【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属箔付きのフレキシブル回路基板に関し、詳しくは、同一製品内および製品ロットごとの反りのばらつきを低減し得る構造を備える金属箔付フレキシブル回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、サスペンション用フレキシブル回路基板として、金属箔付のフレキシブル回路基板が汎用されている。当該金属箔付フレキシブル回路基板は、金属箔上に順次積層された絶縁層と、下地金属層と、導体回路層と、被覆樹脂層（カバーレイ）とを、基本的に備える。近年、電気機器や電子機器の小型化および高集積化に伴い、これらの機器の配線に使用される金属箔付フレキシブル回路基板についても、製品の反りのばらつきの低減、配線の微細化、構成材料の厚み精度など、要求される品質が高くなってきている。中でも、製品の反りのばらつきは、たとえば、ハードディスクドライブのサスペンション用フレキシブル回路基板の用途においては、ヘッドとディスク間距離のばらつきを発生させるといった悪影響を及ぼすため、その抑制が特に求められている。
【０００３】
上記金属箔付フレキシブル回路基板は、通常、金属箔基板上に絶縁層を形成し、例えばめっき法、フォトリソグラフィーなどの製法で導体回路層を形成し、さらに導体回路層上に被覆樹脂層を形成する、というような手順にて製造される。かかる製造過程において、金属箔は、エッチングなどの方法にて所定の大きさに加工しなければならないが、エッチングを施した後の状態の金属箔は、当該エッチングを施す前の状態と比較して、たとえばウェット処理のためのシャワーや作業者による取扱いなどによってダメージを受けやすく、得られた製品に反りなどのばらつきが発生し易いという問題がある。
【０００４】
また最近では、製品の軽量化などの観点から、比較的厚みの小さな金属箔（１０μｍ〜６０μｍ程度）を使用することが望まれてきている。しかしながら厚みの小さな金属箔を使用すると、当該金属箔付フレキシブル回路基板の剛性が低くなってしまい、このことによっても製品に反りのばらつきが生じ易くなってしまうというような問題もあった。このことから、金属箔を上記程度の厚みよりも大きくすることなく、同一製品内および製品ロットごとの反りのばらつきを低減することのできる金属箔付フレキシブル回路基板の開発が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、従来より金属箔の厚みを大きくすることなく、反りのばらつきが発生しにくい金属箔付フレキシブル回路基板を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は以下のとおりである。
（１）金属箔の一主面上に絶縁層、下地金属層、導体回路層および被覆樹脂層が順次積層された金属箔付フレキシブル回路基板であって、
導体回路層が、２層〜４層の金属層を総厚みが５０μｍ以下となるように積層されたものであり、絶縁層に隣接して形成される下地金属層の厚みが０．１μｍ以下であることを特徴とする金属箔付フレキシブル回路基板。
（２）下地金属層が、絶縁層側に配置される第一下地金属層と、導体回路層側に配置される第二下地金属層とからなり、
第一下地金属層がクロムにて形成され、第二下地金属層が銅にて形成されたものである、上記（１）に記載の金属箔付フレキシブル回路基板。
（３）導体回路層が、絶縁層から離反する方向に向かって順に、銅で形成された金属層、ニッケルで形成された金属層および銅で形成された金属層の３層からなるものである、上記（１）または（２）に記載の金属箔付フレキシブル回路基板。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の好ましい一例の金属箔付フレキシブル回路基板１を簡略化して示す断面図である。本発明の金属箔付フレキシブル回路基板１（以下、「回路基板１」ということがある。）は、金属箔２の一主面上に、絶縁層３、下地金属層４、導体回路層５および被覆樹脂層（カバーレイ）６が順次積層された構造を基本的に備える。本発明の回路基板１は、かかる基本構造において、導体回路層５が、その総厚みＤ１が５０μｍ以下となるように積層された２層〜４層の金属層にて形成され、かつ絶縁層に隣接する下地金属層４（図１の例では、絶縁層３側に配置される第一下地金属層４ａ）の厚みＤ２が、０．１μｍ以下に選ばれたものであることを特徴とするものである。図１には、導体回路層５が３層の金属層５ａ，５ｂ，５ｃを有する例を示す。
【０００８】
上述のように本発明の回路基板１は、金属箔２の一主面上に絶縁層３、下地金属層４、導体回路層５および被覆樹脂層６が順次積層されてなる基本構造を有する。本発明においては、このような基本構造において、まず、導体回路層５が、総厚みが５０μｍ以下の２層〜４層の金属層にて形成されることによってバネ性を有するようになり、製品に反りのばらつきを生じにくくできる。また本発明においては、上記基本構造において、絶縁層３に隣接する下地金属層４ａの厚みが０．１μｍ以下であることによって、絶縁層３と下地金属層４ａとの密着力を高めることができる。このような本発明では、金属箔２が１０μｍ〜６０μｍといった比較的小さな厚みであっても、たとえばウェット処理のためのシャワーや作業者による取扱いなどによってダメージを受けにくく、製品の反りのばらつきの小さな金属箔付フレキシブル回路基板を実現することができる。
【０００９】
本発明における金属箔２を形成する材料としては、特に制限はなく、たとえばステンレス鋼、銅、銅−ベリリウム、リン青銅、４２アロイ、チタン合金などの種々の金属材料が挙げられるが、中でも、バネ性、耐腐食性に優れることから、ステンレス鋼が好ましい。
また金属箔２の厚みは、特に制限はされないが、金属箔２は回路基板１の製造過程でエッチングを施す必要があり、加工性に優れることから１０μｍ〜６０μｍであるのが好ましく、１５μｍ〜３０μｍであるのがより好ましい。
【００１０】
本発明における絶縁層３を形成する材料としては、電気絶縁性を有するものであれば特に制限はなく、たとえばポリイミド、アラミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン、トリアセチルセルロース、ポリエチレンなどの種々の樹脂材料が挙げられるが、中でも、耐熱性、寸法安定性に優れることから、ポリイミドが好ましい。上記樹脂材料は、感光性を有するもの、感光性を有しないもののいずれであってもよいが、後述するように露光工程を省略できる利点があることから、感光性を有する樹脂材料を用いるのが好ましく、中でも、感光性ポリイミドにて形成するのが特に好ましい。
絶縁層３の厚みは、特には制限されないが、充分な電気絶縁性を有しかつ製造コストを低減するという観点からは、２μｍ〜２０μｍであるのが好ましく、５μｍ〜１５μｍであるのがより好ましい。絶縁層３は、通常、目的とする回路基板の配線に応じた所定のパターンを有するように形成される。
【００１１】
絶縁層上に積層される下地金属層を形成する材料としては、特に制限はなく、銅、クロム、ニッケル、チタン、タンタルおよびそれらの少なくとも２種以上の合金が例示されるが、導体回路層と絶縁層との間の安定した密着力の保持、ならびに製造コストの観点からは、クロムまたは銅が好ましい。下地金属層は、通常、目的とする回路基板の配線に応じた所定のパターンを有するように形成される。
【００１２】
本発明の金属箔付フレキシブル回路基板では、絶縁層に隣接する下地金属層の厚みを０．１μｍ以下に形成する。上記絶縁層に隣接する下地金属層の厚みが０．１μｍを超えると、絶縁層との密着力が低下し（たとえば、クロムにて厚み０．０５μｍの上記下地金属層を形成した場合の密着力：約８００ｇｆ／ｃｍ、同じくクロムにて厚み０．１５μｍの上記下地金属層を形成した場合の密着力：約１５０ｇｆ／ｃｍ）、また生産性が悪くなってしまう不具合があるためである。また、導体回路層の絶縁層へのマイグレーション防止効果の観点からは、上記絶縁層に隣接する下地金属層は、０．０１μｍ以上の厚みを有することが好ましい。
