厚度变薄,还具有被粘的铜被膜层的厚度也可以调至任意的厚度的优点。
而且,在制造2层挠性基板时,作为在绝缘体膜上形成均匀厚度的铜被膜层的手段,通常采用铜镀覆法,为此,一般是在实施铜镀覆被膜的绝缘体膜上形成薄膜的基底金属层,赋予表面整个面以导电性,在其上进行铜镀覆处理(例如,参照专利文献2)。
作为形成布线图案的方法,为了解决上述减成法的问题点,建议半加成法。例如,专利文献3公开了采用半加成法的印刷布线板的制造方法。
图2为表示通过采用2层挠性基板的半加成法的布线图案制造工序的概略图,在图2所示的半加成法中,基板采用2层挠性基板,该2层挠性基板由在图2(0)所示的绝缘体膜1上采用干式镀覆法设置薄膜的基底金属层2与在其上设置的薄膜铜被膜层3构成,图2(1)所示的基板的铜被膜层3表面形成抗蚀剂层5,其次在图2(2)所示的铜被膜层3上形成布线图案的场所,设置抗蚀剂层5的开口部5a,如图2(3)所示,通过该开口部5a,以露出的铜被膜层3作为阴极进行铜镀覆,形成所希望的膜厚的布线部4后,如图2(4)所示,除去抗蚀剂层5,采用图2(5)所示的闪蚀(flash etching)等,除去布线部4以外的基板表面的金属层(基底金属层、铜被膜层),从而制成布线板。
该半加成法,由于不是像减成法那样,铜被膜层的不要部位用蚀刻法进行除去,形成布线图案,故不必留意布线的侧蚀刻,适合狭节距布线,但也有问题。
例如,由于在图2(1)的抗蚀剂层5形成时,在用干膜抗蚀剂代替液态抗蚀剂的情况下,难以完全密合在铜被膜表面上,因此,在通过化学抛光液铜被膜层的最表面提供细微的凹凸,通过锚固效果,提高粘结性,但例如根据铜被膜层的状态,存在使凹凸过剩的化学抛光液,反而出现粘结性变得恶化的问题。
另外,采用图2(5)的闪蚀法等,除去布线部以外的基板表面的金属层时,有时发生布线的底部宽度(W2)比该布线图案宽度(W1)小的状态,即所谓的钻蚀(undercut)。
当存在这种钻蚀时,针对规定的布线图案宽度,绝缘体膜上的粘结宽度变小,当粘结宽度的比例低至必要以上时,产生得不到充分的布线粘结强度的问题。还有,关于布线的底部宽度(W2)及布线图案宽度(W1)的定义,如图1所述。
另外,关于该钻蚀,当钻蚀量(W1-W2)/2与布线图案的宽度W1的比例超过7.5%时,粘结强度的降低成为严重的问题,对此在专利文献4中已经公开。
【专利文献】
【专利文献1】特开平6-132628号公报
【专利文献2】特开平8-139448号公报
【专利文献3】特开2006-278950号公报
【专利文献4】特开2007-123622号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于这种情况,在采用半加成法的加工中,提供一种采用细微布线加工性优良的金属喷镀法的2层挠性基板。
用于解决课题的手段
本发明的第1发明涉及一种2层挠性基板,其具有:在绝缘体膜的至少一个面上不通过粘结剂而形成的由含镍的合金构成的基底金属层、在上述基底金属层上采用干式镀覆法形成的铜薄膜层、以及在上述铜薄膜层上采用电镀覆法形成的铜镀覆被膜,其特征在于,在从上述铜镀覆被膜的表面至绝缘体膜方向的至少0.4μm深的范围,铜镀覆被膜中的硫含量为10质量ppm~150质量ppm。
