JP2005322792A - プリント配線基板、その製造方法および半導体装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】
本発明のプリント配線基板は、絶縁フィルムの少なくとも一方の面に、表面に金属メッキ層が形成された配線パターンを有し、該金属メッキ層が形成された配線パターンの端子部分を残し、かつ該金属メッキ層を介して配線パターン上に樹脂保護層が形成されたプリント配線基板であり、該配線パターンの金属メッキ層の表面粗度（Rz)が１．１μｍ以上
に調整されていることを特徴としており、本発明の半導体装置は、このプリント配線基板に電子部品が実装されてなる。本発明のプリント配線基板は、配線パターンを形成した後、金属メッキ層が形成される前に、配線パターン表面の金属メッキ層の表面粗度（Rz)が
、１．１μｍ以上になるように、配線パターンの表面を粗化処理することにより製造される。
【効果】
配線パターン表面を粗化処理することにより、例えば金メッキのように活性の低い金属からなるメッキ層を有する場合であっても、熱衝撃により樹脂保護層に発泡などの不具合が発生しにくい。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電子部品を実装する際の加熱などによる熱衝撃によって、樹脂保護層の剥離、発泡などの生じにくいプリント配線基板、その製造方法およびこのプリント配線基板を用いた半導体装置に関する。さらに詳しくは本発明は、配線パターンの表面に貴金属メッキ層のように表面の活性が低い層を形成したプリント配線基板に電子部品を実装する際の加熱などによる熱衝撃によっても、表面に形成した樹脂保護層に剥離、発泡などが生じにくいプリント配線基板、その製造方法およびこのプリント配線基板に電子部品を実装した半導体装置に関する。

電子機器に電子部品を組み込むためにプリント配線基板が使用されている。このようにして使用されるプリント配線基板には種々のものがあり、例えば、絶縁フィルムの少なくとも一方の表面に銅などの導電性金属層が形成された基材フィルムを用いて、導電性金属層を選択的にエッチングして所望の配線パターンを形成し、この配線パターンの表面にスズなどの金属をメッキした後、この金属メッキされた配線パターンの表面に、端子部分を残して樹脂保護層を形成したプリント配線基板が使用されている。

このようなプリント配線基板では、配線パターンの表面に金属メッキ層が形成されており、この金属メッキ層の表面状態によってその表面を覆うように設けられる樹脂保護層の密着強度に著しい差が生ずる。特に昨今の配線パターンの細線化・狭ピッチ化に伴って樹脂保護層の密着性は、絶縁フィルムの表面状態よりも配線パターン上に形成された金属メッキ層の表面状態に依存する度合いが高くなってきている。殊に樹脂保護シートを貼着することにより樹脂保護層を形成する場合には、より配線パターン上に形成されたメッキ層の表面状態の樹脂保護層の密着性に対する依存性が高くなり、また、この金属メッキ層が貴金属を含有するメッキ層である場合には、メッキ層を形成する金属の活性が低いために樹脂保護層の密着性がさらに低くなる傾向がある。

このようなプリント配線基板に電子部品を実装する際には、電子部品に形成された電極とプリント配線基板に設けられた端子との間に電気的接続を確立するために、プリント配線基板を加熱する必要があり、樹脂保護層の密着性が低いと、この加熱による熱衝撃によって樹脂保護層に発泡し、あるいは、樹脂保護層が剥離することがある。このように樹脂保護層に発泡あるいは剥離が発生したプリント配線基板は、不良品となり、使用することはできない。

ところで、銅と樹脂との接着性を向上させるために、特許文献１（特開2002-47583号公報）には、硫酸、過酸化水素、フェニルテトラゾール、塩素供給源からなるエッチング剤を用いて銅または銅合金の表面をエッチングする方法の発明が開示されている。また、特許文献２（特開平11-29883号公報）には、硫酸、過酸化水素、テトラゾール（誘導体を含む）を用いたエッチング液が開示されている。

このようなエッチング液を用いて銅あるいは銅合金表面をマイクロエッチングすることにより、銅表面が粗面化されて、この表面にソルダーレジスト層を塗設した際に銅表面とソルダーレジスト層との接着性が改善されることが示されている。また、このようなエッチング液を用いたマイクロエッチングにより銅表面が１．５μｍ程度エッチングされたことが示されている。

しかしながら、この特許文献に具体的に開示されているのは、銅表面をマイクロエッチ
ングして、このマイクロエッチング面に直接ソルダーレジスト層を形成した場合のソルダーレジスト層の密着性であり、マイクロエッチングした銅の表面に金属メッキ層を形成した場合における金属メッキ層と樹脂保護層との密着性に関しては記載されていない。選択的エッチングにより配線パターンを形成する際には、形成された配線パターンの表面の金属酸化物の除去あるいは配線パターンの表面の粗化を目的として、配線パターンをマイクロエッチングする処理は行われていたが、通常の場合、形成された配線パターンの上には直接ソルダーレジスト層が形成され、このソルダーレジスト層との密着性を向上させるために、マイクロエッチングが行われているのであり、こうして形成された配線パターンの表面に金属メッキ層を形成した後、この金属メッキ層を介して樹脂保護層を形成する場合に、金属メッキ層の下地となる配線パターンの表面状態をどのように調整するかということに関しては、多層板の層間樹脂との接着強度を上げるために凹凸となるマイクロエッチングが行われていた。これは、従来のプリント配線基板においては、配線パターンのピッチ幅が広いために、ソルダーレジスト層の接着性に関しては、絶縁基材であるポリイミドフィルムなどとの接着性が支配的であり、配線パターン自体とソルダーレジスト層との接着性が仮に低かったとしても、ソルダーレジスト層自体は、絶縁フィルムと強固に接着しており、配線パターン上において配線パターンとソルダーレジスト層との接着強度が多少低くてもソルダーレジスト層全体から見れば、この部分的な接着強度の低下が問題になることはなかったからである。