【００１３】
本発明における下地金属層は、上述のように絶縁層に隣接して形成される下地金属層の厚みが０．１μｍ以下であるならば、２層以上形成されていてもよい。特に、図１に示すように、下地金属層４が、絶縁層３側に配置される第一下地金属層４ａと導体回路層５側に配置される第二下地金属層４ｂとの２層で実現され、第一下地金属層４ａがクロムにて形成され、かつ第二下地金属層４ｂが銅にて形成されるのが好ましい。このような構成をとることで、導体回路層と絶縁層との密着力を維持しながら、導体回路層の形成のための電解めっきを容易に行うことができるというような利点がある。
たとえば、上記のようにクロムで形成された第一下地金属層４ａおよび銅で形成された第二下地金属層４ｂにて下地金属層４が実現される場合、絶縁層３との密着力を確保するという観点から、第一下地金属層４ａの厚みは０．０３μｍ〜０．０７μｍであるのが好ましい。また、電解めっきのための表面抵抗および製造コストの観点から、第二下地金属層４ｂの厚みは０．０５μｍ〜０．５μｍであるのが好ましく、０．１μｍ〜０．３μｍであるのがより好ましい。
【００１４】
本発明における導体回路層５は、上記下地金属層４上に２層〜４層形成される。導体回路層５が１層のみであると、基材に大きな反りが発生したり、反りにバラツキが生じる不具合があるためであり、また導体回路層５が５層以上形成されると、効果的には余り向上しないにもかかわらず、製造工程が増えて効率的でないというような不具合があるためである。
【００１５】
また導体回路層５の各金属層を形成する材料としては、後述する電解めっき法にて析出し得る金属材料であれば特に制限はなく、たとえば、ニッケル、クロム、ベリリウム、銅、銀、金、アルミニウム、コバルト、鉄、マンガン、モリブデン、タルタル、タングステン、ならびにこれらのうち少なくとも２種以上の合金が例示される。各金属層５ａ〜５ｃは、いずれも互いに異なる金属材料で形成されたものであってもよく、また少なくとも２層が同じ金属材料で形成されたものであってもよい。導体回路層５は、通常、目的とする回路基板の配線に応じた所定の配線パターンに形成される。
【００１６】
本発明における導体回路層５は、高弾性率材料で形成された金属層と低抵抗率材料で形成された金属層とを少なくとも１層ずつ有するように実現されるのが好ましい。これによって、配線材料としての導電性を有し、たとえばウェット処理のためのシャワーや作業者による取扱いなどによるダメージがあっても元に戻るバネ性を有することで、反りのばらつきがさらに小さい金属箔付フレキシブル回路基板１を実現することができる。なお上記高弾性率材料は、弾性率が１．５×１０１１Ｐａ以上の金属材料を指し、上記例示した金属材料の中ではニッケル、クロム、ベリリウム、コバルト、鉄、マンガン、モリブデン、タンタル、タングステンおよびこれらの少なくとも２種以上の合金が該当する。また上記低抵抗率材料としては、ＪＩＳ Ｈ ０５０５に準拠して測定された抵抗率が１×１０−７Ω・ｍ以下の金属材料を指し、上記例示した金属材料の中では銅、銀、金、アルミニウムおよびこれらの少なくとも２種以上の合金が該当する。
上記効果を顕著に発揮し得る観点からは、図１に示すように導体回路層が、絶縁層から離反する方向Ａに向かって順に、銅で形成された金属層５ａ、ニッケルで形成された金属層５ｂおよび銅で形成された金属層５ｃの３層からなるように実現されることが、特に好ましい。
【００１７】
本発明における導体回路層５の各金属層５ａ〜５ｃの厚みは、導体回路層５の総厚みＤ１が５０μｍ以下、好ましくは２５μｍ以下であれば、特に制限はない。導体回路層５の総厚みＤ１が５０μｍを超えると、生産性が低下するためである。
各金属層の厚みについては、上記のように総厚みＤ１が５０μｍ以下となるように選ばれるならば、特に制限はされないが、形成する金属材料により以下のような好適な厚みの範囲がある。たとえば低抵抗率材料である銅にて形成された金属層については、配線抵抗などの観点からは２μｍ〜３０μｍであるのが好ましく、５μｍ〜２０μｍであるのがより好ましい。また、たとえば高弾性率材料であるニッケルにて形成された金属層については、反りのばらつきをより低減させる観点からは、０．５μｍ〜２０μｍであるのが好ましく、１μｍ〜１５μｍであるのがより好ましい。
【００１８】
本発明における被覆樹脂層（カバーレイ）６は、上述した絶縁層３上に積層された下地金属層４および導体回路層５を、少なくともその側方において露出し得ないように被覆する。被覆樹脂層を形成する材料としては、上述した絶縁層３を形成する材料と同様のものが挙げられ、特に制限はないが、耐熱性や耐薬品性の観点から、ポリイミドが好ましい。被覆樹脂層６の厚みに特に制限はないが、絶縁性および製造コストの観点からは、１μｍ〜１０μｍであるのが好ましく、２μｍ〜７μｍであるのがより好ましい。
【００１９】
被覆樹脂層６は、導体回路層５の絶縁層３から最も離反した側の金属層５ｃが一部露出し得るように形成され、かかる露出部分には、通常、他の電子部品と電気的に接合するための接合端子として、さらに金属パッド７が積層される。金属パッド７を形成する金属材料としては、特に制限はされないが、上述した低抵抗率材料、たとえば金、銀、銅、ニッケル、アルミニウムおよびこれらの少なくとも２種以上の合金が好ましく、腐食しにくい金が特に好ましい。金属パッド７は、その厚みに特に制限はないが、他部品との接合信頼性および製造コストを考慮すると、たとえばニッケルにて形成する場合には、０．０１μｍ〜５μｍであるのが好ましく、０．３μｍ〜３μｍであるのが好ましい。また、たとえば金にて金属パッド７を形成する場合には、その厚みは０．２μｍ〜５μｍであるのが好ましく、０．５μｍ〜４μｍであるのがより好ましい。
【００２０】
本発明の回路基板１は、下地金属層４および導体回路層５からの被覆樹脂層６への導体金属の拡散を防ぐための拡散防止層８を、下地金属層４および導体回路層５の被覆樹脂層６によって覆われる部分に有することが好ましい。図１には、下地金属層４および導体回路層５の側部の全面および絶縁層３から最も離反した面の一部を覆う拡散防止層８を有する例を示す。
【００２１】
拡散防止層８を形成する金属材料に制限はないが、たとえば、ニッケル、クロム、チタンおよびこれらの２種以上の合金が挙げられ、中でも、拡散防止特性および製造コストの観点からは、ニッケルが特に好ましい。
また拡散防止層８の厚みにも特に制限はないが、たとえばニッケルにて拡散防止層８を形成する場合、上記下地金属層４および導体回路層５からの被覆樹脂層６への導体金属の拡散防止および製造コストに優れることから、０．０２μｍ〜０．５μｍであるのが好ましく、０．０５μｍ〜０．３μｍであるのがより好ましい。
【００２２】
また、必要に応じて、導体回路層５の絶縁層３から最も離反した面と上記金属パッド７との間に、導体回路層５からの金属パッド７への導体金属の拡散を防止するための、第二の拡散防止層が形成されていてもよい（図示せず）。第二の拡散防止層を形成する金属材料としては、特に制限なく、上述の拡散防止層８を形成する金属材料と同様のものを用いることができ、中でも製造コストの観点からはニッケルが好ましい。当該第二の拡散防止層は、その厚みに特に制限はないが、他部材への接合信頼性および製造コストに優れる観点からは、０．０１μｍ〜５μｍであるのが好ましく、０．３μｍ〜３μｍであるのがより好ましい。
【００２３】
以下、本発明の金属箔付フレキシブル回路基板を製造する方法について説明する。図２は、本発明の金属箔付フレキシブル回路基板１を製造する方法を、段階的に示す模式図である。
