JP2002290015A - 金属回路パターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリイミド基材と金属回路部との密着強
度が高くかつ金属回路の線間絶縁抵抗が高い金属回路パ
ターン形成方法を提供するものである。 【解決手段】 ポリイミド基材上にポリイミド樹脂前駆
体層を形成し、金属回路形成部が遮光され、かつ非金属
回路形成部が開口されたパターンのフォトマスクを介し
て空気中で紫外線を照射し、次いでフォトマスクを除去
し、水素供与体の存在下において前記ポリイミド樹脂前
駆体層に紫外線を照射しメッキ下地核を形成した後、無
電解メッキ処理によりメッキ下地金属層を形成する下地
金属層形成工程と、前記メッキ下地金属層上に金属回路
部を形成するメッキ処理、前記ポリイミド樹脂前駆体層
を加熱イミド化してポリイミド樹脂層にするイミド化処
理、非金属回路形成部のポリイミド樹脂前駆体層または
ポリイミド樹脂層を除去する除去処理からなる金属回路
形成工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフレキシブルプリン
ト基板、ＣＳＰ（Chip Scale Package）、ハードディス
クドライブ用基板およびビルトアップ多層基板などに用
いられるポリイミド基材に、金属回路パターンを形成す
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にポリイミド基材に銅配線などの金
属回路パターンを形成する場合は、接着剤を用いて銅箔
をポリイミドフィルム基材に張り付けた銅張りポリイミ
ド基材に、フォトレジストを塗布し、露光・現像処理後
に銅箔をエッチングする方法が用いられている。

【０００３】しかし、この方法では銅箔の厚みが比較的
厚いために、エッチングに時間がかかり、特に、微細な
配線を形成する場合には、配線の先端部が削られて断線
が起こりやすいため、確実な微細配線の形成が困難であ
るという問題があった。

【０００４】そこで、上述のエッチング法にみられる問
題を解決するために、銅箔の膜厚が薄いスパッタ方式で
得られた薄膜銅張ポリイミド基材にアディティブ法で金
属配線回路を形成する方法も考案されている。また、芳
香族ポリアミック酸溶液を塗布した基材に加熱処理を施
す特開平２−２９６３９２号公報記載の銅ポリイミド多
層基板の製造方法や、紫外線を照射することにより金属
錯体の触媒活性を失活させる特開平６−７７６２６号公
報記載のめっき回路形成方法などが提案されている。

【０００５】特開平２−２９６３９２号公報記載の銅ポ
リイミド多層基板の製造方法は、ポリイミド樹脂前駆体
溶液を基板上に塗布した後、乾燥、加熱処理を経てポリ
イミド層を形成し、そのポリイミド層の表面に直接金属
メッキを施す方法である。

【０００６】特開平６−７７６２６号公報記載のセラミ
ック基板のめっき回路形成方法は、基材の表面に触媒金
属錯イオンを含有する触媒処理液を付着させ、次いで形
成すべき回路パターンを有する樹脂パターンマスクを用
いて基板表面に紫外線を照射して、紫外線照射部分の触
媒活性を失活させ、その後基板を無電解めっき浴中に浸
漬して紫外線の非照射部分にめっき回路を形成する方法
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平２−２９６３９
２号公報記載の銅ポリイミド多層基板の製造方法におい
ては、ポリイミド樹脂前駆体溶液を基板上に塗布した
後、乾燥、加熱処理を経てポリイミド層を形成し、その
ポリイミド層の表面に直接金属メッキを施す方法であ
り、この方法ではメッキがポリイミド基材の極く表面に
限定され、金属回路部がポリイミド基材に対してアンカ
ー効果が得られないため基材と金属回路部の密着強度が
極めて低かった。

【０００８】また、特開平６−７７６２６号公報記載の
セラミック基板のめっき回路形成方法は、基材の表面に
触媒金属錯イオンを含有する触媒処理液を付着させ、次
いで形成すべき回路パターンを有する樹脂パターンマス
クを用いて基板表面に紫外線を照射して、紫外線照射部
分の触媒活性を失活させ、その後基板を無電解めっき浴
中に浸漬して紫外線の非照射部分にめっき回路を形成す
る方法であるが、この方法では上記触媒処理液は触媒金
属のイオンを錯化可能なカルボン酸基を含有する錯化剤
溶液が、基材に吸着されているだけであるため、形成さ
れた金属回路の精度や密着強度が低いという問題があっ
た。