ところで、プリント配線基板においては、ソルダーレジスト層のような樹脂保護層を形成する前に、配線パターンの保護のために形成された配線パターンの表面に金属メッキ層を形成することがある。樹脂保護層は、上記のような金属メッキ層の表面に形成されるが、この金属メッキ層を形成する金属の活性が低い場合、形成した樹脂保護層の密着強度が充分に高くならない。特に最近では、ソルダーレジスト層を、ソルダーレジストインクを塗布して形成する方法のほかに、所定の形状にされた樹脂保護フィルムを貼着して樹脂保護層を形成することがあり、このような場合には、樹脂保護フィルムと金属メッキ層との間で、充分な密着強度が発現しないことがある。

しかしながら、配線パターン表面に金属メッキ層が形成された場合、形成された金属メッキ層の表面に対する樹脂保護フィルムなどの密着強度は、金属メッキ層を形成する金属の活性によって著しく変化し、配線パターンの表面に形成されるメッキ層の形成金属の活性が低い場合に、例えば金メッキ層などのように活性の低い金属からなるメッキ層を形成した場合に、この不活性金属メッキ層の上に樹脂保護フィルムを貼着すると、その密着強度が充分に高くならずに、電子部品を実装する際の熱衝撃によって樹脂保護フィルムに発泡などが発生しやすいという問題が生じつつある。

そして、このような熱衝撃による樹脂保護フィルムの発泡などの貼着不具合について、具体的な解決手段は知られていない。
特開2002-47583号公報 特開平11-29883号公報

本発明は、配線パターンの全面に金属メッキ層が形成されたプリント配線基板において、樹脂保護層に熱衝撃が加えられたときに発泡などの不具合が生じにくいプリント配線基板およびこのプリント配線基板を製造する方法ならびにこのプリント配線基板を用いた半導体装置を提供することを目的としている。

本発明のプリント配線基板は、絶縁フィルムの少なくとも一方の面に、表面に金属メッ
キ層が形成された配線パターンを有し、該金属メッキ層が形成された配線パターンの端子部分を残し、かつ該金属メッキ層を介して配線パターン上に樹脂保護層が形成されたプリント配線基板であり、該配線パターンの金属メッキ層の表面粗度（Rz)が１．１μｍ以上
に調整されていることを特徴としている。

さらに、本発明のプリント配線基板の製造方法は、絶縁フィルムの少なくとも一方の表面に金属層を有する基材フィルムを選択的にエッチングして配線パターンを形成し、該配線パターン表面の金属メッキ層の表面粗度（Rz)が、１．１μｍ以上になるように粗化処
理した後、該配線パターン表面に金属メッキ層を形成し、次いでメッキ層が形成された配線パターンの金属メッキ層の上に端子部分を残して樹脂保護層を形成することを特徴としている。

本発明において、配線パターン表面全面に形成される金属メッキ層が、不活性な貴金属を含有するメッキ層、特に金メッキ層である場合に、よりその優れた特性が発現しやすい。

本発明のプリント配線基板は、絶縁フィルムの少なくとも一方の表面に、金属メッキ層が形成された配線パターンが形成され、この配線パターン上に金属メッキ層を介して樹脂保護層が形成されているプリント配線基板において、配線パターンの金属メッキ層の表面粗度（Rz）が１．１μｍ以上になるように調整されており、この配線パターン上に金属メッキ層を介して形成された樹脂保護層が、例えば電子部品を実装する際の熱衝撃などによっても発泡することがなく、配線パターン、金属メッキ層および樹脂保護層が強固に一体化している。特に金属メッキ層が金メッキ層であり、樹脂保護層が、樹脂保護フィルムを貼着して形成された場合には、一般に樹脂保護フィルムの密着性が低くなり、熱衝撃により発泡が生じやすいが、本発明では、このような場合においても、樹脂保護フィルムの発泡による不具合の発生を著しく低減することができる。

次に本発明のプリント配線基板、この製造方法およびこのプリント配線基板に電子部品を実装した半導体装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は、本発明のプリント配線基板のうち、フレキシブルなTABテープの一例を模式的
に示す図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を模式的に示す断面図である。また、図３は、本発明で配線パターン上に貼着して樹脂保護層を形成するための樹脂保護フィルムを模式的に示す斜視図である。

本発明のプリント配線基板には、絶縁フィルムの少なくとも一方の表面に金属層が形成された基材フィルムを選択的にエッチングすることにより、金属層を選択的に溶解させることにより配線パターンが形成されている。図１および図２において、絶縁フィルムは付番１１で示されており、配線パターンは付番１４で示されている。

本発明で使用する絶縁フィルム１１としては、ポリイミドフィルム、ポリイミドアミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、フッ素樹脂フィルムおよび液晶ポリマーフィルム等を挙げることできる。すなわち、これらの絶縁フィルム１１は、エッチングの際に使用されるエッチング液、あるいは、洗浄の際に使用されるアルカリ溶液などに侵食されることがない程度に耐酸・耐アルカリ性を有し、さらに電子部品を実装する際などの加熱によって熱変形しない程度の耐熱性を有している。こうした特性を有する絶縁フィルム１１としては、ポリイミドフィルムが好ましい。