まず、金属箔２上に、目的とする回路基板の配線に応じた所定のパターンに形成された絶縁層３を積層する（図２（Ａ））。
絶縁層３の形成材料として、たとえば感光性ポリイミドを使用する場合、ポリイミド前駆体（イミド化する前のもの）を金属箔２上に塗布し、乾燥した後、これに上記所定のパターンに応じたマスクを介して露光を行う。露光後、さらに現像を行うことで、不要部分のポリイミド前駆体層を除去し、所定のパターンに形成する。その後、ポリイミド前駆体に熱処理を施してこれをイミド化して、絶縁層３が形成される。
【００２４】
また絶縁層３の形成材料として、たとえば感光性を有しないポリイミドを使用する場合、上記所定のパターンに形成する方法としては、ウェットエッチング法とドライエッチング法とがある。
ウェットエッチング法にて上記所定のパターンに形成する場合、ポリイミド前駆体を塗布し金属箔２上に塗布し、乾燥した後、この上にさらにレジスト層を形成する。レジスト層に上記所定のパターンに応じたマスクを介して露光を行い、さらに現像を行う。さらに、不要部分のポリイミド（前駆体）を、たとえば水酸化ナトリウム溶液などのアルカリ溶液でエッチングし、レジスト剥離することで上記所定のパターンに形成する。
ドライエッチング法にて上記所定のパターンに形成する場合、ポリイミド前駆体を金属箔２上に塗布し、乾燥した後、上記所定のパターンに応じたマスクを介してプラズマなどでエッチングして、所定のパターンに形成する。
これらの方法による場合、ポリイミド前駆体のイミド化は、所定のパターンに形成する前後のいずれであってもよい。
【００２５】
次に、絶縁層３上に下地金属層４を形成する（図２（Ｂ））。下地金属層４は、後述するように電解めっき法にて導体回路層５を形成する際の、めっき析出のための種付け層としての役割を有するものであり、たとえばスパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着、無電解めっきなど、従来公知の種々の薄膜形成方法を用いて形成すればよい。中でも、絶縁層との密着性がよいことから、スパッタリングにより下地金属層４を形成するのが好ましい。下地金属層４は、上述したように絶縁層３に隣接する下地金属層の厚みが０．１μｍ以下であるならば、２層以上（図１に示した例では、絶縁層３側に配置される第一下地金属層４ａと、導体回路層５側に配置される第二下地金属層４ｂの２層）形成されてもよい。
【００２６】
上記電解めっき法以外の方法にて絶縁層３上に下地金属層４を形成した後、これに所定の導体回路層５を形成するため、レジスト層Ｒを形成する（図２（Ｃ））。レジスト層Ｒは液状レジストやドライフィルム状レジストがあるが、製造コストの低減の観点からは、ドライフィルム状レジストを使用するのが好ましい。形成するレジスト層Ｒの厚みは、形成する導体回路層５の総厚みＤ１に依存し、１μｍ〜７０μｍであるのが好ましく、２０μｍ〜４５μｍであるのがより好ましい。形成したレジスト層Ｒに、所定の配線パターンに応じたマスクを介して露光した後、現像を行って、次工程にて電解めっきを施す部分を剥き出しにする。
【００２７】
次に、下地金属層４の上記剥き出しにされた部分に、電解めっき法にて２層〜４層の金属層を積層し、導体回路層５を形成する（図２（Ｄ））。電解めっき法としては、当分野にて一般に行われているようなフルアディティブ法、セミアディティブ法、サブトラクティブ法などが挙げられ、特に制限されるものではないが、配線精度や製造コストを考慮するとセミアディティブ法が好ましい。電解めっき法によって、上述したように導体回路層の総厚みが５０μｍ以下となるように、２層〜４層の金属層を形成する。電解めっき法は、通常の条件にしたがって行えばよく、特に制限されるものではない。電解めっきを行った後、不要となったレジストを水酸化ナトリウム溶液などのアルカリ性の溶液にて剥離する（図２（Ｅ））。
【００２８】
上記レジスト剥離の後、上記下地金属層４を、たとえば銅で形成された下地金属層では硝酸系溶液などを用いて、またたとえばクロムで形成された下地金属層ではフェリシアン化カリウム系溶液などを用いて、適宜ソフトエッチングすることで、下地金属層４を所定のパターンに形成する（図２（Ｆ））。
【００２９】
上記拡散防止層８を形成する場合には、下地金属層のパターン形成後、下地金属層４および導体回路層５を被覆するような金属層を形成する（図２（Ｇ））。拡散防止層８の形成方法としては、特に制限されるものではなく、たとえばめっき、スパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着などが例示されるが、中でも導体回路層や被覆樹脂層への密着性、厚み分布の均一性ならびに製造コストの観点からは、無電解めっきが好ましく、ニッケルを用いた無電解めっきによるのが特に好ましい。
【００３０】
その後、下地金属層４および導体回路層５を、少なくともその側面を被覆するように被覆樹脂層６を形成する（図２（Ｈ））。かかる被覆樹脂層６の形成方法は、上述した絶縁層３の形成方法と同様にして行えばよい。通常、被覆樹脂層６は、導体回路層５の絶縁層３から最も離反した側の金属層が露出されるように形成する。
【００３１】
かかる無電解めっきの後、上記拡散防止層８が形成されている場合には、被覆樹脂層６にて被覆しない導体回路層５の部分をエッチングして除去する（図２（Ｉ））。拡散防止層８のエッチングは、上記拡散防止層８がたとえばニッケルで形成されている場合には、硝酸系溶液などを用いてソフトエッチングする。このエッチングによって、たとえば下地金属層４および導体回路層５の側部全面および絶縁層３から最も離反した側の表面の一部（下地金属層４および導体回路層５の被覆樹脂層６にて被覆する部分）が拡散防止層８にて覆われるように形成する。
【００３２】
この露出された部分には、通常、他の電子部品と電気的に接合するための接合端子として、さらに金属パッド７が積層される（図２（Ｊ））。金属パッド７は、当分野で通常行われているように、たとえば電解めっき法によって形成すればよい。
【００３３】
さらに所望の形態に応じて、金属箔にレジスト層を形成し、金属箔や絶縁層にエッチングを施して、最終製品とする（図示せず）。レジスト層は液状レジスト、ドライフィルム状レジスト等限定されないが、上記特性、製造コストを考慮するとドライフィルム状レジストが望ましい。金属箔エッチング用のレジストは上記所定のパターンに応じたマスクを介して露光し、現像を行い、不要な金属箔部分を剥き出しにする。金属箔が例えばステンレスの場合は塩化第二鉄でエッチングし、不要になったレジストを水酸化ナトリウムなどのアルカリ溶液で剥離する。
以上のような方法によって、図１に示した例の本発明の金属箔付フレキシブル回路基板１を製造することができる。
【００３４】
なお、接続端子となる上記金属パッド７には、必要に応じ、他の部材との接合を強固とするための金属ペーストをさらに積層させてもよい。金属ペーストの積層は、たとえばスクリーン印刷などによって形成すればよい。金属ペーストを形成する金属材料に特に限定はないが、半田、銀、銅、およびこれらの２種以上の合金など、低抵抗率材料が好ましく、製造コストの観点からは半田が特に好ましい。
【００３５】
また、本発明の金属箔付フレキシブル回路基板１においては、その裏側（金属箔２の導体回路層５などが積層される側とは反対側）にもパッドが形成されてもよい。かかるパッドを設ける場合、次のような裏側からの加工を要する。
まず、金属箔２をエッチングするためのマスキング層として、レジスト層を金属箔２の裏側に形成する。かかるレジスト層を形成するためのレジストとしては、液状レジスト、ドライフィルム状レジストなどがあるが、レジスト厚みの均一性などの特性や製造コストなどの観点からは、ドライフィルム状レジストを使用するのが好ましい。