本发明的第2发明涉及2层挠性基板,其特征在于,在第1发明的上述基底金属层上采用干式镀覆法形成的铜薄膜层与在上述铜薄膜层上采用电镀覆法形成的铜镀覆被膜所构成的铜被膜的总膜厚为0.5~4μm。
本发明的第3发明涉及2层挠性基板,其特征在于,第1发明及第2发明的上述绝缘体膜为选自聚酰亚胺系膜、聚酰胺系膜、聚酯系膜、聚四氟乙烯系膜、聚苯硫醚系膜、聚萘二甲酸乙二醇酯系膜、液晶聚合物系膜的树脂膜。
本发明的第4发明涉及印刷布线板,其特征在于,采用半加成法形成布线图案,所述半加成法是在通电中使用了金属膜的叠层体的半加成法,所述金属膜的叠层体是在第1至第3发明所记载的2层挠性基板的绝缘体膜上依次形成的基底金属层、铜薄膜层及铜镀覆被膜所构成的。
本发明的第5发明涉及印刷布线板,其特征在于,采用半加成法形成布线图案,除去在布线时使用了金属膜的叠层体以外的2层挠性基板表面的上述金属膜的叠层体,所述半加成法是在通电中使用了金属膜的叠层体的半加成法,所述金属膜的叠层体是在所述2层挠性基板的绝缘体膜上形成的基底金属层、铜薄膜层及铜镀覆被膜所构成的,
上述布线的底部宽度(W2)与布线的布线图案宽度(W1)具有下列式(1)的关系:
(W1-W2)/2W1≦0.075···(1)
发明效果
如使用本发明的2层挠性基板,采用半加成法形成布线,由于可改善基板与干膜抗蚀剂层的粘接状态,可得到抗蚀剂层缺陷少的布线板。
另外,由于在形成的布线上不产生钻蚀,即使是细微布线,也可以有效得到布线的剥离难以发生的挠性布线板,在工业上发挥显著的效果。
附图说明
图1为表示钻蚀定义的印刷布线板的断面图,(a)为经正常的闪蚀法,形成长方形断面的布线4时,(b)为形成梯形状断面的布线4时。
图2为采用半加成法的印刷布线板制造工序的概略图。
图3为采用减成法的印刷布线板制造工序的概略图。
【符号的说明】
1 绝缘体膜
2 基底金属层
3 铜被膜层
4 布线
5 抗蚀剂层
5a 抗蚀剂层的开口部
W1 布线的布线图案宽度(铜被膜层的最小宽度上方的最大宽度)
W2 布线的底部宽度(铜被膜层的最小宽度)
具体实施方式
本发明的2层挠性基板,其是具有:在绝缘体膜的至少一个面上不通过粘结剂而形成的由含镍的合金构成的基底金属层、在该基底金属层的表面上采用干式镀覆法形成的铜薄膜层、在该铜薄膜层表面上采用电镀覆法形成的铜镀覆被膜的2层挠性基板,其特征在于,离表面深度0.4μm的范围内,含硫为10质量ppm~150质量ppm。
(1)绝缘体膜
作为基板上使用的绝缘体膜,可以举出选自聚酰亚胺系膜、聚酰胺系膜、聚酯系膜、聚四氟乙烯系膜、聚苯硫醚系膜、聚萘二甲酸乙二醇酯系膜、液晶聚合物系膜的树脂膜,聚酰亚胺系的膜,从也能适于回流焊等必需高温连接的用途考虑,是优选的。
另外,上述膜的膜厚,可以优选使用8~75μm。
(2)基底金属层
作为基板使用的基底金属层,可以举出含镍的合金。
另外,为了提高耐腐蚀性,也可以添加其他金属元素,作为该添加元素,优选铬、钒、钛、钼、钴、钨等。
作为用于形成基底金属层的干式镀覆法,未作特别限定,优选真空蒸镀法、溅射法、或离子镀法的任何一种,采用溅射法更优选。
例如,采用卷取式溅射装置形成基底金属层时,把具有所希望的基底金属层组成的合金靶安装在溅射用阴极上,固定绝缘体膜,把装置内进行真空排气后,导入Ar气,使装置内保持在0.13Pa~1.3Pa左右。在该状态下,从卷出辊,一边把绝缘体膜以每分钟1~20m左右的速度传送,一边用阴极上连接的溅射用直流电源供给电力,进行溅射放电,在绝缘体膜上连续成膜所希望的基底金属层。