このような絶縁フィルム１１は、通常は５〜１５０μｍ、好ましくは５〜１２５μｍ、特に好ましくは２５〜７５μｍの平均厚さを有している。
このような絶縁フィルム１１には、電子部品を実装するためのデバイスホール１３が形成されていてもよいし、さらにこのフィルムの幅方向の縁部近傍には、このフィルムを搬送し、さらにこのフィルムの位置決め手段となるスプロケットホール１２が形成されていてもよい。さらに、位置決め孔、出力用スリットなど、必要な貫通孔が形成されていてもよい。

また、本発明のプリント配線基板には、電子部品はデバイスホールを介さずに実装することも可能なので、デバイスホールが形成されていなくともよく、さらに、搬送のためにスプロケットホールを使用せずにロール搬送も可能なので、搬送のためのスプロケットホールが形成されていなくともよい。

このような絶縁フィルムには、その少なくとも一方の表面に導電性金属層を有する。従って、本発明のプリント配線基板には絶縁フィルムの一方の面に配線パターンが形成されているものと、絶縁フィルムの両面に配線パターンが形成されているものがある。図１および図２は、絶縁フィルム１１の一方の面に配線パターン１４が形成された例が示されている。

本発明において、導電性金属層を形成する金属としては銅、銅合金、アルミニウムなどの導電性金属を挙げることができる。特に本発明では、導電性金属層が銅箔で形成されていることが好ましい。ここで使用される銅箔には、一般に、圧延銅箔と、電解銅箔とがある。

ここで使用する導電性金属箔の厚さは、形成しようとする配線パターン１４の線幅に対応して設置されるが、通常は２〜７０μｍ、好ましくは８〜３５μｍの範囲内にある。形成しようとする配線パターンの線幅を狭くしようとする場合には、使用する導電性金属箔として薄い導電性金属箔を使用する。このような導電性金属箔は、絶縁フィルム１１表面に直接積層されていてもよいし、接着剤層（図示なし）を介して貼着されていてもよい。また、この導電性金属層を非常に薄く形成する場合には、絶縁フィルム表面に導電性金属を蒸着あるいはスパッタリングなどにより直接析出させることもできる。

上記のように絶縁フィルム１１の表面に導電性金属層を形成した後、この導電性金属層の表面に感光性樹脂を塗布し、形成された感光性樹脂層を露光・現像することにより、樹脂パターンを形成する。

こうして形成された樹脂パターンをマスキング材として、導電性金属層を選択的にエッチングすることにより所望の配線パターン１４を形成することができる。本発明のプリント配線基板においては、最も狭い部分の配線ピッチ２０〜８０μｍ（すなわち、配線パターン幅１０〜４０μｍ、配線パターン間幅１０〜４０μｍの配線パターンを有するプリント配線基板において特に有用性が高い。

ここで使用されるエッチング剤としては、例えば導電性金属層が銅層である場合には、塩酸と塩化第2銅あるいは塩化第2鉄とを含有するエッチング液など、通常のエッチング剤を挙げることができる。このようにして導電性金属層を樹脂パターンをマスキング材として選択的にエッチングすることにより、使用した樹脂パターンに相似形の配線パターン１４を形成することができる。こうして配線パターン１４を形成した後に、例えば、アルカリ洗浄などにより除去される。

このようにして形成された配線パターンの表面は、導電性金属として電解銅箔を使用し
た場合には、電解銅箔を製造する際に銅が析出し始める面（シャイニイ面）であり、その表面は非常に平滑であり、一般に、この配線パターンの表面は、電解銅箔のシャイニイ面に対応した表面粗度を有しており、その表面粗度（Ｒｚ）は、通常は０．５〜２．５μｍ、多くの場合０．５〜１．５μｍの範囲内にある。このように非常に平滑な表面を有する配線パターンに金属メッキ層を形成すると、配線パターンの平滑度はさらに高くなる傾向がある。従って、上記のようにして形成された配線パターンに直接金属メッキ層を形成すると、形成された金属メッキ層の表面粗度(Ｒｚ)は、多くの場合、１．１μｍ未満になり、このようにほとんど鏡面に近い表面平滑性を有する配線パターンの表面に樹脂保護層を形成したとしても、配線パターン表面における樹脂保護層との間で有意義な密着強度は発現しない。また、圧延銅箔の表面粗度（Rz）は、通常は０．５〜１．０μｍである。

そこで、本発明では、上記のようにして配線パターンを形成した後、この配線パターン１４の表面に粗化処理を施して、配線パターンの金属メッキ処理後の金属メッキ層の表面の表面粗度（Ｒｚ）を、通常は１．１μｍ以上、好ましくは１．１〜２．０μｍの範囲内、特に好ましくは１．３〜１．８μｍの範囲内に調整する。

なお、本発明において、表面粗度（Ｒｚ）の測定には、サーフテストＳＶ−3000（（株）ミツトヨ製）を使用し、触針は、先端半径が１μｍのものを使用し、任意の点を１０点測定して、最小値および最大値を除外した８点の表面粗度の平均値である。

上記のように表面粗度（Ｒｚ）が調整された配線パターンの表面を電子顕微鏡度で観察すると、その表面粗度（Ｒｚ）の差以上に表面が粗化されていることを確認することができる。

ここで使用するエッチング剤としては、硫酸などの無機酸を主成分とし、さらに必要により過酸化水素のような酸化剤を配合し、添加剤によって、配線パターンの表面を粗化処理可能なエッチング特性を有するエッチング液を使用する。従って、この配線パターンの表面を処理するエッチング液としては、銅箔などを均一にエッチングして配線パターンを形成する際に使用するような均一性の高いエッチング処理を行うエッチング剤は使用することはできないか、使用しても所望の効果を得られない。