上記レジスト層に所定のパターンのマスクを介して露光し、さらに現像を行うことで、エッチングしたい部分を剥き出しにする。エッチングは、金属箔２については、たとえばステンレス鋼で金属箔２が形成されている場合には塩化第二鉄などを用い、また絶縁層３については、たとえばポリイミドで絶縁層３が形成されている場合には水酸化カリウム系溶液等を用いるなどして、形成材料にあわせて適宜選択して行う。このようにして金属箔２および絶縁層３のエッチングを順次行い、下地金属層を裏側に露出させる。その後、不要となった上記レジスト層を水酸化ナトリウム溶液などのアルカリ性溶液にて剥離する。さらに、拡散防止層の不要な部分を、当該拡散防止層がたとえばニッケルにて形成されてなる場合には、硝酸系溶液などによってソフトエッチングを施す。また下地金属層４が、たとえばクロムにて形成されている場合には、たとえばフェリシアン化カリウム溶液などを用いて、適宜エッチングを施す。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
実施例１
まず、厚み２０μｍの金属箔２（ＳＵＳ３０４製）上に、感光性ポリイミドのポリイミド前駆体を塗布し、乾燥した後、これに所定のパターンに応じたマスクを介して露光し、現像を行った。不要部分のポリイミド前駆体層を除去し、所定のパターンを形成した後、ポリイミド前駆体を熱処理によりキュア（イミド化）して、厚み１０μｍの絶縁層３を形成した。
上記絶縁層３に、クロムをスパッタリングした後、銅をスパッタリングして、絶縁層３上に、クロムにて形成された厚み３００Å（オームストロング）の第一下地金属層４ａと、銅にて形成された厚み７００Åの第二下地金属層４ｂとを順次積層した。
ドライフィルム状レジストを用いて第二下地金属層４ｂ上にレジスト層Ｒを形成し、これに所定のパターンに応じたマスクを介して露光した後、現像を行い不要なレジスト層を除去して、電解めっきを施す部分を剥き出しにした。この剥き出しになった部分に、電解銅めっき、電解ニッケルめっき、電解銅めっきを順次行い、銅にて形成された金属層５ａ（厚み：５μｍ）、ニッケルにて形成された金属層５ｂ（厚み：５μｍ）および銅にて形成された金属層５ｃ（厚み：５μｍ）を積層した。その後、レジスト層を水酸化ナトリウム溶液にて剥離して、導体回路層５を形成した。
レジスト剥離後、第一下地金属層４ａおよび第二下地金属層４ｂにソフトエッチングを施し、所定のパターンに形成した。ソフトエッチングは、クロムで形成された第一下地金属層４ａについてはフェリシアン化カリウム系溶液を、銅で形成された第二下地金属層４ｂについては硝酸系溶液を用いて行った。
その後、無電解ニッケルめっきを行い、厚み０．１μｍのニッケル層（後の拡散防止層）を形成し、上記の絶縁層３の形成と同様にして感光性ポリイミドのポリイミド前駆体にて、絶縁層３から最も離反した側の上記ニッケル層が露出されるように被覆し、露光、現像の後キュアを行って、厚み３μｍの被覆樹脂層（カバーレイ）６を形成した。上記被覆樹脂層６より露出したニッケル層を硝酸系溶液にてソフトエッチングして除去し、下地金属層４および導体回路層５の側部を覆う拡散防止層８を形成した。その後、金属箔２および絶縁層３に、フォトリソグラフィーおよびウェットエッチングを施して、最終製品の所望の形状に加工した。
上述の被覆樹脂層６から露出させた絶縁層３から最も離反した側の金属層５ｃに、電解金めっきを施して、厚み２μｍの金属パッド７を形成して、図１に示した例の金属箔付フレキシブル回路基板１のサンプルを作製した。
【００３７】
比較例１
導体回路層を、銅にて形成された厚み１５μｍの金属層の１層のみとした以外は実施例１と同様にして、金属箔付フレキシブル回路基板のサンプルを作製した。
【００３８】
〔評価試験〕
上記各サンプルについて、以下の手順にて評価試験を行った。
まず、測長顕微鏡（ＱＵＩＣＫ ＶＩＳＩＯＮ、ミツトヨ社製）を用い、初期の反りＳ１を測定したところ、実施例１については０．３３９（度）、比較例１については０．１１６（度）であった。
上記測定後、各サンプルのパターン面に、ダメージとして水洗シャワー（圧力：２ｋｇｆ／ｃｍ２）を１分間あてた後、同様にして反りＳ２を測定したところ、実施例１については０．３６２（度）、比較例１については０．３５４（度）であった。
これらの値より、反り変化率（＝（Ｓ２−Ｓ１）／Ｓ１）をそれぞれ算出したところ、実施例１は０．０７、比較例１は２．０４であった。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、従来より金属箔の厚みを大きくすることなく、反りのばらつきが発生しにくい金属箔付フレキシブル回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい一例の金属箔付フレキシブル回路基板１を簡略化して示す断面図である。
【図２】本発明の金属箔付フレキシブル回路基板１を製造する方法を、段階的に示す模式図である。
【符号の説明】
１ 金属箔付フレキシブル回路基板
２ 金属箔
３ 絶縁層
４ 下地金属層
５ 導体回路層
６ 被覆樹脂層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flexible circuit board with a metal foil, and more particularly, to a flexible circuit board with a metal foil having a structure capable of reducing variation in warpage in the same product and between product lots.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a flexible circuit board with a metal foil has been widely used as a flexible circuit board for suspension. The flexible circuit board with a metal foil basically includes an insulating layer, a base metal layer, a conductive circuit layer, and a coating resin layer (cover lay) sequentially laminated on the metal foil. In recent years, with the miniaturization and high integration of electric and electronic devices, flexible circuit boards with metal foil used for wiring of these devices have also been reduced in product warpage variation, finer wiring, and component materials. The required quality, such as the thickness accuracy, is increasing. Above all, the variation in warpage of the product has an adverse effect, for example, in the use of a flexible circuit board for suspension of a hard disk drive, such as causing a variation in the distance between a head and a disk.