【０００９】本発明は、従来のエッチング法による金属
配線回路形成においてみられるような金属配線部の細線
化や断線がなく、かつ、従来のアディティブ法に比べ金
属とポリイミドとの密着力が高い金属回路パターン形成
方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、ポリイミド基材上にパラジウ
ム化合物を含有するポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布・
乾燥させてポリイミド樹脂前駆体層を形成し、金属回路
形成部が遮光され、かつ非金属回路形成部が開口された
パターンのフォトマスクを介して空気中で紫外線を照射
し、次いでフォトマスクを除去し、水素供与体の存在下
において前記ポリイミド樹脂前駆体層に紫外線を照射し
メッキ下地核を形成した後、無電解メッキ処理によりメ
ッキ下地金属層を形成する下地金属層形成工程と、前記
メッキ下地金属層上に金属回路部を形成するメッキ処
理、前記ポリイミド樹脂前駆体層を加熱イミド化してポ
リイミド樹脂層にするイミド化処理、非金属回路形成部
のポリイミド樹脂前駆体層またはポリイミド樹脂層を除
去する除去処理からなる金属回路形成工程とを有するよ
うにしている。

【００１１】このため、メッキ下地金属層の一部がポリ
イミド基材と同質であるポリイミド樹脂層にアンカー状
に入り込んだ構成になっており、メッキ下地金属層のア
ンカー効果によって金属回路とポリイミド基材の密着強
度が高くなる。

【００１２】ポリイミド樹脂前駆体溶液としては、ポリ
アミック酸、ポリアミック酸の誘導体の少なくともいず
れか一方からなるポリイミド樹脂前駆体ワニスにパラジ
ウム化合物が均一に分散し、かつ前記パラジウム化合物
と前記ポリイミド樹脂前駆体とが錯体を形成している溶
液を用いる。

【００１３】パラジウム化合物は、パラジウムアセチル
アセトン錯体が使用されることが多く、水素供与体とし
ては、水、アルコールまたはアルコール水溶液が使用さ
れる。また、金属回路部以外に存在する錯体を含有する
ポリイミド樹脂前駆体層およびポリイミド樹脂層は、ア
ルカリ金属水酸化物とアミン化合物の水溶液かまたは過
マンガン酸アルカリ金属塩水溶液で除去される。これに
より線間の絶縁抵抗に優れた金属回路パターンを形成す
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明における金属回路
パターン形成方法の実施形態を示したものである。

【００１５】ポリイミド基材１上にパラジウム化合物を
含有するポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布・乾燥させて
ポリイミド樹脂前駆体層２を形成し、金属回路形成部４
が遮光され、かつ非金属回路形成部５が開口されるフォ
トマスク３を通して、空気中で（水素供与体の非存在下
において）紫外線７を照射して非金属回路形成部５のパ
ラジウム化合物中のパラジウムイオンを無電解メッキに
対して触媒能のないパラジウム酸化物し（図１
（ａ））。フォトマスク３を除去する（図１（ｂ））。

【００１６】次いで、水素供与体６の存在下において、
ポリイミド基材２に紫外線７を照射し、金属回路形成部
４のパラジウム化合物中のパラジウムイオンをパラジウ
ム金属触媒に還元し（図１（ｃ））、無電解メッキ処理
によりメッキ下地金属層８を形成する（図１（ｄ））。

【００１７】次に、電解メッキによりメッキ下地金属層
８上に所定の膜厚みの金属回路部９を形成し（図１
（ｅ））、非金属回路形成部５のポリイミド樹脂前駆体
層２を除去して（図１（ｆ））、真空中または窒素雰囲
気中で４００℃に加熱してポリイミド樹脂前駆体層２の
イミド化を行う（図１（ｇ））ことにより金属回路パタ
ーンを形成する。

【００１８】なお、非金属回路形成部５のポリイミド樹
脂前駆体層２の除去をメッキ処理による金属回路部９の
形成前に行うと、ポリイミド樹脂前駆体層２の除去を行
う際にメッキ下地金属層８が剥離する場合があるので、
非金属回路形成部５のポリイミド樹脂前駆体層２の除去
は、メッキ処理後に行うのが好ましい。

