JP2006190880A - 基板およびその製造方法と、前記基板を用いた回路基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 特に、ピッチ幅を狭小化しても各導電層(配線)間の沿面距離を従来に比べて長くでき、耐マイグレーション性に優れるとともに、基材上に形成される各絶縁樹脂層の突出寸法を、簡単に変えることが出来る基板およびその製造方法と、前記基板を用いた回路基板およびその製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】 回路基板は、基材10上に、間隔(ピッチ幅)P2を空けて設けられた絶縁樹脂層11と、各絶縁樹脂層11上に設けられた導電層13と、を有して構成される。このため、ピッチ幅P2を狭小化しても各導電層13間の沿面距離L2を従来に比べて長くでき、耐マイグレーション性に優れる基板を形成できる。しかも各絶縁樹脂層11の突出寸法H2を自由に変えることが出来る。
【選択図】 図1
【解決手段】 回路基板は、基材10上に、間隔(ピッチ幅)P2を空けて設けられた絶縁樹脂層11と、各絶縁樹脂層11上に設けられた導電層13と、を有して構成される。このため、ピッチ幅P2を狭小化しても各導電層13間の沿面距離L2を従来に比べて長くでき、耐マイグレーション性に優れる基板を形成できる。しかも各絶縁樹脂層11の突出寸法H2を自由に変えることが出来る。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば微細な配線パターンを有する回路基板等に係り、特に、ピッチ幅を狭小化しても各導電層(配線)間の沿面距離を従来に比べて長くでき、耐マイグレーション性に優れるとともに、基材上に形成される絶縁樹脂層の突出寸法を、簡単に変えることが可能な基板およびその製造方法と、前記基板を用いた回路基板およびその製造方法に関する。
図13ないし図15は従来における回路基板の製造方法を示す一工程図である。各工程図は、製造工程中の回路基板を膜厚方向と平行な方向から切断した部分断面図である。
図13に示す符号1は、絶縁性フィルム等の基材であり、前記基材1上に、メッキ下地層2を蒸着法やスパッタ法などで形成した後、前記メッキ下地層2上にレジスト層3を塗布する。前記レジスト層3に、露光現像により配線パターンと同形状の抜きパターン3aを形成した後、図14工程で、前記抜きパターン3a内に銀などの導電層4をメッキ形成する。そして前記レジスト層3を溶解させて除去し、前記導電層4の下以外の位置にある前記メッキ下地層2をエッチング法等で除去する。
図15に示すように各導電層(配線)4間の沿面距離L1は、実質的に各導電層4間のピッチ幅P1と一致している。ここで「導電層間の沿面距離」とは、向かい合う導電層4の一方の導電層4の下面の対向縁部4aから、前記基材1の上面1aに沿って他方の導電層4の下面の対向縁部4bまでの距離(最小距離)で示される。一方、「ピッチ幅」とは向かい合う導電層4を真上から見たときの導電層4間の間隔、すなわち前記導電層4間に介在する前記基材1の上面1aの直線長さ(最小長さ)で示される。
図15に示す回路基板では、配線パターンの微細化により前記ピッチ幅P1を狭くすると、前記導電層4間の沿面距離L1も前記ピッチ幅P1とほぼ同じ長さにて小さくなる。このため、例えば前記導電層4が銀等、マイグレーションを起こしやすい材質であるとき、狭ピッチ化によって配線間の絶縁不良が生じやすくなるといった問題が発生した。
下記の特許文献1には、図13ないし図15で説明した従来の回路基板と異なる工程で形成された回路基板が開示されている。
特開2000−216505号公報
特許文献1に掲載された図1等を参照すると、特許文献1では、絶縁基材の表面に凹凸部を設け、凸部上にスパッタ法等で下地導電層を形成し、前記下地導電層上に導電体層をメッキ形成している。特許文献1における効果の一つは、各導電体層間の沿面距離を離すことが出来る点であると記載されている。