[0003]
The above-mentioned flexible circuit board with a metal foil usually forms an insulating layer on the metal foil substrate, for example, forms a conductive circuit layer by a manufacturing method such as a plating method or photolithography, and further forms a coating resin layer on the conductive circuit layer. To be manufactured. In such a manufacturing process, the metal foil must be processed to a predetermined size by a method such as etching, but the metal foil in the state after the etching is compared with the state before the etching. For example, there is a problem that the obtained product is easily damaged by a shower for wet processing, handling by an operator, and the like, and the obtained product is liable to be uneven such as warpage.
[0004]
Recently, it has been desired to use a relatively thin metal foil (about 10 μm to 60 μm) from the viewpoint of reducing the weight of the product. However, when a metal foil having a small thickness is used, the rigidity of the flexible circuit board with the metal foil is reduced, and this also causes a problem that a variation in warpage is likely to occur in a product. For this reason, there is a need for the development of a flexible circuit board with a metal foil that can reduce the variation in warpage within the same product and between product lots without making the metal foil thicker than the above-described thickness.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a flexible circuit board with a metal foil which is less likely to have a variation in warpage without increasing the thickness of the metal foil as compared with the related art. It is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
(1) A flexible circuit board with a metal foil in which an insulating layer, a base metal layer, a conductive circuit layer, and a coating resin layer are sequentially laminated on one main surface of the metal foil,
The conductor circuit layer is formed by laminating two to four metal layers so that the total thickness is 50 μm or less, and the thickness of the base metal layer formed adjacent to the insulating layer is 0.1 μm or less. A flexible circuit board provided with a metal foil.
(2) the base metal layer includes a first base metal layer disposed on the insulating layer side and a second base metal layer disposed on the conductor circuit layer side;
The flexible circuit board with a metal foil according to the above (1), wherein the first base metal layer is formed of chromium and the second base metal layer is formed of copper.
(3) The conductor circuit layer is composed of three layers of a metal layer formed of copper, a metal layer formed of nickel, and a metal layer formed of copper in order from the direction away from the insulating layer. The flexible circuit board with a metal foil according to (1) or (2).
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a simplified cross-sectional view showing a preferred example of a flexible circuit board with metal foil 1 according to the present invention. The flexible circuit board with a metal foil 1 of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “circuit board 1”) includes an insulating layer 3, a base metal layer 4, a conductive circuit layer 5, It basically has a structure in which a coating resin layer (coverlay) 6 is sequentially laminated. In the circuit board 1 of the present invention, in such a basic structure, the conductor circuit layer 5 is formed of two to four metal layers laminated so that the total thickness D1 thereof is 50 μm or less, and The thickness D2 of the adjacent base metal layer 4 (the first base metal layer 4a disposed on the insulating layer 3 side in the example of FIG. 1) is selected to be 0.1 μm or less. Things. FIG. 1 shows an example in which the conductor circuit layer 5 has three metal layers 5a, 5b, and 5c.
[0008]
As described above, the circuit board 1 of the present invention has a basic structure in which the insulating layer 3, the base metal layer 4, the conductive circuit layer 5, and the coating resin layer 6 are sequentially laminated on one main surface of the metal foil 2. In the present invention, in such a basic structure, first, the conductor circuit layer 5 has spring properties by being formed of two to four metal layers having a total thickness of 50 μm or less. Warpage is less likely to occur. Further, in the present invention, in the above basic structure, the adhesion between the insulating layer 3 and the base metal layer 4a can be increased by setting the thickness of the base metal layer 4a adjacent to the insulating layer 3 to 0.1 μm or less. . In the present invention, even when the metal foil 2 has a relatively small thickness of 10 μm to 60 μm, the metal foil 2 is hardly damaged by, for example, a shower for wet processing or handling by an operator, and the variation in warpage of the product is small. A flexible circuit board with a metal foil can be realized.
[0009]
The material for forming the metal foil 2 in the present invention is not particularly limited, and includes various metal materials such as stainless steel, copper, copper-beryllium, phosphor bronze, 42 alloy, and titanium alloy. Stainless steel is preferred because of its excellent properties and corrosion resistance.
The thickness of the metal foil 2 is not particularly limited. However, the metal foil 2 needs to be etched during the manufacturing process of the circuit board 1, and is preferably 10 μm to 60 μm, and more preferably 15 μm to 30 μm because of excellent workability. Is more preferable.
[0010]
The material for forming the insulating layer 3 in the present invention is not particularly limited as long as it has electrical insulation properties. For example, polyimide, aramid, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polypropylene, triacetyl cellulose, Various resin materials such as polyethylene are exemplified, and among them, polyimide is preferable because of excellent heat resistance and dimensional stability. The resin material may be either photosensitive or non-photosensitive.However, since there is an advantage that the exposure step can be omitted as described later, it is preferable to use a photosensitive resin material. It is particularly preferable to use a photosensitive polyimide.
The thickness of the insulating layer 3 is not particularly limited, but is preferably 2 μm to 20 μm, and more preferably 5 μm to 15 μm, from the viewpoint of having sufficient electric insulation and reducing manufacturing cost. . The insulating layer 3 is usually formed so as to have a predetermined pattern according to the intended wiring of the circuit board.
[0011]
The material for forming the base metal layer laminated on the insulating layer is not particularly limited, and examples thereof include copper, chromium, nickel, titanium, tantalum and alloys of at least two or more of them. Chromium or copper is preferred from the viewpoint of maintaining stable adhesion to the insulating layer and the manufacturing cost. The base metal layer is usually formed so as to have a predetermined pattern according to the intended wiring of the circuit board.