【００１９】本発明で使用されるポリイミド基材として
は、非熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹
脂があり、例えば、ピロメリット酸無水物（ＰＭＤＡ）
とオキシジアニリン（ＯＤＡ）からなるポリイミド、ビ
フェニルテトラカルボン酸無水物（ＢＴＤＡ）とｐ−フ
ェニレンジアミン（ＰＤＡ）からなるポリイミドおよび
これらのモノマーの共重合体、芳香族テトラカルボン酸
無水物と分子中に−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓｉ−等の屈曲
基を持った芳香族ジアミン等からなる熱可塑性ポリイミ
ド、さらには脂環式カルボン酸無水物との共重合体など
の溶剤可溶型熱可塑性ポリイミドなどがあげられ、これ
らのポリイミド基材は電子部品材料分野では主にフィル
ム状基板として使用される。

【００２０】ポリイミド樹脂前駆体溶液としては、ポリ
イミドと同じモノマー成分から得られたポリアミック酸
ワニスおよび又は分子中に感光性基を含有するポリアミ
ック酸ワニスや、溶剤可溶型ポリイミドワニスを使用す
ることができ、前記ワニス中にパラジウム化合物が均一
に分散し、かつその一部が表面に露出した構造になって
いることが重要である。ワニスとしては、例えば、東レ
（株）の“トレニース”ワニスや“フォトニース”ワニ
ス、宇部興産(株)の“Ｕ−ワニス”などがあげられ、ポ
リイミド樹脂前駆体ワニスと溶剤可溶型ポリイミドワニ
スを混合使用することもできる。溶剤可溶型ポリイミド
ワニスとしては新日鉄化学製熱可塑性ポリイミドワニス
“ＳＰＩ−２００Ｎ”などがある。なお、溶剤可溶型ポ
リイミドワニスを使用する場合は、ポリイミド樹脂前駆
体ワニスと混合して使用するのが好ましい。

【００２１】パラジウム化合物としては、パラジウムの
有機カルボニル錯体があり、錯体を構成する有機カルボ
ニル化合物としては、アセチルアセトン錯体やジベンゾ
イルメタン錯体などのβ―ジケトン類、アセト酢酸エチ
ルなどのβ―ケトカルボン酸エステル、ＥＤＴＡ錯体、
蓚酸錯体などがある。特に、アセチルアセトン錯体は入
手が容易なことや有機溶媒への溶解性や熱安定性などの
点から好ましい。

【００２２】前記有機カルボニル錯体はポリイミド樹脂
前駆体の溶媒であるｎ−メチル２―ピロリジノン（以下
ＮＭＰと略す）やＮＮ’−ジメチルアセトアミド（ＤＭ
Ａc）に溶解したあと、ポリイミド樹脂前駆体ワニスに
均一に混合・溶解され、例えば、スピンコーターやバー
コーター、更には、スクリーン印刷などを使ってポリイ
ミド基材の上に薄膜層として塗布され、有機カルボニル
錯体の熱分解温度以下、通常は１５０℃以下の温度で乾
燥される。乾燥後のポリイミド樹脂前駆体層の膜厚は通
常０．１〜１０μｍであり、また、ポリイミド樹脂前駆
体層中の錯体濃度は０．１〜１０重量％程度である。ス
クリーン印刷法はポリイミド基材上にフォトリソなどの
工程を経ずに直接配線や接続バンプなどを形成するのに
好ましい。

【００２３】本発明で使用する紫外線としては、紫外線
ランプや紫外線レーザー発生装置から放射される波長４
５０ｎｍ以下（２．７５ｅｖ以上のエネルギー）の光が
有効であり、特に３７０ｎｍ以下の紫外線が有効であ
り、２５４ｎｍ以下の紫外線が特に有効である。紫外線
ランプとしては市販の低圧水銀灯を使用することができ
るが、その他、レーザー発生器などであっても良い。

【００２４】紫外線照射量としては、オーク製作所製紫
外線照度計ＵＶ−０２で測定した場合、５００〜１５０
００ｍＪ／ｃｍ²程度のエネルギーが必要であり、特
に、１５００〜９０００ｍＪ／ｃｍ²程度が好ましい。
紫外線照射量が５００ｍＪ／ｃｍ²以下になるとパラジ
ウム化合物のパラジウムイオンがパラジウム金属に完全
に還元されない場合があり、１５０００ｍＪ／ｃｍ²以
上になるとポリイミド樹脂前駆体層が損傷する場合があ
る。紫外線照射量が１５００〜９０００ｍＪ／ｃｍ²の
場合、パラジウムイオンがパラジウム金属に安定して還
元される。