另外,在进行干式镀覆前,也可对绝缘体膜表面实施等离子体处理、紫外线照射处理、电晕放电处理、离子束处理、氟气处理等公知的各种处理。
该基底金属层的膜厚优选3~50nm。
当基底金属层的膜厚小于3nm时,布线部以外的金属被膜层采用闪蚀等进行除去,制作最终布线时,有时蚀刻液浸蚀金属被膜,渗入聚酰亚胺膜与金属被膜层之间,布线发生上浮。另一方面,当基底金属层的膜厚大于50nm时,采用闪蚀等最终制作布线时,金属薄膜未被完全除去,作为残渣残留于布线间,因此,布线间有可能发生绝缘不良。
(3)铜薄膜层
与基底金属层的形成同样,可采用把铜靶安装在溅射用阴极上的溅射装置,用干式镀覆法形成铜薄膜层。此时,优选基底金属层与铜薄膜层在同一真空室内连续形成。
作为该铜薄膜层的膜厚,优选10nm~0.3μm。即,当该膜厚低于10nm时,导电性降低,进行电镀覆处理时,无法确保充分的供电量,因此不优选。另一方面,当该膜厚大于0.3μm时,成膜时的生产率降低,因此不优选。
(4)铜镀覆被膜
在采用干式镀覆法形成的铜薄膜层上采用电镀覆法层叠铜镀覆被膜,从表面至绝缘体膜方向的至少深0.4μm的范围内,形成含硫10质量ppm~150质量ppm的铜镀覆被膜。
使这种铜镀覆被膜表面附近的硫浓度处在上述范围内,则表面附近的晶体粒径达到适于半加成法的闪蚀的状态。
当该硫低于10质量ppm时,铜镀覆被膜中难以蚀刻的粗大结晶增加,布线图案形成后的闪蚀时间加长,对布线图案侧面方向进行蚀刻,钻蚀的发生变得显著。
另一方面,当超过150质量ppm时,由于粘附干膜抗蚀剂层前的化学抛光,凹凸变得过剩,铜镀覆被膜层与抗蚀剂层的粘结力降低,抗蚀剂层发生剥离。
在这里,作为电镀覆处理的方法,未作特别限定,最好采用按照常规方法的诸条件。更具体地说,通过控制铜镀覆液中具有硫原子的有机化合物浓度及电流密度、传送速度,可以形成含上述硫浓度的铜镀覆被膜。
铜镀覆液中具有硫原子的有机化合物的含量优选2质量ppm~25质量ppm。
这是由于根据具有该硫原子的有机化合物浓度,铜镀覆被膜中包含的硫原子量发生增减,当硫原子量不足2质量ppm或超过25质量ppm时,即使调节电流密度、传送速度,仍得不到从表面至绝缘体膜方向的至少深0.4μm的范围内,含硫10质量ppm~150质量ppm的铜镀覆被膜。
作为可以使用的具有该硫原子的有机化合物,已在各种公报及出版物中作了记载,可以举出3-(苯并噻唑基-2-硫)丙磺酸及其钠盐、3-巯基丙烷-1-磺酸及其钠盐、亚乙基二硫二丙磺酸及其钠盐、二(p-磺苯基)二硫化物及其2钠盐、二(4-磺丁基)二硫化物及其2钠盐、二(3-磺基-2-羟丙基)二硫化物及其2钠盐、二(3-磺丙基)二硫化物及其2钠盐、二(2-磺丙基)二硫化物及其2钠盐、甲基-(w-磺丙基)-硫化物及其2钠盐、甲基-(w-磺丙基)-三硫化物及其2钠盐、硫代乙二醇酸、硫代磷酸-邻-乙基-二(w-磺丙基)-酯及其2钠盐、硫代磷酸-三(w-磺丙基)-酯及其2钠盐、硫代磷酸-三(w-磺丙基)-酯及其3钠盐。
基底金属层上形成的采用干式镀覆法形成的铜薄膜层与该铜薄膜层上采用电镀覆形成的铜镀覆被膜合起来的铜被膜层的膜厚优选0.5~4μm。