このようなエッチング剤としては、上記のようにして形成された配線パターンの表面を選択的に表面粗化することができるエッチング液であればよく、このようなエッチング剤の例としては、硫酸などの無機酸と、過酸化水素などの酸化剤とを主剤として、窒素、酸素、硫黄の少なくとも1つの元素を含む複素環式化合物、さらに、塩素イオンを供給する
助剤を配合した導電性金属、特に銅の表面エッチング剤を使用することができる。また、上記のようのエッチング剤では、酸化剤として過酸化水素を使用した組成の例を示したが、過酸化水素の代わりに、エッチング液内に空気や酸素を吹き込んで利用することもできる。さらに、この表面粗化処理を目的としたエッチング剤には、一度エッチング剤と接触した配線パターン表面の導電性金属は一定以上はエッチングされないようにエッチング液から保護し、配線パターンの表面より深い部分に新たに露出した導電性金属を溶出すると共に、過度の導電性金属の溶出を防止するためにエッチングされた導電性金属の表面において溶出と保護とのバランスを採る必要がある。このために、窒素、酸素、硫黄の少なくとも1つの元素を含む複素環式化合物を配合して、エッチング液の主剤によりエッチング
された導電性金属面にこうした複素環式化合物を配位させて保護する。このような複素環式化合物としては、例えば、窒素原子、硫黄原子、酸素原子などを有する複素環式化合物を使用することができ、例えば、チアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、フェノキシテトラゾール、グアナミン、グアニン、インドール、スカトール、ピリジン類、ピリミジン類、チオバルビツール酸、グアニジン類、ピロール類などを挙げることができる。

また、このようなエッチング剤に配合される塩素イオン供給源としては、例えば、塩化カリウムなどの無機塩化物が使用される。
本発明のプリント配線基板を製造するに際しては、選択的エッチングにより形成された配線パターンの表面を、例えば上記のような表面粗化用のエッチング液を使用して、配線パターンの表面の表面粗度（Ｒｚ）を１．１μｍ以上に調整することが好ましく、さらに、この表面粗度（Ｒｚ）を１．１〜２．０μｍの範囲内に調整することが特に好ましく、さらに１．３〜１．８μｍの範囲内に調整することがさらに好ましい。すなわち、本発明のプリント配線基板においては、導電性金属箔を選択的にエッチングして配線パターンを形成し、こうして形成された配線パターン１４の表面に金属メッキ層１９を形成し、さらに、この金属メッキ層１９の表面に、端子部分１５，１６，１７，１８が露出するように樹脂保護層２０を形成するのであるが、金属メッキ層１９の表面が平滑すぎると樹脂保護層２０との密着強度が充分に高くならずに、電子部品を実装する際の熱衝撃によって発泡などが生じてしまう。上記のようにして表面状態が調整された配線パターン１４の表面には、通常の場合には、ソルダーレジスト層などの樹脂保護層が直接形成されるが、本発明のプリント配線基板においては、上記のように表面状態が調整された配線パターンの表面に金属メッキ層１９を形成する。なお、樹脂保護層を形成する前に、配線パターンの表面に、配線パターンのえぐれ（孔蝕）などの発生を防止するために配線パターンを形成する金属（例えば銅）よりも卑金属（例えばスズ）などのメッキ層を形成することがあるが、このような防食を目的とするメッキ層を形成する場合には、形成された配線パターンの表面をメッキ処理前に粗化処理することは、通常の場合には行われていない。

本発明では、上記のようにして粗化処理された配線パターンの表面に、配線パターンを形成する金属よりも貴の金属を用いた金属メッキ層を形成する際に有用性が高く、さらに、この金属メッキ層が、貴金属を含有するメッキ層である場合に有用性が高く、金属メッキ層が金メッキ層である場合のように、金属メッキ層形成金属の活性が低い場合に特に有用である。このような金属メッキ層の表面を化学的に粗化処理するのは非常に難しい。また、形成された配線パターンの幅が狭く、しかも薄いために物理的に金属メッキ層の表面を粗化処理するのも非常にむずかしい。

そこで、本発明では、金などの貴金属を含有する金属メッキ層よりも粗化処理が容易な銅などの導電性金属から形成された配線パターンの表面を所定の表面粗さになるように粗化処理して、こうして粗化処理された配線パターンの表面に、金属メッキ層を形成し、こうして形成された配線パターン−金属メッキ層−樹脂保護層をより強固に一体化するものである。

本発明のプリント配線基板においては、配線パターン１４の表面粗度（Ｒｚ）を通常は１．１μｍ以上、好ましくは１．１〜２．０μｍの範囲内、さらに好ましくは１．３〜１．８μｍの範囲内に調整して、この配線パターン１４の表面に金属メッキ層１９を形成することにより、この金属メッキ層１９の表面状態が、樹脂保護層２０の密着強度を熱衝撃によっても発泡などが生じないようになる。

なお、配線パターンの表面粗度（Ｒｚ）が２．０μｍを超えるような場合、樹脂保護層２０との密着強度は充分に保たれるが、例えば端子部分１６，１７，１８，１９の表面粗度（Ｒｚ）も高くなり、特に入力側および出力側のインナーリード１６，１７に、図２において、例えば矢印Ｂで示した方向から電子部品を実装する場合、電子部品（図示なし）このバンプ電極とインナーリード１６，１７の表面にある金属とによって形成される共晶合金の供給量が過剰になり、狭いピッチ幅で配線パターン１４を形成した場合には、隣接する配線パターン間で過剰に供給された共晶合金によって短絡が形成されることがあるなど、製造されるプリント配線基板および電子部品を実装した半導体装置に不具合が生ずる
ことがある。