【００２５】上述の紫外線照射量を得るのに必要な照射
時間は、紫外線の照射強度によって異なるが、通常の紫
外線ランプの照射時間は１分〜２０分間程度、レーザー
発生装置からの紫外線照射の場合は、照射時間は６０秒
以内である。

【００２６】水素供与体としては、水、アルコールさら
にアルコール水溶液などがあるが、特に、上述の紫外線
波長域に紫外線吸収があまりなく、ポリイミド樹脂前駆
体層の表面と適度な濡れ性を有するアルコール水溶液が
好んで用いられる。なお、金属イオンを金属に還元する
反応は、酸素があると反応が阻害されるので、照射時は
酸素（空気）を遮断することが好ましい。

【００２７】紫外線照射は一般に水素供与体の中にポリ
イミド基材を浸漬させた状態で行うが、水素供与体が水
の場合は、外部から水分を供給しながら紫外線を照射す
ることや、ポリイミド樹脂前駆体層に水分を十分に吸着
させて紫外線を照射することは可能である。

【００２８】なお、パラジウム化合物と紫外線の光反応
を促進するために、金属とポリイミドとの密着性などに
殊更の悪影響がない限り、増感剤を添加することは可能
である。

【００２９】下地金属層を形成するための無電解メッキ
浴としては、特に制限されないが、金属イオンに対する
バリア性とポリイミド樹脂前駆体の耐薬品性（耐アルカ
リ性）から考えて通常は中性から弱酸性の次亜りん酸塩
系やジメチルアミノボラン系のニッケルメッキ浴が好ん
で用いられる。また、電解メッキ浴には通常の電解銅メ
ッキや電解ニッケルメッキ浴などを用いることができ
る。

【００３０】ポリイミド樹脂前駆体層またはポリイミド
樹脂層を除去する薬液としては、アルカリ金属水酸化物
とアミン化合物からなるポリイミドエッチング液や過マ
ンガン酸アルカリ金属塩水溶液が使用できる。

【００３１】アルカリエッチング水溶液を用いる場合
は、残存させるポリイミド樹脂前駆体層に与える損傷を
低減させるため、水分の少ない薬液が好ましく、たとえ
ば、アルカリ金属水酸化物とアミン化合物が各２５％以
上、特に各３０％以上含まれている状態でエッチングを
行うことが好ましい。例えば２５％以上のアルカリ金属
水酸化物とアミン化合物が含有されている東レエンジニ
アリング（株）製のエッチング液“ＴＰＥ３０００”が
使用できる。

【００３２】また、過マンガン酸アルカリ金属塩水溶液
を用いる場合は、０．０５〜０．２モル程度の濃度の水
溶液でＰＨ＝８〜１２の弱アルカリ水溶液が使用でき、
ポリイミド基材等に付着した過剰の過マンガン酸塩は水
洗後、塩酸ヒドロキシルアンモニウム塩で還元除去す
る。

【００３３】ポリイミド樹脂前駆体層を除去する条件
は、膜厚や除去する部分の寸法によるが、上述の溶剤を
用いる場合では、６０〜８０℃、１〜６分間程度でポリ
イミド樹脂前駆体層を完全に除去できる。

【００３４】イミド化処理では、４００℃付近まで加熱
することによりポリイミド樹脂前駆体層がイミド化され
ポリイミド樹脂層となる。なお、真空中や窒素雰囲気中
など酸素を含まない雰囲気中で加熱することが好まし
い。

【００３５】上述の実施態様に基づいた実施例は以下の
通りである。

【００３６】（実施例１）実施例１のフローを図２
（ａ）に示す。パラジウムアセチルアセトン錯体をＮＭ
Ｐに溶解した溶液を、東レ（株）社製のポリイミド樹脂
前駆体ワニス“トレニース”＃３０００に添加し、ワニ
ス溶液当りパラジウムアセチルアセトン錯体の含有量が
１ｗｔ／ｖｏｌ％になるように調整する。なお、１ｗｔ
／ｖｏｌ％とは、例えば、パラジウム錯体０．０１ｇが
“トレニース”ワニス溶液１ｍｌに溶解した濃度を意味
する。前記溶液にはポリイミド樹脂前駆体当りほぼ５ｗ
ｔ％のパラジウムアセチルアセトン錯体が含有されてい
る。