当该膜厚薄于0.5μm时,采用半加成法形成布线的工序中供电困难,因此不优选。另外,当超过4μm厚时,闪蚀时间加长,生产率降低,因此不优选。
(5)挠性布线板
在上述2层挠性基板的至少一个面上,个别地形成布线图案,由此得到挠性布线板。另外,在基板的规定位置上,也可形成用于层间连接的导通孔,在各种用途中使用。
作为更具体的布线图案的形成方法,例如,有以下的(A)~(C)。
(A)在2层挠性基板的至少一个面上个别地形成高密度布线图案。
(B)根据需要,在形成了该布线层的2层挠性基板上,形成贯穿布线层与2层挠性基板的导通孔。
(C)根据场合,在该导通孔内填充导电性物质,使孔内导电。
作为该布线图案的形成方法,可使用现有公知的半加成法。
例如,准备在至少一个面上依次形成了基底金属层和铜被膜层的2层挠性基板,在对该铜被膜层表面进行过化学抛光后,层叠干膜抗蚀剂层,形成感光性抗蚀膜后,进行曝光、显影,形成图案,然后,从得到的电路图案露出的用于通电的基底金属层与铜被膜层所构成的金属膜的叠层体上,利用电解镀铜形成铜镀覆层。
另外,剥离除去电路图案后,采用闪蚀法,把铜镀覆层的周围露出的通电用的铜被膜层溶解除去,最后溶解除去铜镀覆层周围露出的基底金属层。
然后,根据需要,在布线图案表面实施锡等金属电镀覆,形成抗焊剂层等,得到挠性布线板。
在这里,示出关于本发明中使用的钻蚀量比率的定义。图1为表示钻蚀定义的印刷布线板的断面图,(a)为正常的闪蚀,形成长方形断面的布线4的情况,(b)为形成梯形状断面的布线4的情况。
当在该闪蚀时间加长时,发生布线的底部宽度比布线图案的宽度小的钻蚀,如图1(a)所示,布线的底部宽度达到铜被膜层的最小宽度(W2)。如图1(b)所示,也存在采用半加成法形成的铜镀覆层断面形成下部宽的梯形状的情况,因此布线图案的宽度形成铜被膜层的最小宽度上方的最大宽度(W1)。
钻蚀量用(W1-W2)/2表示,如专利文献4中所公开的,当与布线图案宽度W1的比率超过7.5%时,引起明显的密合强度降低。因此,优选钻蚀量比率(W1-W2)/2W1在0.075以下。
适于在上述闪蚀中使用的药液,可以举出硫酸、过氧化氢、盐酸、氯化铜、氯化铁及它们的组合。
在这里,为使布线达到更高密度,准备两面形成有金属层的2层挠性基板,对两面进行图案加工,在基板两面上形成布线图案是优选的。
是否将全部布线图案分割成几个布线区域,可根据布线图案的布线密度分布等决定,例如,可以把布线图案分成布线宽度与布线间隔分别在50μm以下的高密度布线区域和其他布线区域,考虑与印刷基板的热膨胀差及操作上的方便等,最好把分割的布线板尺寸设定在10~65mm左右进行适当分割。
作为上述导通孔的形成方法,可以采用现有公知的方法。
例如,采用激光加工等,在布线图案的规定位置形成贯穿布线图案与2层挠性基板的导通孔。
导通孔的直径,在不影响孔内导电化的范围内优选小的直径,通常在100μm以下、优选50μm以下。还有,导通孔内通过镀覆、蒸镀、溅射等填充铜等导电性金属,或使用具有规定开孔图案的掩模,压入导电性糊,进行干燥,使孔内导电化,进行层间的电连接。
作为填充的导电性金属,可以举出铜、金、镍等。
【实施例】