しかし特許文献1では、表面に凹凸部を有する絶縁基材を、金型を用いて成形するものであり、前記金型の成形が非常に煩雑な作業となっている。また、例えば特許文献1に掲載された図5等に金型の成形方法が開示されており、この手法では、ブロック状の金型を切削加工等によって三次元的立体形状に形成し、その後、レジスト層の形成、前記レジスト層にレーザ光を当ててレジスト層の部分除去、レジスト層の除去部にメッキ層を形成、レジスト層の除去といった工程から前記金型を形成しているが、三次元的立体形状の表面に前記レジスト層を塗布すると、場所によってレジスト層の膜厚が異なり乱反射等が起こって前記レジスト層を所定の形状にてパターン形成できないと考えられるし、また特許文献1の手法では、例えば凹溝の深さ寸法を場所によって変えたい場合、そのような成形を行なうことは出来ないか、あるいは出来たとしても非常に難しく、凹溝の深さ寸法を自由に簡単に変えることが出来ないと考えられる。
また前記絶縁基材を前記金型にて形成した後、前記絶縁基板表面の凸部上にスパッタ法等で下地導電層を形成する。特許文献1ではこのとき、前記凹部内に下地導電層がつかないように、わざわざ絶縁基板を傾けて前記下地導電層をスパッタ成膜するといった手法を用いており、前記下地導電層の形成が非常に煩雑である。しかも前記凹部の間隔等によっては、下地絶縁層が前記凹部内にスパッタ形成される可能性を否定できず、前記凹部内に下地絶縁層が形成されてしまうと、前記凹部内にも導電体層がメッキ形成されてしまうため、特許文献1の手法では回路基板の歩留りを適切に向上させることが出来ないと考えられる。
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、ピッチ幅を狭小化しても各導電層(配線)間の沿面距離を従来に比べて長くでき、耐マイグレーション性に優れるとともに、基材上に形成される絶縁樹脂層の突出寸法を、簡単に変えることが出来る基板およびその製造方法と、前記基板を用いた回路基板およびその製造方法を提供することを目的としている。
本発明における基板は、基材と、前記基材上に互いに間隔を空けて設けられた絶縁樹脂層と、各絶縁樹脂層上に設けられた導電層と、を有して成ることを特徴とするものである。
本発明では、基材上に、導電層の高さ位置を上方へ持上げる持上げ層としての絶縁樹脂層を形成している。このため、ピッチ幅を狭小化しても各導電層間の沿面距離を従来に比べて長くでき、耐マイグレーション性に優れる基板を形成できる。しかも各絶縁樹脂層の突出寸法を自由に変えやすく、これによって例えば、各々の絶縁樹脂層の突出寸法を変えたり、あるいは、異なる場所ごとに絶縁樹脂層の突出寸法を異ならせることが簡単且つ確実に行なえる。
本発明では、前記導電層はメッキで形成されており、前記導電層と前記絶縁樹脂層との間にメッキ下地層が形成されていることが好ましい。このとき、前記メッキ下地層は、導電性高分子であることが好ましい。これによって前記導電層を適切にメッキ形成することが出来る。
また本発明では、前記メッキ下地層は光の透過が可能な膜厚で形成されていることが好ましい。
また本発明では、前記絶縁樹脂層はイミド基、エステル基、あるいはカーボネート結合を主鎖中に含む樹脂と、感光剤とを有して構成され、前記基材上に形成された絶縁樹脂層のパターンは露光現像によって形成されたものであることが好ましい。これによって、前記絶縁樹脂層のパターンを簡単に且つ高精度に形成できる。
なお前記絶縁樹脂層は、感光性ポリイミドあるいはその誘導体であることが好ましい。
なお前記絶縁樹脂層は、感光性ポリイミドあるいはその誘導体であることが好ましい。