【００３７】次いで、宇部興産（株）製のポリイミド基
材“ユーピレックス−Ｓ”の試片１０×１０ｃｍ（厚さ
５０μｍ）を１％ＮａＯＨ水溶液および１％のＨＣＬ水
溶液により表面処理を行い、純水により洗浄して乾燥し
た後、上述のパラジウムアセチルアセトン錯体を含有し
た“トレニース”ワニスをバーコーターで塗布し、室温
および１２０℃で乾燥したところ、塗膜の厚さが約５μ
ｍの基材を得た。ポリイミド樹脂前駆体層の表面のＸＰ
Ｓ分析結果は図３において点線で示すとおりであり、表
面にパラジウムイオンの存在が認められる。

【００３８】次にラインアンドスペースのラインが１５
０μｍ、スペースが１５０μｍ（以後、Ｌ／Ｓ＝１５０
／１５０（μｍ）と記す）の配線パターンを有する非金
属回路形成部が開口したフォトマスクを通して、空気中
において非金属回路形成部に低圧水銀灯の紫外線を５分
間照射した。紫外線の照射量はオーク製作所製の照度計
ＵＶ−０２で測定した結果、７５００ｍＪ／ｃｍ²であ
った。

【００３９】次いで、フォトマスクを除去した後、前記
基材、表面を水で濡らして水膜を形成し、その水膜の上
から前記低圧水銀灯からの紫外線を３分間照射した。紫
外線の照射量はオーク製作所製の照度計ＵＶ−０２で測
定した結果、４５００ｍＪ／ｃｍ²であった。

【００４０】ポリイミド基材の金属回路形成部の表面の
ＸＰＳ分析結果は図３において実線で示すとおりであ
り、パラジウム錯体が金属まで還元されていることがわ
かる。また、ポリイミド基材の非金属回路形成部の表面
のＸＰＳ分析結果は図５に示すように、パラジウム酸化
物のスペクトルが観測されている。

【００４１】次に、前記基材を６５℃に加温されたメル
テック（株）製の次亜りん酸ソーダを還元剤とした無電
解ニッケル浴“エンプレートＮｉ―４２６”（ＰＨ＝６
〜７）で５分間浸漬させたところ、金属回路部にのみ均
一な金属光沢のあるメッキが生成し、図６に示すように
フォトマスクの開口パターンと逆の金属回路パターンが
形成された。

【００４２】このニッケルメッキされた基材についてニ
ッケルメッキ部およびポリイミド樹脂前駆体層部の深さ
方向のオージェスペクトルを測定した結果は図４に示す
とおりであり、ニッケルがメッキ部からポリイミド樹脂
前駆体層部の深部まで検出され、ニッケル金属がポリマ
ー層の中まで存在していることが確認された。

【００４３】前記基材に電解銅メッキ浴で３.３Ａ／ｄ
ｍ²の電流密度で電気メッキを行い、銅膜厚５μｍの金
属回路パターンを持つポリイミド樹脂前駆体層を有する
基材を得た。

【００４４】次いで、東レエンジニアリング（株）製の
エッチング液“ＴＰＥ３０００”で８０℃、３分間エッ
チング処理した後、水洗を行い、非金属回路形成部にあ
るポリイミド樹脂前駆体層を除去した後、前記基材を窒
素雰囲気中において１５０℃で乾燥し、さらに、４００
℃まで加熱し、４００℃の状態内に１５分間保持してポ
リイミド樹脂前駆体層のイミド化を行った後、窒素雰囲
気中で常温（２０℃〜２５℃）まで冷却し、Ｌ／Ｓ＝１
５０／１５０（μｍ）の金属回路パターンを有する電子
部品用基材を得た。

【００４５】前記電子部品用基材の金属回路の線間絶縁
抵抗をＪＩＳＣ−５０１６で測定したところ、１．０×
１０^１２Ω・ｃｍと高い絶縁抵抗値を示した。

【００４６】前記金属回路パターンは、ポリイミド基材
との密着性に優れており、得られた電子部品用基材の金
属回路はセロハンテープによる引き剥がし試験において
も金属回路がポリイミド基材から剥離することなかっ
た。

【００４７】（実施例２）実施例２のフローを図２
（ｂ）に示す。実施例１と同様の方法で、ポリイミド樹
脂前駆体層を有するポリイミド基材を作成した。このポ
リイミド基材にＬ／Ｓ＝１５０／１５０（μｍ）の配線
パターンを有する非金属回路形成部が開口したフォトマ
スクを通して、空気中において非金属回路形成部に低圧
水銀灯の紫外線を５分間照射した。紫外線の照射量はオ
ーク製作所製の照度計ＵＶ−０２で測定した結果、７５
００ｍＪ／ｃｍ²であった。