[0012]
In the flexible circuit board with metal foil of the present invention, the thickness of the underlying metal layer adjacent to the insulating layer is formed to be 0.1 μm or less. If the thickness of the underlying metal layer adjacent to the insulating layer exceeds 0.1 μm, the adhesive strength with the insulating layer decreases (for example, the adhesive strength when the underlying metal layer having a thickness of 0.05 μm is formed of chromium). : About 800 gf / cm, the adhesion when the above-mentioned base metal layer having a thickness of 0.15 μm is also made of chromium: about 150 gf / cm), and the productivity is deteriorated. Further, from the viewpoint of the effect of preventing the conductive circuit layer from migrating to the insulating layer, the base metal layer adjacent to the insulating layer preferably has a thickness of 0.01 μm or more.
[0013]
As described above, two or more base metal layers may be formed as long as the base metal layer formed adjacent to the insulating layer has a thickness of 0.1 μm or less as described above. In particular, as shown in FIG. 1, the base metal layer 4 has two layers: a first base metal layer 4a provided on the insulating layer 3 side and a second base metal layer 4b provided on the conductor circuit layer 5 side. It is preferable that the first base metal layer 4a is formed of chromium and the second base metal layer 4b is formed of copper. With such a configuration, there is an advantage that electrolytic plating for forming the conductor circuit layer can be easily performed while maintaining the adhesion between the conductor circuit layer and the insulating layer.
For example, when the base metal layer 4 is realized by the first base metal layer 4a formed of chromium and the second base metal layer 4b formed of copper as described above, the adhesion to the insulating layer 3 is reduced. From the viewpoint of ensuring the thickness, the thickness of the first base metal layer 4a is preferably 0.03 μm to 0.07 μm. Further, from the viewpoints of surface resistance for electrolytic plating and manufacturing cost, the thickness of the second base metal layer 4b is preferably 0.05 μm to 0.5 μm, more preferably 0.1 μm to 0.3 μm. preferable.
[0014]
In the present invention, two to four conductive circuit layers 5 are formed on the base metal layer 4. This is because if the conductor circuit layer 5 is only one layer, there is a problem that a large warp is generated in the base material or a variation occurs in the warp. If five or more conductor circuit layers 5 are formed, it is effective. This is because there is a problem that the number of manufacturing processes is increased and the efficiency is not efficient, though the improvement is not so large.
[0015]
The material for forming each metal layer of the conductor circuit layer 5 is not particularly limited as long as it is a metal material that can be deposited by an electrolytic plating method described later. For example, nickel, chromium, beryllium, copper, silver, gold, Examples include aluminum, cobalt, iron, manganese, molybdenum, tartar, tungsten, and alloys of at least two or more of these. Each of the metal layers 5a to 5c may be formed of a different metal material, or at least two layers may be formed of the same metal material. The conductive circuit layer 5 is usually formed in a predetermined wiring pattern according to a target wiring of the circuit board.
[0016]
The conductor circuit layer 5 in the present invention is preferably realized to have at least one metal layer formed of a high elastic modulus material and at least one metal layer formed of a low resistivity material. As a result, the metal foil has conductivity as a wiring material, and has a spring property that returns to its original state even if it is damaged by a shower for wet processing or handling by an operator, for example, so that variation in warpage is further reduced. The flexible circuit board 1 can be realized. The high elastic modulus material has an elastic modulus of 1.5 × 1011It refers to a metal material of Pa or more, and among the metal materials exemplified above, nickel, chromium, beryllium, cobalt, iron, manganese, molybdenum, tantalum, tungsten and alloys of at least two or more of them are applicable. The low resistivity material has a resistivity of 1 × 10 5 measured in accordance with JIS H0505.-7Ω · m or less, and among the metal materials exemplified above, copper, silver, gold, aluminum and alloys of at least two or more of them are applicable.
From the viewpoint that the above effects can be remarkably exhibited, as shown in FIG. 1, the conductor circuit layers are arranged in the direction A away from the insulating layer in the order of the metal layer 5 a made of copper and the metal layer 5 made of nickel. It is particularly preferred that it is realized to consist of three layers: a layer 5b and a metal layer 5c made of copper.
[0017]
The thickness of each of the metal layers 5a to 5c of the conductor circuit layer 5 in the present invention is not particularly limited as long as the total thickness D1 of the conductor circuit layer 5 is 50 μm or less, preferably 25 μm or less. If the total thickness D1 of the conductor circuit layer 5 exceeds 50 μm, the productivity is reduced.
The thickness of each metal layer is not particularly limited as long as the total thickness D1 is selected so as to be 50 μm or less as described above. However, there are the following preferable thickness ranges depending on the metal material to be formed. For example, for a metal layer formed of copper which is a low resistivity material, the thickness is preferably 2 μm to 30 μm, and more preferably 5 μm to 20 μm, from the viewpoint of wiring resistance and the like. Further, for example, for a metal layer formed of nickel which is a high elastic modulus material, from the viewpoint of further reducing the variation in warpage, the thickness is preferably 0.5 μm to 20 μm, more preferably 1 μm to 15 μm. preferable.
[0018]
The covering resin layer (coverlay) 6 in the present invention covers the base metal layer 4 and the conductor circuit layer 5 laminated on the insulating layer 3 so as not to be exposed at least on the sides. The material for forming the coating resin layer is the same as the material for forming the insulating layer 3 described above, and is not particularly limited. However, polyimide is preferable from the viewpoint of heat resistance and chemical resistance. The thickness of the coating resin layer 6 is not particularly limited, but is preferably 1 μm to 10 μm, and more preferably 2 μm to 7 μm, from the viewpoint of insulation and manufacturing cost.
[0019]
The coating resin layer 6 is formed such that a part of the metal layer 5c on the side of the conductor circuit layer 5 farthest from the insulating layer 3 can be partially exposed, and the exposed portion is usually electrically connected to other electronic components. A metal pad 7 is further laminated as a joining terminal for joining. The metal material for forming the metal pad 7 is not particularly limited, but the above-mentioned low resistivity material, for example, gold, silver, copper, nickel, aluminum and alloys of at least two or more of these materials are preferable, Is particularly preferred. The thickness of the metal pad 7 is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm to 5 μm when it is formed of nickel, for example, in consideration of bonding reliability with other components and manufacturing cost. It is preferably from 3 μm to 3 μm. When the metal pad 7 is formed of, for example, gold, the thickness is preferably 0.2 μm to 5 μm, and more preferably 0.5 μm to 4 μm.
[0020]
The circuit board 1 of the present invention includes a diffusion preventing layer 8 for preventing the diffusion of conductive metal from the underlying metal layer 4 and the conductive circuit layer 5 to the coating resin layer 6, and a coating of the underlying metal layer 4 and the conductive circuit layer 5. It is preferable to have it in a portion covered by the resin layer 6. FIG. 1 shows an example in which a diffusion preventing layer 8 is provided to cover the entire side surfaces of the base metal layer 4 and the conductor circuit layer 5 and a part of the surface farthest from the insulating layer 3.