以下,通过本发明的实施例及比较例,更详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限定。
实施例及比较例中使用的硫浓度测定方法以及中心线平均粗糙度(Ra)的评价方法,采用以下的测定方法、评价方法来进行。
(1)硫浓度的测定:
采用二次离子质量分析装置(Dinamics-Secondary Ion Mass Spectroscopy),测定铜镀覆被膜中的硫含有率。
还有,二次离子质量分析装置(D-SIMS),采用ims5f二次离子质量分析装置(CAMECA制)。
一次离子条件:Cs、14.5keV、30nA、照射区域:150μm×150μm、分析区域:φ60μm、二次离子极性:负(一般分析电阳性元素(Li、B、Mg、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Mo、In、Ta等)时,照射氧离子,检测正的二次离子。反之,分析电阴性元素(H、C、O、F、Si、S、Cl、As、Te、Au等)时,照射铯离子,检测负的二次离子时,可更灵敏地进行测定)、试样室真空度:8.0×10-8Pa、溅射速度:约(从铜厚与溅射时间,求出达到分析深度的平均的溅射速度。采用该值,把各试样的溅射时间换算成深度),进行测定。
(2)中心线平均粗糙度(Ra)的测定:
得到的基板表面,采用Clean etch CPE-750(Mitsubishi Gas Chemical株式会社制)进行化学抛光,采用Optical profiler(Zygo社制、New Vie w6200),测定其表面的中心线平均粗糙度(Ra)。
【实施例1】
在35μm厚的聚酰亚胺膜(宇部兴产株式会社制、商品名“UPILEX(注册商标)35SGA”)的一个面,作为基底金属层,通过采用20质量%Cr-Ni合金靶(住友金属矿山株式会社制)的直流溅射法,使20质量%Cr-Ni合金基底金属层成膜为20nm的厚度。接着,在其上,作为铜薄膜层,通过采用Cu靶(住友金属矿山株式会社制)的直流溅射法,成膜为200nm的厚度。然后,采用电镀覆法,层叠铜镀覆被膜层0.8μm,使与铜薄膜层合计的铜被膜层达到1μm。
采用的铜镀覆液为温度:27℃、pH:1以下的硫酸铜溶液,作为具有硫原子的有机化合物,含SPS(二(3-磺丙基)二硫化物:BiS(3-sulforpropyl)disulfide)8质量ppm。
测定从铜镀覆被膜表面至深0.4μm的铜镀覆被膜中的硫浓度,为60质量ppm。
然后,按照上述中心线平均粗糙度(Ra)的测定方法,测定得到的基板中心线平均粗糙度(Ra)。结果示于表1。
其次,在制作的基板上层叠干膜抗蚀剂(日立化成工业株式会社制、RY-3315)后进行曝光、显影,形成电路图案,使布线节距为20μm(线宽度;10μm、线间宽度;10μm)。未确认到抗蚀剂层发生剥离。
其次,把基底金属层与铜被膜层(包括铜薄膜层及铜镀覆被膜)构成的金属膜叠层体用于通电,在露出的铜镀覆被膜上,通过采用硫酸铜作为主成分的液体的电解电镀覆法,形成铜镀覆层。形成铜镀覆层后,采用浓度4%的氢氧化钠水溶液,在50℃的液温浸渍处理120秒钟,剥离、除去铜镀覆层周围的电路图案。最后,把露出的铜镀覆被膜层,用浓度10%硫酸+浓度30%过氧化氢溶液进行蚀刻除去,另外,用浓度10%盐酸+浓度10%硫酸溶液,蚀刻除去基底金属层。