【００４８】次いで、フォトマスクを除去し、前記基材
上に２０％エタノール水溶液を滴下し、エタノール水溶
液膜によって空気を遮断した状態で低圧水銀灯からの紫
外線を３分間照射した。紫外線の照射量はオーク製作所
製の照度計ＵＶ−０２で測定した結果、４５００ｍＪ／
ｃｍ²であった。

【００４９】次に、前記基材を６５℃に加温されたメル
テック（株）製の次亜りん酸ソーダを還元剤とした無電
解ニッケル浴“エンプレートＮｉ―４２６”（ＰＨ＝６
〜７）で５分間浸漬させたところ、金属回路部にのみ均
一な金属光沢のあるメッキが生成し、実施例１と同様の
フォトマスクの開口パターンと逆の金属回路パターンが
形成された。

【００５０】前記基材を窒素雰囲気中において１５０℃
で乾燥し、さらに、４００℃まで加熱し、４００℃の状
態内に１５分間保持してイミド化を行った後、窒素雰囲
気中で常温まで冷却し、電解銅メッキ浴で３.３Ａ／ｄ
ｍ²の電流密度で電気メッキを行い、銅膜厚５μｍの金
属回路パターンを持つ基材を得た。

【００５１】次いで、東レエンジニアリング（株）製の
エッチング液“ＴＰＥ３０００”で８０℃、３分間エッ
チング処理し、非金属回路形成部にあるパラジウム化合
物を含有するイミド化されたポリイミド樹脂層を除去
し、Ｌ／Ｓ＝１５０／１５０（μｍ）の金属回路パター
ンを有する電子部品用基材を得た。

【００５２】前記電子部品用基材の金属回路の線間絶縁
抵抗をＪＩＳＣ−５０１６で測定したところ、１．０×
１０^１２Ω・ｃｍと高い絶縁抵抗値を示した。

【００５３】前記金属回路パターンは、ポリイミド基材
との密着性に優れており、得られた電子部品用基材の金
属回路はセロハンテープによる引き剥がし試験において
も金属回路がポリイミド基材から剥離することなかっ
た。

【００５４】（実施例３）実施例１において、ポリイミ
ド樹脂前駆体層およびポリイミド樹脂層の除去にポリイ
ミドエッチング液に替えて過マンガン酸塩水溶液を用い
た。すなわち、７０℃に加温された０．１モルの過マン
ガン酸カリ水溶液（ＰＨ＝１１）で非金属回路形成部の
ポリイミド樹脂前駆体層を５分間エッチング処理を行
い、水洗した後、さらに、４０℃に加温された０．１規
定の塩酸ヒドロキシルアンモニウム塩水溶液に浸漬して
過マンガン酸塩を還元除去した。得られたポリイミド基
材の非金属回路形成部のポリイミド樹脂前駆体層は完全
に除去されており、非金属回路形成部のＸＰＳ分析結果
にはニッケルやパラジウム金属は検出されなかった。

【００５５】その後、実施例１と同様の作業を行い金属
回路パターンを有する電子部品用基材を得た。得られた
電子部品用基材の金属回路パターンの線間絶縁抵抗値
は、1.0×10¹²Ω・ｃｍであり、電子部品用基材の金属
回路とポリイミド基材の密着強度は高く、セロハンテー
プによる引き剥がし試験において金属回路は剥離しなか
った。

【００５６】（実施例４）実施例２において、電解銅メ
ッキにより金属回路部を形成した後、非金属回路形成部
のポリイミド樹脂前駆体層を除去し、加熱イミド化を行
ったところ、実施例２と同様の金属回路パターンを有す
る電子部品用基材を得ることができた。

【００５７】（比較例１）ポリイミド基材に下地金属薄
膜をスパッタ蒸着法によって形成された銅張りポリイミ
ド基材を用いて、フォトレジストを塗布し、露光・現像
処理し銅箔をエッチングする方法により金属回路パター
ンを形成し、得られたポリイミド基材の金属回路とポリ
イミド基材のセロハンテープによる引き剥がし試験をお
こなったところ、得られたポリイミド基材の金属回路に
剥離が見られた。

【００５８】（比較例２）実施例１から実施例４と同一
のポリイミド基材およびポリイミド樹脂前駆体層を使用
し、同様の工程で金属回路部を作製したあと、加熱イミ
ド化を行わずに電子部品用基材を得た。前記電子部品用
基材のセロハンテープによる引き剥がし試験を行ったと
ころ、全実施例において金属回路が容易に剥離した。