[0021]
The metal material forming the diffusion prevention layer 8 is not limited, and examples thereof include nickel, chromium, titanium, and alloys of two or more of these. Among them, nickel is particularly preferable from the viewpoint of diffusion prevention characteristics and manufacturing cost. preferable.
The thickness of the diffusion prevention layer 8 is not particularly limited. For example, when the diffusion prevention layer 8 is formed of nickel, the diffusion of the conductive metal from the base metal layer 4 and the conductive circuit layer 5 to the coating resin layer 6 is performed. The thickness is preferably 0.02 μm to 0.5 μm, and more preferably 0.05 μm to 0.3 μm, from the viewpoint of prevention and excellent manufacturing cost.
[0022]
Further, if necessary, between the surface of the conductive circuit layer 5 farthest from the insulating layer 3 and the metal pad 7, the conductive metal layer 5 can prevent diffusion of conductive metal from the conductive circuit layer 5 to the metal pad 7. A second diffusion prevention layer may be formed (not shown). The metal material forming the second diffusion prevention layer is not particularly limited, and the same metal material as the metal material forming the diffusion prevention layer 8 described above can be used. Among them, nickel is preferable from the viewpoint of manufacturing cost. The thickness of the second diffusion prevention layer is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm to 5 μm, and more preferably 0.3 μm to 3 μm from the viewpoint of excellent joining reliability to other members and manufacturing cost. Is more preferable.
[0023]
Hereinafter, a method for manufacturing the flexible circuit board with a metal foil of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic view showing step by step a method of manufacturing the flexible circuit board 1 with a metal foil of the present invention.
First, an insulating layer 3 formed in a predetermined pattern according to a target wiring of a circuit board is laminated on the metal foil 2 (FIG. 2A).
When photosensitive polyimide is used as a material for forming the insulating layer 3, for example, a polyimide precursor (before imidization) is applied onto the metal foil 2, dried, and then applied to the predetermined pattern. Exposure is performed through a mask. After the exposure, further development is performed to remove unnecessary portions of the polyimide precursor layer to form a predetermined pattern. Thereafter, a heat treatment is applied to the polyimide precursor to imidize the polyimide precursor, and the insulating layer 3 is formed.
[0024]
In the case where, for example, polyimide having no photosensitivity is used as a material for forming the insulating layer 3, there are a wet etching method and a dry etching method as a method of forming the predetermined pattern.
When the predetermined pattern is formed by the wet etching method, a polyimide precursor is applied, applied on the metal foil 2, dried, and then a resist layer is further formed thereon. The resist layer is exposed through a mask corresponding to the above-mentioned predetermined pattern, and further developed. Further, an unnecessary portion of the polyimide (precursor) is etched with an alkali solution such as a sodium hydroxide solution, and the resist is stripped to form the predetermined pattern.
When the predetermined pattern is formed by the dry etching method, a polyimide precursor is applied on the metal foil 2, dried, and then etched by plasma or the like through a mask corresponding to the predetermined pattern to obtain a predetermined pattern. Form into a pattern.
In the case of using these methods, the imidation of the polyimide precursor may be performed either before or after formation into a predetermined pattern.
[0025]
Next, a base metal layer 4 is formed on the insulating layer 3 (FIG. 2B). The base metal layer 4 has a role as a seeding layer for plating deposition when the conductive circuit layer 5 is formed by an electrolytic plating method as described later, and includes, for example, sputtering, ion plating, and vacuum deposition. It may be formed using various conventionally known thin film forming methods such as electroless plating. Above all, it is preferable to form the base metal layer 4 by sputtering because of good adhesion to the insulating layer. If the thickness of the base metal layer adjacent to the insulating layer 3 is 0.1 μm or less as described above, the base metal layer 4 is formed of two or more layers (in the example shown in FIG. (A first base metal layer 4a and a second base metal layer 4b disposed on the conductor circuit layer 5 side).
[0026]
After the base metal layer 4 is formed on the insulating layer 3 by a method other than the electrolytic plating method, a resist layer R is formed thereon to form a predetermined conductor circuit layer 5 (FIG. 2C). As the resist layer R, there are a liquid resist and a dry film resist, but from the viewpoint of reduction in manufacturing cost, it is preferable to use a dry film resist. The thickness of the resist layer R to be formed depends on the total thickness D1 of the conductive circuit layer 5 to be formed, and is preferably 1 μm to 70 μm, and more preferably 20 μm to 45 μm. After exposing the formed resist layer R through a mask corresponding to a predetermined wiring pattern, development is performed, and a portion to be subjected to electrolytic plating in the next step is exposed.
[0027]
Next, two to four metal layers are laminated on the exposed portion of the base metal layer 4 by electrolytic plating to form the conductor circuit layer 5 (FIG. 2D). Examples of the electrolytic plating method include a full additive method, a semi-additive method, a subtractive method, and the like, which are generally performed in the art, and are not particularly limited, but when wiring accuracy and manufacturing cost are taken into consideration. The semi-additive method is preferred. As described above, two to four metal layers are formed by electroplating so that the total thickness of the conductor circuit layer is 50 μm or less. The electroplating method may be performed under ordinary conditions, and is not particularly limited. After the electrolytic plating, the unnecessary resist is peeled off with an alkaline solution such as a sodium hydroxide solution (FIG. 2E).
[0028]
After the resist is stripped, the base metal layer 4 is formed, for example, using a nitric acid-based solution for a base metal layer formed of copper, or using a potassium ferricyanide-based solution for a base metal layer formed of, for example, chromium. The underlying metal layer 4 is formed in a predetermined pattern by performing appropriate soft etching (FIG. 2F).
[0029]
When forming the diffusion prevention layer 8, after forming the pattern of the base metal layer, a metal layer covering the base metal layer 4 and the conductive circuit layer 5 is formed (FIG. 2G). The method for forming the diffusion preventing layer 8 is not particularly limited, and examples thereof include plating, sputtering, ion plating, and vacuum deposition. Among these, adhesion and thickness to the conductor circuit layer and the coating resin layer are preferable. From the viewpoint of uniformity of distribution and production cost, electroless plating is preferable, and electroless plating using nickel is particularly preferable.
[0030]
Thereafter, a coating resin layer 6 is formed so as to cover at least the side surfaces of the base metal layer 4 and the conductor circuit layer 5 (FIG. 2 (H)). The method for forming the coating resin layer 6 may be the same as the method for forming the insulating layer 3 described above. Usually, the coating resin layer 6 is formed such that the metal layer on the side of the conductive circuit layer 5 farthest from the insulating layer 3 is exposed.
[0031]
After the electroless plating, when the diffusion preventing layer 8 is formed, the portion of the conductor circuit layer 5 that is not covered with the covering resin layer 6 is removed by etching (FIG. 2 (I)). When the diffusion preventing layer 8 is formed of, for example, nickel, soft etching is performed using a nitric acid-based solution or the like. By this etching, for example, the entire surface of the side portions of base metal layer 4 and conductive circuit layer 5 and part of the surface farthest away from insulating layer 3 (covered with base resin layer 4 and cover resin layer 6 of conductive circuit layer 5). Is formed so as to be covered with the diffusion preventing layer 8.