また本発明における回路基板は、上記のいずれかに記載された基板の前記導電層が配線部材として用いられることを特徴とするものである。本発明では前記導電層(配線)のピッチ幅を狭小化しても各導電層間の沿面距離を従来に比べて長くでき、耐マイグレーション性に優れる回路基板を形成できる。しかも各絶縁樹脂層の高さを自由に変えやすく、これによって例えば、各々の絶縁樹脂層の突出寸法を変えたり、あるいは、異なる場所ごとに絶縁樹脂層の突出寸法を異ならせることが簡単且つ確実に行なえる。
本発明における基板の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
(a) 基材上に、感光剤が添加された絶縁樹脂を塗布し、さらに前記絶縁樹脂層上にメッキ下地層を形成する工程と、
(b) 前記絶縁樹脂層の所定部位を、前記メッキ下地層を介して、露光し、露光された前記絶縁樹脂層とともに露光された前記絶縁樹脂層上のメッキ下地層を除去する工程と、
(c) 前記基材上に間隔を空けて残された前記メッキ下地層上に導電層をメッキ形成する工程。
(a) 基材上に、感光剤が添加された絶縁樹脂を塗布し、さらに前記絶縁樹脂層上にメッキ下地層を形成する工程と、
(b) 前記絶縁樹脂層の所定部位を、前記メッキ下地層を介して、露光し、露光された前記絶縁樹脂層とともに露光された前記絶縁樹脂層上のメッキ下地層を除去する工程と、
(c) 前記基材上に間隔を空けて残された前記メッキ下地層上に導電層をメッキ形成する工程。
本発明では容易に且つ確実に、基材上に間隔を空けて絶縁樹脂層を形成できるとともに、各絶縁樹脂層上に導電層を形成出来る。また前記(b)工程の露光現像の際の露光量を場所によって変えれば、例えば場所ごとに、違った突出寸法の絶縁樹脂層を容易に且つ簡単に形成できる。
本発明では、上記(a)工程のように、基材上に、感光剤が添加された絶縁樹脂を塗布し、上記(b)工程で、露光された前記絶縁樹脂層とともに露光された前記絶縁樹脂層上のメッキ下地層を一緒に除去するため、前記絶縁樹脂層及びメッキ下地層のパターン形成を同一工程にて行なうことができ、従来に比べて前記基板の製造が非常に容易化する。
しかも前記メッキ下地層は、前記(b)工程により残された絶縁樹脂層上のみ残されるから、前記(c)工程で導電層どうしを確実に離してメッキ形成できる。
本発明では、前記(a)工程にて、前記メッキ下地層を、(b)工程の露光の際の光を透過出来る膜厚で形成することが好ましい。このとき前記(a)工程にて、前記メッキ下地層を導電性高分子で形成することが好ましい。前記(b)工程にて、前記メッキ下地層を介して前記絶縁樹脂層を露光現像する必要性があることから、前記メッキ下地層を、露光の際の光を透過出来る膜厚で形成することが重要である。
また本発明では、前記(c)工程時、前記導電層を電解メッキ法あるいは無電解メッキ法にてメッキ形成することが好ましい。
または本発明における基板の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
(d) 基材上に、感光剤が添加された絶縁樹脂を塗布し、さらに前記絶縁樹脂層上の所定部位上に、導電層を印刷形成する工程と、
(e) 前記導電層に覆われていない前記絶縁樹脂層を露光現像し、露光現像された前記絶縁樹脂層を除去する工程。
(d) 基材上に、感光剤が添加された絶縁樹脂を塗布し、さらに前記絶縁樹脂層上の所定部位上に、導電層を印刷形成する工程と、
(e) 前記導電層に覆われていない前記絶縁樹脂層を露光現像し、露光現像された前記絶縁樹脂層を除去する工程。
上記の(e)工程では、印刷形成された導電層をマスクにして、前記導電層に覆われていない前記絶縁樹脂層を露光現像にて除去することで、容易に且つ確実に、基材上に間隔を空けて絶縁樹脂層を形成できるとともに、各絶縁樹脂層上に導電層を形成出来る。上記の工程では、メッキ下地層の形成が不必要であるから製造工程を簡略化できる。
本発明では、前記(a)工程、あるいは(d)工程時、前記絶縁樹脂層には、イミド基、エステル基、あるいはカーボネート結合を主鎖中に含む樹脂を用いることが好ましい。