従って、本発明のプリント配線基板に形成された配線パターンの表面を粗面化するに際しては、配線パターン１４の表面粗度（Rz）が上記のようになるように、表面粗化処理条件を制御する。例えば、硫酸と過酸化水素を主剤とするエッチング液を使用する場合には、エッチング液の温度を通常は２０〜５０℃に調整し、この温度で通常は５〜６０秒間配線パターンにエッチング液が接触するようにする。また、このときに使用するエッチング液は、使用時間の経過によって表面粗化力が低下するので、エッチング液管理には充分注意する必要がある。なお、本発明において、エッチング液と配線パターンとの接触時間は、配線パターンがエッチング液と最初に接触したときから、エッチング液が洗い流されるまでの時間である。配線パターンとエッチング液との接触には、上記のようなエッチング液を、配線パターンが形成された絶縁フィルムに向かって多数のノズルから噴霧して配線パターンと接触させる方法、あるいは、エッチング液が充填された表面粗化処理槽に配線パターンが形成された絶縁フィルムを浸漬する方法などを採用することができる。

このような配線パターンとエッチング液との接触に際しては、配線パターンが均等にエッチング液と接触することが必要であり、例えばエッチング液を噴霧する場合、配線パターンにエッチング液が均等に噴霧されるように、例えばエッチング液の噴霧ノズルを揺動させながらエッチング液を噴霧する方法、表面粗化処理中の絶縁フィルム上にエッチング液の液溜まりが形成されないようにするなどの方法を採用することが望ましい。

また、エッチング液との接触が終了した後にも配線パターンに付着しているエッチング液によって配線パターンの表面粗化反応が進行するので、表面粗化処理後は速やかに水洗して配線パターンからエッチング液を除去する。

本発明においては、上記のように表面粗化処理を行った後、配線パターンの表面に金属メッキ層１９を形成する。ここで形成する金属メッキ層としては、スズメッキ層、ハンダメッキ層、鉛フリーハンダメッキ層、ニッケルメッキ層などであってもよいが、特に本発明ではこの金属メッキ層が、配線パターンを形成する金属よりも貴である金属を含有するメッキ層、特に貴金属を含有するメッキ層であることが好ましい。ここでメッキ層を形成する貴金属としては、例えば、金、パラジウム、銀などを挙げることができる。特に本発明では、この金属メッキ層が金メッキ層であることが好ましい。ここで金メッキ層は、純金メッキ層であってもよいが、金以外の金属成分を金メッキ層の特性が損なわれない範囲内で含有していてもよい。また、この金メッキ層は、単層であるが、金メッキ層の特性が損なわれない範囲内で金メッキ層の下層に他の金属メッキ層が形成されていてもよい。

本発明のプリント配線基板において、この金属メッキ層１９は、上記のようにして表面粗化処理した配線パターン１４の全面に形成される。すなわち、この金属メッキ層１９は、ソルダーレジストのような樹脂保護層を形成する前に、配線パターン１４の全体を覆うように形成されるものである。このような金属メッキ層は、電気メッキ法または無電解メッキ法などの湿式のメッキ法、蒸着法、スパッタリング法などの乾式のメッキ法により形成することができる。

このような金属メッキ層の平均厚さは、例えば金メッキ層である場合、通常は０．０５〜１．５μｍ、好ましくは０．１〜１．０μｍの範囲内にある。
このような平均厚さを有する金属メッキ層１９の表面は、その表面粗度を測定すると、前述のようにして表面粗化処理をした配線パターン１４の表面の表面粗度（Rz)と同等で
あるか、わずかに表面粗度（Rz)が低下する傾向があるが、その表面状態は、図４に示す
ように、表面粗化処理した配線パターンの表面には非常に微細な凹凸が多数形成されているのに対して、金属メッキ処理することにより、非常に微細な凹凸を含む凸部が全体とし
て金属メッキ層によって包括的に被覆されてある程度の大きさを有する凸部を形成し、非常に微細な凹凸を含む凹部が全体として金属メッキ層によって包括的に被覆されてある程度の大きさを有する凹部を形成し、微細凹凸は、ほとんど金属メッキ層によって被覆され、ある程度の大きさの凹部と凸部とが形成される。このようなある程度の大きさの凹部と凸部とを有する金属メッキ層には、樹脂保護層として樹脂保護フィルムを使用した場合に保護樹脂フィルムの接着剤層が非常に良好に侵入して一体化にするために、この金属メッキ層と樹脂保護フィルムとの密着強度が非常に高くなり、熱衝撃を加えても金属メッキ層と樹脂保護フィルムの接着剤層との間で発泡などの不具合が発生しにくくなる。

図４に示すように、粗化処理された配線パターンの表面の状態と、この配線パターンの表面に金属メッキ層を形成した際の金属メッキ層の表面状態とを比較すると、金属メッキにより微細凹凸が消失しており、金属メッキ層を形成することにより、凹部と凸部とがはっきりした形状になるが、両者の表面粗度（Rz)を測定してみると、金属メッキ層を形成
する前後における表面粗度（Rz）に著しい差はなく、その変動幅は、ほとんどないか、あるいは粗化処理された配線パターンについて求めた表面粗度（Rz）の２０％以下、多くの場合１５％以下であり、金属メッキ層を形成することにより、測定された表面粗度（Rz）の値からすれば、表面が若干平滑になる程度である。

なお、図４に最上段には、エッチング処理をせずに、金属メッキ層（金メッキ層）を形成した場合の配線パターンの表面及び金属メッキ層の表面の状態が示されているが、表面粗化処理を行っていないので、配線パターンの表面には微細凹凸が形成されておらず、さらにこの配線パターンの表面に金メッキ層を形成することにより、その表面がさらに平滑になる様子が示されている。