[0032]
Usually, a metal pad 7 is further laminated on the exposed portion as a joining terminal for electrically joining with another electronic component (FIG. 2 (J)). The metal pad 7 may be formed by, for example, an electrolytic plating method, as is generally performed in the art.
[0033]
Further, according to a desired form, a resist layer is formed on the metal foil, and the metal foil and the insulating layer are etched to obtain a final product (not shown). The resist layer is not limited to a liquid resist, a dry film resist or the like, but a dry film resist is desirable in consideration of the above characteristics and production cost. The resist for etching the metal foil is exposed through a mask corresponding to the above-mentioned predetermined pattern, developed, and an unnecessary metal foil portion is exposed. When the metal foil is, for example, stainless steel, it is etched with ferric chloride, and the unnecessary resist is peeled off with an alkali solution such as sodium hydroxide.
By the method as described above, the flexible circuit board with metal foil 1 of the present invention shown in FIG. 1 can be manufactured.
[0034]
The metal pad 7 serving as a connection terminal may be further laminated with a metal paste for strengthening the bonding with other members, if necessary. The lamination of the metal paste may be formed by, for example, screen printing. The metal material forming the metal paste is not particularly limited, but a low-resistivity material such as solder, silver, copper, or an alloy of two or more thereof is preferable, and solder is particularly preferable from the viewpoint of manufacturing cost.
[0035]
Further, in the flexible circuit board with metal foil 1 of the present invention, pads may be formed on the back side (the side opposite to the side on which the conductor circuit layer 5 of the metal foil 2 is laminated). When such a pad is provided, the following processing from the back side is required.
First, a resist layer is formed on the back side of the metal foil 2 as a masking layer for etching the metal foil 2. As a resist for forming such a resist layer, there are a liquid resist, a dry film resist, and the like. From the viewpoints of properties such as uniformity of the resist thickness and manufacturing costs, it is preferable to use a dry film resist. preferable.
The resist layer is exposed to light through a mask having a predetermined pattern, and further developed, so that a portion to be etched is exposed. For the metal foil 2, for example, when the metal foil 2 is formed of stainless steel, ferric chloride or the like is used. For the insulating layer 3, the insulating layer 3 is formed of, for example, polyimide. In such a case, a potassium hydroxide-based solution or the like is used, and the selection is appropriately made in accordance with the material to be formed. In this manner, the metal foil 2 and the insulating layer 3 are sequentially etched to expose the underlying metal layer on the back side. Thereafter, the unnecessary resist layer is peeled off with an alkaline solution such as a sodium hydroxide solution. Further, in a case where the unnecessary portion of the diffusion preventing layer is formed of, for example, nickel, soft etching is performed on the unnecessary portion of the diffusion preventing layer using a nitric acid-based solution or the like. When the base metal layer 4 is formed of, for example, chromium, etching is appropriately performed using, for example, a potassium ferricyanide solution.
[0036]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
Example 1
First, a polyimide precursor of a photosensitive polyimide was applied on a metal foil 2 (made of SUS304) having a thickness of 20 μm, dried, exposed to light through a mask corresponding to a predetermined pattern, and developed. After removing unnecessary portions of the polyimide precursor layer and forming a predetermined pattern, the polyimide precursor was cured (imidized) by heat treatment to form an insulating layer 3 having a thickness of 10 μm.
After chromium is sputtered on the insulating layer 3, copper is sputtered to form a first base metal layer 4 a having a thickness of 300 ° (ohm strong) formed of chromium and copper on the insulating layer 3. The thus formed second base metal layer 4b having a thickness of 700 ° was sequentially laminated.
A resist layer R is formed on the second base metal layer 4b using a dry film resist, and after exposing the resist layer R through a mask corresponding to a predetermined pattern, development is performed to remove an unnecessary resist layer. The part to be subjected to electrolytic plating was exposed. The exposed portion is subjected to electrolytic copper plating, electrolytic nickel plating, and electrolytic copper plating in this order to form a metal layer 5a (thickness: 5 μm) formed of copper and a metal layer 5b (thickness: 5 mm) formed of nickel. 5 μm) and a metal layer 5c (thickness: 5 μm) formed of copper. Thereafter, the resist layer was stripped with a sodium hydroxide solution to form a conductor circuit layer 5.
After the resist was stripped, the first underlying metal layer 4a and the second underlying metal layer 4b were subjected to soft etching to form a predetermined pattern. The soft etching was performed using a potassium ferricyanide-based solution for the first base metal layer 4a formed of chromium and a nitric acid-based solution for the second base metal layer 4b formed of copper.
Thereafter, electroless nickel plating is performed to form a nickel layer having a thickness of 0.1 μm (later anti-diffusion layer), and the insulating layer is formed using a polyimide precursor of a photosensitive polyimide in the same manner as the formation of the insulating layer 3 described above. 3 was coated so that the above-mentioned nickel layer on the side farthest from 3 was exposed, and after exposure and development, curing was performed to form a coating resin layer (coverlay) 6 having a thickness of 3 μm. The nickel layer exposed from the coating resin layer 6 was removed by soft etching with a nitric acid-based solution to form a diffusion preventing layer 8 covering side portions of the base metal layer 4 and the conductor circuit layer 5. Thereafter, the metal foil 2 and the insulating layer 3 were subjected to photolithography and wet etching to be processed into a desired shape of a final product.
A metal pad 7 having a thickness of 2 μm was formed on the metal layer 5c on the side farthest from the insulating layer 3 exposed from the coating resin layer 6 to form a metal pad 7 having a thickness of 2 μm. A sample of the flexible circuit board with foil 1 was produced.
[0037]
Comparative Example 1
A sample of a flexible circuit board with a metal foil was prepared in the same manner as in Example 1 except that the conductive circuit layer was made of only one metal layer of copper having a thickness of 15 μm.
[0038]
〔Evaluation test〕
An evaluation test was performed on each of the above samples according to the following procedure.
First, the initial warpage S1 was measured using a length-measuring microscope (QUICK VISION, manufactured by Mitutoyo Corporation). The initial warpage S1 was 0.339 (degree) for Example 1 and 0.116 (degree) for Comparative Example 1. Was.
After the measurement, the pattern surface of each sample was washed with a water-washing shower (pressure: 2 kgf / cm).2) For 1 minute, and the warpage S2 was measured in the same manner. As a result, it was 0.362 (degree) for Example 1 and 0.354 (degree) for Comparative Example 1.
From these values, the warpage change rate (= (S2−S1) / S1) was calculated, and it was 0.07 in Example 1 and 2.04 in Comparative Example 1.
[0039]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a flexible circuit board with a metal foil that is less likely to cause warpage variation without increasing the thickness of the metal foil compared to the related art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified cross-sectional view showing a preferred example of a flexible circuit board with metal foil 1 according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing step by step a method for manufacturing the flexible circuit board with metal foil 1 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Flexible circuit board with metal foil
2 Metal foil
3 insulation layer
4 Underlying metal layer
5 conductor circuit layer
6 Resin layer