【００５９】（比較例３）実施例１と同じポリイミド基
材およびポリイミド樹脂前駆体層を使用し、ポリイミド
基材のポリイミド樹脂前駆体層を金属回路形成部が遮光
され、非金属回路形成部が開口されたフォトマスクを通
して、空気中で紫外線照射する工程を経ずに、ポリイミ
ド樹脂前駆体層の全面を水で濡らし、前記フォトマスク
をして紫外線を照射し、基材を無電解ニッケルメッキ浴
に浸漬し無電解メッキを行ったところ、金属回路部に金
属光沢のあるメッキが形成された後、非金属回路形成部
にパラジウムイオンによる触媒作用による金属光沢のな
いメッキが生成され、時間を経るにつれ非金属回路形成
部のメッキ部分が増大し、図７に示すように金属回路が
短絡し、所定の金属回路パターンを得ることができなか
った。

【００６０】

【発明の効果】本発明の金属回路パターン形成方法は請
求項１に記載のように、ポリイミド基材上にパラジウム
化合物を含有するポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布・乾
燥させてポリイミド樹脂前駆体層を形成し、金属回路形
成部が遮光され、かつ非金属回路形成部が開口されたパ
ターンのフォトマスクを介して空気中で紫外線を照射
し、次いでフォトマスクを除去し、水素供与体の存在下
において前記ポリイミド樹脂前駆体層に紫外線を照射し
メッキ下地核を形成した後、無電解メッキ処理によりメ
ッキ下地金属層を形成する下地金属層形成工程と、前記
メッキ下地金属層上に金属回路部を形成するメッキ処
理、前記ポリイミド樹脂前駆体層を加熱イミド化してポ
リイミド樹脂層にするイミド化処理、非金属回路形成部
のポリイミド樹脂前駆体層またはポリイミド樹脂層を除
去する除去処理からなる金属回路形成工程とを有するた
め、メッキ下地金属層がポリイミド基材と同質であるポ
リイミド樹脂層にアンカー状に入り込んだ構成になって
おり、アンカー効果によって金属回路と樹脂の密着強度
が非常に高くかつ微細な線間絶縁性に優れた金属回路パ
ターンを容易にかつ確実に形成することができる。

【００６１】請求項２に記載のように、ポリイミド樹脂
前駆体溶液としてポリアミック酸またはポリアミック酸
誘導体の少なくともいずれか一方からなるポリイミド樹
脂前駆体ワニスにパラジウム化合物が分散し、かつパラ
ジウム化合物とポリイミド樹脂前駆体とが錯体を形成し
ているポリイミド樹脂前駆体溶液を用いると、前記溶液
のポリマー分子とパラジウム化合物は分子結合的な構成
で均一に分布するため、ポリイミド樹脂前駆体層の表面
にはポリマー分子の一成分としてパラジウム化合物が分
布することになり、紫外線照射によりパラジウム化合物
のパラジウムイオンが還元され表面にパラジウム金属が
生成し、表面近傍のポリイミド樹脂前駆体層にもパラジ
ウム金属が生成する。そして、無電解メッキを行うと、
例えばニッケル無電解メッキの場合は、パラジウムの触
媒効果によりニッケルが前記ポリイミド樹脂前駆体層の
表面から層内部まで進入し、後工程でのポリイミド樹脂
前駆体のイミド化により、下地金属としてのニッケルが
基材と同質のポリイミド樹脂層の中に包み込まれた状態
となり、ポリイミド基材に充分なアンカー効果を持った
密着力の高いメッキ下地金属層を形成することができ
る。

【００６２】請求項３に記載のように、パラジウム化合
物にパラジウムアセチルアセトン錯体、水素供与体に
水、アルコールまたはアルコール水溶液を用いることに
より、紫外線照射によるパラジウム錯体のパラジウムイ
オンを効率的かつ安定的にパラジウム金属に還元するこ
とができる。