中段には、粗化処理により、配線パターンの表面粗度（Rz）を１．５μｍに調整し、さらに金メッキ層を形成することにより、金メッキ層の表面粗度（Rz）を１．４μｍにしたときの金メッキ層の表面状態が示されており、微細凹凸が金メッキにより被覆されて、アル程度の大きさの凹部と凸部とが形成された状態が示されている。

また、最下段には、同様にして金メッキ層の表面粗度（Rz）を１．６μｍにしたときの金メッキ層の表面状態および金メッキ層を形成する前の配線パターンの表面状態が示されている。

このようにして表面粗化処理後、金属メッキ層が形成された配線パターンの金属メッキ層の表面の表面粗度（Rz）は、１．１μｍ以上であることが必要であり、好ましくは１．１〜２．０μｍの範囲内、さらに好ましくは１．３〜１．８μｍの範囲内にある。金属メッキ層の表面を上記のように形成することにより、樹脂保護層、特に樹脂保護フィルムを用いた場合における樹脂保護フィルムの接着剤層と金属メッキ層との密着性が著しく向上し、電子部品の実装などの際の加熱によっても、両者の間の密着状態は堅牢に保持され、発泡などにより樹脂保護フィルムが剥離するのを防止することができる。

なお、上記図４の電子顕微鏡写真に示すように、金属メッキ層形成前後で、配線パターンの表面の状態が明らかに変化するけれども、その表面粗度（Rz）の値に著しい変動が認められない点に関して、表面粗度（Rz）は、先端半径（R）が１μｍ程度の触針を用いて
測定した多数の値の平均値（例えば１０点測定の平均値）であり、微細な構造変化が算術平均をすることにより均質化される傾向があること、および、触針の先端半径（R）より
も小さい凹部は検出が難しいことなどが考えられる。

しかしながら、形成された配線パターンを粗化処理することにより、その表面状態は明らかに変化し、さらに金属メッキ層を形成することにより、粗化処理された配線パターン
の表面状態と形成された金属メッキ層の表面状態も明らかに異なるものとなる。

そして、金属メッキ層を形成して、その表面状態を例えば、図４に示すように変えることにより、樹脂保護フィルムとの接着強度は明らかに向上し、樹脂保護フィルムの熱衝撃に対する耐性も著しく向上する。

本発明では、上記のようにして配線パターンの全面に金属メッキ層を形成した後、この金属メッキ層の上に、端子部分１６，１７，１８，１９を露出させて、樹脂保護層２０を形成する。

この樹脂保護層２０は、従来のようにソルダーレジストインキを、スクリーン印刷技術を利用して選択的に塗布して形成することもできるし、また、図３に模式的に示しように、一方の面に接着剤槽２５が形成された樹脂フィルム２６を予め所望の形状に賦形した樹脂保護シート２１を貼着して形成することもできる。図３において、付番２３は、プリント配線基板に形成されたデバイスホール１３に対応する部分である。

本発明において、上記のような樹脂保護シート２１を使用する場合に、樹脂フィルムとしては、良好な耐熱性を有し、絶縁フィルム１１（あるいは絶縁樹脂基材）と同等の可撓性を有する樹脂フィルムを使用することが好ましく、このような樹脂フィルムとしては、ポリアミドフィルム、アラミド樹脂フィルム、ポリイミドフィルムなどを挙げることができる。このような樹脂フィルム２６としては、通常は５〜５０μｍ、好ましくは８〜４０μｍの平均厚さを有する樹脂フィルムを使用する。また、このような樹脂フィルム２６を貼着するための接着剤層２５は、絶縁性であると共に、加熱により配線パターン１４間に侵入する程度の流動性が発現する接着剤から形成されていることが好ましく、また、この接着剤は、加熱により硬化して接着する熱硬化型接着剤であることが好ましい。このような接着剤の例としては、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ポリイミド系接着剤、熱硬化型アクリル系接着剤、フェノール系接着剤などを挙げることができる。

このような接着剤から形成される接着剤層２５の平均厚さは、絶縁フィルムに形成されている配線パターンの高さ、具体的には、配線パターンを形成するために使用された導電性金属箔の厚さよりと同等もしくは幾分厚いことが望ましく、通常は使用した導電性金属箔の平均厚さの１．０倍〜２．０倍、好ましくは１．０５倍〜１．３倍の平均厚さを有するように接着剤層２５を調製する。

このように樹脂保護層２０を上記のような樹脂保護シート２１を用いて形成することにより、樹脂保護層２０の形成工程が簡素化され、さらにソルダーレジストインキの滲み出しもなく、またソルダーレジストインキを用いた場合のようにキュアに長時間を有することがないので、効率よくプリント配線基板を製造することができる。

しかしながら、樹脂保護シート２１は、接着剤層２５によって貼着されているために、配線パターン表面に形成されている金属メッキ層１９の状態によって密着強度が著しく変動する。特に金属メッキ層１９が金などの貴金属から形成されている場合には、この金属自体の活性が低いために、樹脂保護シート２１からなる樹脂保護層２０の密着強度が著しく低下し、電子部品を実装する際などの加熱による衝撃を受けると、樹脂保護層２０に発泡が生じやすい。本発明のプリント配線基板においては、上述のように配線パターンの表面を粗化処理した後に、この粗化処理された配線パターン表面に金属メッキ層を形成して粗化処理された配線パターンの表面状態、樹脂保護フィルムを貼着する際に好適に接着剤層が侵入するように金属メッキ層１９を形成し、加熱されて流動性が発現した接着剤層２５が金属メッキ層１９の表面にある凹部および凸部に相互に侵入し、このように凹部、凸部に相互に侵入した接着剤層２３と金属メッキ層の凹部、凸部との係止力により、金属メ
ッキ層１９と樹脂フィルム２６とが強固に接着する。特に金属メッキ層１９が金メッキ層あるいは金を含む貴金属メッキ層である場合に、樹脂保護シートの密着強度は、配線パターンの表面を粗化処理しないで同様にメッキ処理された場合の3倍以上、多くの場合５倍
以上の密着強度を発現させることができる。