对布线的断面采用SEM进行观察,布线底部的钻蚀量比率(W1-W2)/2W1比后述的比较例小,为0.03。
【实施例2】
除层叠铜被膜4μm以外,与实施例1同样操作,得到2层挠性基板。测定从铜镀覆被膜表面至深0.4μm的铜镀覆被膜中的硫浓度,为10质量ppm。
与实施例1同样操作,化学抛光铜镀覆被膜表面,层叠干膜抗蚀剂后,对其进行曝光、显影,形成电路图案,使布线节距为20μm。未确认到抗蚀剂层的剥离。
另外,与实施例1同样操作,进行布线加工后,对布线的断面采用SEM进行观察,布线底部的钻蚀量比率(W1-W2)/2W1比后述的比较例小,为0.02。
【实施例3】
除作为膜采用38μm厚的聚酰亚胺膜(东丽·杜邦株式会社制、商品名:Kapton(注册商标)150EN)以外,与实施例1同样操作,得到2层挠性基板。
测定从铜镀覆被膜表面至深0.4μm的铜镀覆被膜中的硫浓度,为60质量ppm。
与实施例1同样操作,化学抛光铜镀覆被膜表面,层叠干膜抗蚀剂后,对其进行曝光、显影,形成电路图案,使布线节距为20μm。未确认到抗蚀剂层的剥离。
另外,与实施例1同样操作,进行布线加工后,对布线的断面采用SEM进行观察,布线底部的钻蚀量比率(W1-W2)/2W1比后述的比较例小,为0.03。
【实施例4】
除在两面层叠铜被膜0.5μm以外,与实施例1同样操作,得到2层挠性基板。
测定从铜镀覆被膜表面至深0.4μm的铜镀覆被膜中的硫浓度,为150质量ppm。
与实施例1同样操作,化学抛光铜镀覆被膜表面,层叠干膜抗蚀剂后,对其进行曝光、显影,形成电路图案,使布线节距为20μm。未确认到抗蚀剂层的剥离。
另外,与实施例1同样操作,进行两面布线加工后,对布线的断面采用SEM进行观察,布线底部的钻蚀量比率(W1-W2)/2W1在两面均比后述的比较例小,为0.03。
(比较例1)
除向铜镀覆液添加1质量ppm的SPS以外,与实施例1同样操作,得到2层挠性基板。
测定从铜镀覆被膜表面至深0.4μm的铜镀覆被膜中的硫浓度,为5质量ppm。
与实施例1同样操作,化学抛光铜镀覆被膜表面,层叠干膜抗蚀剂后,对其进行曝光、显影,形成电路图案,使布线节距为20μm。未确认到抗蚀剂层的剥离。
另外,与实施例1同样操作,进行布线加工,在闪蚀时,通电用的铜被膜层发生溶解困难,比实施例所要时间多。对布线的断面采用SEM观察,布线底部的钻蚀量比率(W1-W2)/2W1比实施例大,为0.1。
(比较例2)
除向铜镀覆液添加40质量ppm的SPS以外,与实施例1同样操作,得到2层挠性基板。
测定从铜镀覆被膜表面至深0.4μm的铜镀覆被膜中的硫浓度,为160质量ppm。
化学抛光铜镀覆被膜表面,测定Ra的结果是,与实施例1相比,为非常大的结果。然后,与实施例1同样操作,层叠干膜抗蚀剂后,对其进行曝光、显影,形成电路图案,使布线节距为20μm。确认到一部分抗蚀剂层的剥离。
另外,与实施例1同样操作,进行布线加工后,对布线的断面采用SEM进行观察,布线底部的钻蚀量比率(W1-W2)/2W1为0.05。
(比较例3)
除向铜镀覆液添加5质量ppm的SPS,层叠铜被膜0.4μm以外,与实施例1同样操作,得到2层挠性基板。测定从铜镀覆被膜表面至深0.4μm的铜镀覆被膜中的硫浓度,为150质量ppm。