【００６３】請求項４に記載のように、ポリイミド樹脂
前駆体層およびポリイミド樹脂層の除去にアルカリ金属
水酸化物とアミン化合物の水溶液または、過マンガン酸
アルカリ金属塩水溶液を用いることにより、非金属回路
形成部のポリイミド樹脂層を選択的に容易に除去でき、
基材と同等の線間絶縁抵抗が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の金属回路パターンの形成方
法を断面的に示す図であり、（ａ）はポリイミド脂前駆
体層を塗布したポリイミド基材に金属回路形成部が遮光
され、かつ非金属回路形成部が開口されたフォトマスク
を通して紫外線を照射した状態を示す断面図、（ｂ）は
フォトマスクを除去した状態を示す断面図、（ｃ）は水
素供与体の存在下においてポリイミド基材に紫外線を照
射し、ポリイミド樹脂前駆体層中のパラジウム錯体をパ
ラジウム金属に還元した状態を示す断面図、（ｄ）は無
電解メッキにより下地金属部を形成した状態を示す断面
図、（ｅ）は電解メッキにより下地金属部に所定の膜厚
みの金属回路部を形成した状態を示す断面図、（ｆ）は
非金属回路形成部のポリイミド樹脂前駆体層を除去した
状態を示す断面図、（ｇ）はポリイミド基材を加熱しポ
リイミド樹脂前駆体層のイミド化を行った状態を示す断
面図である。

【図２】本発明の金属回路パターン形成方法の実施例の
フローを示す図である。

【図３】紫外線照射前後におけるポリイミド樹脂前駆体
層のパラジウムの結合エネルギー変化を示すＸＰＳ分析
結果を示す図である。

【図４】無電解ニッケルメッキ後のニッケルメッキ部お
よびポリイミド樹脂前駆体層のオージェ分析チャート図
である。

【図５】ポリイミド樹脂前駆体層のパラジウムの結合エ
ネルギー変化を示すＸＰＳ分析結果を示す図である。

【図６】本発明の金属回路パターン形成方法により形成
した金属回路パターンの上面図である。

【図７】従来の金属回路パターン形成方法により形成し
た金属回路パターンの上面図である。

【符号の説明】

１ ポリイミド基材 ２ ポリイミド樹脂前駆体層 ６ 水素供与体 ７ 紫外線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 稔 神奈川県茅ヶ崎市松風台11−13 (72)発明者 鈴木 篤 埼玉県川越市芳野台一丁目103番54 レイ テック株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 CM041 EE046 EF066 EH036 EN116 EZ006 GP03 4K022 AA15 AA42 BA14 BA35 CA06 CA08 CA12 CA21 CA26 CA27 DA01 EA03 5E343 AA02 AA18 BB24 BB44 CC73 DD34 DD44 DD47 EE15 EE22 EE60 ER02 ER08 ER33 GG02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリイミド基材上にパラジウム化合物を
   含有するポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布・乾燥させて
   ポリイミド樹脂前駆体層を形成し、金属回路形成部が遮
   光され、かつ非金属回路形成部が開口されたパターンの
   フォトマスクを介して空気中で紫外線を照射し、次いで
   フォトマスクを除去し、水素供与体の存在下において前
   記ポリイミド樹脂前駆体層に紫外線を照射しメッキ下地
   核を形成した後、無電解メッキ処理によりメッキ下地金
   属層を形成する下地金属層形成工程と、前記メッキ下地
   金属層上に金属回路部を形成するメッキ処理、前記ポリ
   イミド樹脂前駆体層を加熱イミド化してポリイミド樹脂
   層にするイミド化処理、非金属回路形成部のポリイミド
   樹脂前駆体層またはポリイミド樹脂層を除去する除去処
   理からなる金属回路形成工程と、を有することを特徴と
   する金属回路パターン形成方法。
2. 【請求項２】 ポリイミド樹脂前駆体溶液として、ポリ
   アミック酸、ポリアミック酸の誘導体の少なくともいず
   れか一方からなるポリイミド樹脂前駆体ワニスにパラジ
   ウム化合物が分散し、かつ前記パラジウム化合物と前記
   ポリイミド樹脂前駆体とが錯体を形成していることを特
   徴とする請求項１に記載の金属回路パターン形成方法。
3. 【請求項３】 パラジウム化合物としてパラジウムアセ
   チルアセトン錯体を使用し、水素供与体として水、アル
   コールまたはアルコール水溶液を使用することを特徴と
   する請求項１に記載の金属回路パターン形成方法。
4. 【請求項４】 ポリイミド樹脂前駆体層およびポリイミ
   ド樹脂層の除去に、アルカリ金属水酸化物とアミン化合
   物の水溶液を使用するか、または過マンガン酸アルカリ
   金属塩水溶液を使用することを特徴とする請求項１に記
   載の金属回路パターン形成方法。