さらに、電子部品を実装する際の加熱によって（熱衝撃時）、この樹脂保護シート２１からなる樹脂保護層２０に発泡などが生じにくくなる。
なお、熱衝撃時における発泡についての上記の説明は、樹脂保護シートを用いた場合の例であるが、ソルダーレジストインキを用いて樹脂保護層２０を形成した場合にも生ずる問題でもある。

このように配線パターン１４を粗化処理した後に金属メッキ層１９を形成し、さらにこの金属メッキ層１９を介して樹脂保護層２０を形成することにより、樹脂保護層２０の密着強度が著しく向上し、熱衝撃時に発泡などが生じにくくなるので、電子部品を実装する際の温度を高く設定することが可能になり、実装に要する時間を短縮でいることは勿論、実装時間の短縮によって電子部品が受ける熱衝撃も少なくなり、実装に伴う電子部品の不具合の発生も防止できる。

上記のようにして樹脂保護層２０を形成した後、所望により、樹脂保護層２０が形成されていない端子部分１６，１７，１８，１９には、さらにメッキ層を形成することができる。

こうして形成された本発明のプリント配線基板は、通常のプリント配線基板と同様に使用することができる。
例えば、本発明のプリント配線基板は、プリント回路基板（PWB）、FPC(Flexible Printed Circuit)、フレキシブルで長尺状のTAB（Tape Automated Bonding）テープ、COF(Chip On Film)、CSP(Chip Size Package)、BGA (Ball Grid Array)、μ-BGA（μ- Ball Grid
Array）、プリンター用ＴＡＢテープなどとして使用することができる。

また、本発明のプリント配線基板は、絶縁フィルムの表面に配線パターンが形成されたものであったが、この配線パターンの端子部分に電子部品を実装し、樹脂封止することにより、本発明のプリント配線基板は、半導体装置となる。

本発明の半導体装置もプリント配線基板と同様に熱衝撃が加えられても樹脂保護層に発泡などが発生せず、非常に優れた耐熱性を有し、非常に高い信頼性を有する。
［実施例］
次に本発明の実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。

一方の面に接着剤層が形成された平均厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（宇部興産製、商品名：ユーピレックスS)にパンチングにより、スプロケットホール、デバイスホールを形成した。

このポリイミドフィルムに公称厚さ３５μｍの電解銅箔を加熱圧着して基材フィルムを形成した。なお、電解銅箔のポリイミドフィルムとの接着面は、表面粗度（Rz）が５μｍのマット面（粗面）であり、従って、この基材フィルムの表面は表面粗度（Ｒz）が１．
０μｍのシャイニイ面である。

上記のようにして形成した基材フィルムの電解銅箔の表面（シャイニイ面）に、感光性
樹脂を塗布して、露光・現像することにより、所望のパターンを形成した。
次いで、塩化第2銅を含有するエッチング液に上記基材フィルムを浸漬して、形成した
パターンをマスキング材として電解銅箔を選択的にエッチングして配線ピッチ８０μｍ（配線パターン幅：４０μｍ、配線パターン間幅：４０μｍ）のマスキング材と相似形の配線パターンを形成した。こうして形成された配線パターンの表面は、使用した電解銅箔のシャイニイ面の表面粗度（Rz)がある程度保持されており、その表面粗度（Rz)は、１．３μｍであった。なお、上記のように配線パターンを形成後、アルカリ洗浄水を用いてマスキング材として使用した樹脂パターンを除去した。

次いで、形成された配線パターンの表面を、硫酸および過酸化水素を主成分として含有し、塩素イオン供給源として塩化カリウムを含有し、さらにベンゾトリアゾール系化合物を含有するエッチング液を用いて粗化処理を行った。このような条件で粗化処理を行うことにより、配線パターンの表面の表面粗度（Rz）を１．５μｍであった。なお、表面粗度は、サーフテスト SV-3000（（株）ミツトヨ製）に触針先端半径Rが１μｍを装着して測定した値である。

粗化工程において、上記エッチング液は、多数のノズルからフィルムに向かって噴射されており、配線パターンにエッチング液が均一に接触するようにされている。
上記のようなエッチング装置には、水洗装置が隣接されており、エッチング装置から搬出されたテープは洗工程に付されるようにされている。

上記のようにして水洗されたテープの配線パターンに金メッキ層を形成した。この金メッキ層の平均厚さは０．７μｍであり、こうしてメッキされた金メッキ層の表面粗度（Rz）は１．４μｍであった。形成された金メッキ層の表面の電子顕微鏡写真を図４に示す。

これとは別に、厚さ１２μｍのポリイミドフィルムの一方の面に、平均厚さ３５μｍのエポキシ樹脂系接着剤層を形成した接着剤付樹脂フィルムを用意し、この接着剤付樹脂フィルムを上記のようにして形成された配線パターンの端子部が露出するように予め打ち抜き加工して樹脂保護シートを製造した。

上記のようにして製造された樹脂保護シートを、上記のようにして製造された配線パターンの表面に配置し、２００℃に加熱して圧着してプリント配線基板を製造した。
得られたプリント配線基板に貼着された樹脂保護シートの密着強度を測定したところ、４２０g/cmであった。