与实施例1同样操作,化学抛光铜镀覆被膜表面,层叠干膜抗蚀剂后,对其进行曝光、显影,形成电路图案,使布线节距为20μm。未确认到抗蚀剂层的剥离。
另外,与实施例1同样操作,进行布线加工,但因供电困难,需要降低电流密度及传送速度。
(比较例4)
除向铜镀覆液添加10质量ppm的SPS,层叠铜被膜4.5μm以外,与实施例1同样操作,得到2层挠性基板。但是,由于铜电镀被膜层变厚,需要降低传送速度。
测定从铜镀覆被膜表面至深0.4μm的铜镀覆被膜中的硫浓度,为10质量ppm。
与实施例1同样操作,化学抛光铜镀覆被膜表面,层叠干膜抗蚀剂后,对其进行曝光、显影,形成电路图案,使布线节距为20μm。未确认到抗蚀剂层的剥离。
另外,与实施例1同样操作,进行布线加工,但在闪蚀时,通电用的铜被膜层的溶解所用时间比实施例多,需要降低传送速度。
对布线的断面采用SEM进行观察,布线底部的钻蚀量比率(W1-W2)/2W1比实施例大,为0.05。
上述实施例、比较例的结果汇总于表1。
可知,满足本发明条件的实施例1~4,化学抛光后的表面粗糙度小,不发生抗蚀剂层的剥离,以及,闪蚀后的钻蚀量比率也小。另一方面,可知,铜被膜层表面附近的硫浓度低于本发明下限的比较例1,钻蚀量比率大于引起严重的密合强度降低的0.075,另外,铜被膜层表面附近的硫浓度超过本发明上限的比较例2,化学抛光后表面粗糙度加大,引起抗蚀剂层的剥离。
另外,可知,铜被膜层的膜厚低于本发明下限的比较例3,布线加工时供电困难,需要降低电流密度及传送速度,铜被膜层的膜厚超过本发明上限的比较例4,铜被膜层形成时及布线加工后采用闪蚀时,需要降低传送速度,生产率变差。
【表1】

Claims (5)

1.2层挠性基板,其具有:在绝缘体膜的至少一个面上不通过粘结剂而形成由含镍的合金构成的基底金属层、在上述基底金属层上采用干式镀覆法形成的铜薄膜层、以及在上述铜薄膜层上采用电镀覆法形成的铜镀覆被膜;其特征在于,在从上述铜镀覆被膜的表面至绝缘体膜方向的至少0.4μm深的范围,铜镀覆被膜中所含的硫的含量为10质量ppm~150质量ppm。
2.按照权利要求1所述的2层挠性基板,其特征在于,在上述基底金属层上采用干式镀覆法形成的铜薄膜层与在上述铜薄膜层上采用电镀覆法形成的铜镀覆被膜所构成的铜被膜层的总膜厚为0.5~4μm。
3.按照权利要求1或2所述的2层挠性基板,其特征在于,上述绝缘体膜为选自聚酰亚胺系膜、聚酰胺系膜、聚酯系膜、聚四氟乙烯系膜、聚苯硫醚系膜、聚萘二甲酸乙二醇酯系膜、和液晶聚合物系膜中的树脂膜。
4.印刷布线板,其特征在于,采用半加成法形成布线图案,所述半加成法是在通电中使用了金属膜的叠层体的半加成法,所述金属膜的叠层体是由上述权利要求1~3任何1项所述的2层挠性基板构成。
5.按照权利要求4所述的印刷布线板,其特征在于,采用半加成法形成布线图案,除去在布线时使用了金属膜的叠层体以外的2层挠性基板表面的上述金属膜的叠层体,所述半加成法是在通电中使用了金属膜的叠层体的半加成法,
上述布线的底部宽度W2与布线的布线图案宽度W1具有下列式(1)的关系:
(W1-W2)/2W1≦0.075···(1)。
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