また、電子部品の実装を想定して、このプリント配線基板を２６０℃、および、３７０℃に加熱して熱衝撃をかけたが、樹脂保護フィルムに発泡などの不具合は生じなかった。

実施例１において、エッチング条件を変えて配線パターンの金メッキ層の表面粗度（Rz）を１．６μｍにした以外は同様にしてプリント配線基板を製造した。
得られたプリント配線基板に貼着された樹脂保護シートの密着強度を測定したところ、４３０g/cmであった。

また、電子部品の実装を想定して、このプリント配線基板を２６０℃、および、３７０℃に加熱して熱衝撃をかけたが、樹脂保護フィルムに発泡などの不具合は生じなかった。〔比較例１〕
実施例１において、配線パターンの粗化処理を行わなかった以外は同様にしてプリント配線基板を製造した。この配線パターン表面の表面粗度（Rz）は、用いた電解銅箔のシャイニイ面の表面粗度（Rz)と同じ１．３μｍである。なお、金メッキ層の表面粗度（Rz）
は１．０μｍであった。

得られたプリント配線基板に貼着された樹脂保護シートの密着強度を測定したところ、６７g/cmであった。
また、電子部品の実装を想定して、このプリント配線基板を２６０℃、および、３７０℃に加熱して熱衝撃をかけたところ、２６０℃では樹脂保護フィルムに発泡は生じなかったが、３７０℃に加熱したところ、多数の発泡が生じた。

上記結果をまとめて表１に示す。

本発明のプリント配線基板および半導体装置は、配線パターンの金属メッキ層の表面の表面粗度（Rz）が１．１μｍ以上になるように粗化処理されており、この粗化処理された配線パターンの表面に樹脂保護層が形成されているので、樹脂保護層の密着性が非常に高く、例えば電子部品を実装する際の加熱などによって、樹脂保護層に発泡が生ずるなどの不具合が生じにくく信頼性の高い。さらに、本発明の方法によれば、このような信頼性の高いプリント配線基板を容易に製造することができる。

図１は、本発明のプリント配線基板の一例を模式的に示す図である。 図２は、図１に示すプリント配線基板におけるＡ−Ａ断面を模式的に示す断面図である。 図３は、本発明において樹脂保護層を形成する際に使用される樹脂保護フィルムの一例を模式的に示す斜視図である。 図４は、本発明のプリント配線基板において、表面粗化処理を行った後の配線パターンの表面および、さらに金メッキ層を形成した配線パターンの金メッキ層の表面の顕微鏡写真である。

符号の説明

１１・・・絶縁フィルム
１２・・・スプロケットホール
１３・・・デバイスホール
１４・・・配線パターン
１５・・・入力側アウターリード
１６・・・入力側インナーリード
１７・・・出力側インナーリード
１８・・・出力側アウターリード
１９・・・金属メッキ層
２０・・・樹脂保護層
２１・・・樹脂保護シート
２３・・・デバイスホール相当打ち抜き
２５・・・接着剤層
２６・・・樹脂層

Claims (12)

1. 絶縁フィルムの少なくとも一方の面に、表面に金属メッキ層が形成された配線パターンを有し、該金属メッキ層が形成された配線パターンの端子部分を残し、かつ該金属メッキ層を介して配線パターン上に樹脂保護層が形成されたプリント配線基板であり、該配線パターンの金属メッキ層の表面粗度（Rz)が１．１μｍ以上に調整されていることを特徴と
   するプリント配線基板。
2. 上記形成された配線パターン全面に金属メッキ層が形成されていることを特徴とする請求項第１項記載のプリント配線基板。
3. 上記配線パターンの表面に形成された金属メッキ層が、貴金属を含有するメッキ層であることを特徴とする請求項第１項または第２項記載のプリント配線基板。
4. 上記貴金属を含有するメッキ層が、金メッキ層であることを特徴とする請求項第３項記載のプリント配線基板。
5. 上記配線パターンの金属メッキ層の表面粗度（Rz）が、１．１〜２．０μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項第１項記載のプリント配線基板。
6. 上記樹脂保護層が、金属メッキ層が形成された配線パターンの表面に金属メッキ層を介して塗設されたソルダーレジスト層または金属メッキ層が形成された配線パターンの表面に金属メッキ層を介して貼着された保護樹脂フィルム層であることを特徴とする請求項第１項記載のプリント配線基板。
7. 絶縁フィルムの少なくとも一方の表面に金属層を有する基材フィルムを選択的にエッチングして配線パターンを形成し、該配線パターン表面の金属メッキ層の表面粗度（Rz)が
   、１．１μｍ以上になるように粗化処理した後、該配線パターン表面に金属メッキ層を形成し、次いでメッキ層が形成された配線パターンの金属メッキ層の上に端子部分を残して樹脂保護層を形成することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
8. 上記配線パターンの表面に貴金属を含有する金属メッキ層を形成することを特徴とする請求項第７項記載のプリント配線基板の製造方法。
9. 上記貴金属を含有するメッキ層が、金メッキ層であることを特徴とする請求項第８項記載のプリント配線基板の製造方法。
10. 上記配線パターンの金属メッキ層を、表面粗度（Rz）が、１．１〜２．０μｍの範囲内になるように表面粗化することを特徴とする請求項第７項記載のプリント配線基板の製造方法。
11. 上記金属メッキ層が形成された配線パターンの表面に、端子部分を残して、金属メッキ層を介してソルダーレジストを塗布してソルダーレジスト層を形成するか、または、端子部分を残して、金属メッキ層を介して樹脂保護シートを貼着することを特徴とする請求項第７項記載のプリント配線基板の製造方法。
12. 上記請求項第１項乃至第４項のいずれかの項記載のプリント配線基板に電子部品が実装されていることを特徴とする半導体装置。

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