また本発明における回路基板の製造方法は、上記のいずれかによって形成された基板の前記導電層を配線部材として用いることを特徴とするものである。
本発明では、基材上に、導電層の高さ位置を上方へ持上げる持上げ層としての絶縁樹脂層を形成する。このため、ピッチ幅を狭小化しても各導電層間の沿面距離を従来に比べて長くでき、耐マイグレーション性に優れる基板を形成できる。しかも各絶縁樹脂層の突出寸法を自由に変えやすく、これによって例えば、各々の絶縁樹脂層の突出寸法を変えたり、あるいは、異なる場所ごとに絶縁樹脂層の突出寸法を異ならせることが簡単且つ確実に行なえる。
図1ないし図3は、本発明の実施形態を示す回路基板の部分断面図である。
図1に示す符号10は基材である。前記基材は、ガラスエポキシや樹脂フィルムである。前記樹脂フィルムとしてはポリイミドフィルム等を選択できる。
図1に示す符号10は基材である。前記基材は、ガラスエポキシや樹脂フィルムである。前記樹脂フィルムとしてはポリイミドフィルム等を選択できる。
前記基材10上には、絶縁樹脂層11が所定のパターンにて形成されている。図1に示すように、前記絶縁樹脂層11と隣り合う絶縁樹脂層11間に間隔(ピッチ幅)P2が空けられている。なお図1では全ての絶縁樹脂層11間が等ピッチで図示されているが、前記絶縁樹脂層11間のピッチ幅は各々、必要な値に設定される。
前記絶縁樹脂層11は、例えば、感光性ポリイミドである。感光性ポリイミドとは、ポリイミドに感光剤が添加されたものである。感光剤には、例えば、ジアゾナフトキノン化合物が選択される。
前記絶縁樹脂層11は永久膜として用いられる。例えば、フォトレジストなどはメッキ層等をメッキ形成した後、除去されるが、前記絶縁樹脂層11は製品として残存することから、感光性のほかに、耐熱性、耐久性、機械的強度等が求められる。前記感光性ポリイミドは、感光性のほかに耐熱性、耐久性、機械的強度等の性能が良好である。
前記絶縁樹脂層11は、感光性ポリイミド以外でも、例えば、ポリエーテルイミド(PEI)等の感光性ポリイミド誘導体等、イミド基を主鎖中に有するもの、あるいは、エステル基やカーボネート結合を主鎖中に含む感光性樹脂であってもよい。エステル基を主鎖中に含有する樹脂としては、ポリアリール、カーボネート結合を主鎖中に含有する樹脂としては、ポリカーボネート等を選択できる。
図1に示すように前記絶縁樹脂層11は、前記基材10の平坦な表面10aから高さ寸法(突出寸法)H1で形成される。前記高さ寸法H1は3μm〜20μmの範囲内である。後述するように基材10上に形成される前記絶縁樹脂層11のパターンは前記絶縁樹脂層11に前記感光性ポリイミド等を用い、前記絶縁樹脂層11を露光現像したことによって形成されたものである。
図1に示すように各絶縁樹脂層11の上面11aにはメッキ下地層12が形成されている。前記メッキ下地層12の膜厚H2は0.5μm〜5μmの範囲内である。前記メッキ下地層12は、光の透過が可能な膜厚で形成されていることが必要である。例えば前記メッキ下地層12を、1μm程度の膜厚のポリピロール(導電性高分子)で形成することが好ましい。上記のように前記メッキ下地層12の膜厚H2を薄く形成すれば、光の透過率は向上するが、光の透過率は前記メッキ下地層12の材質にも左右されることから、材質も適切に選択することが好ましい。光の透過が可能な材質として、上記したポリピロール等の導電性高分子や、透明導電膜等を挙げることが出来る。
図1に示すように各メッキ下地層12の上面12aには、配線部材としての導電層13がメッキ形成されている。前記導電層13は銀や銅等の導電性材料で形成されている。
図1に示す実施形態では、前記基材10上に、間隔(ピッチ幅)P2を空けて絶縁樹脂層11が形成され、各絶縁樹脂層11上にメッキ下地層12を介して導電層13が形成されているから、配線の微細パターン化によって前記導電層13間のピッチ幅P2を狭く形成しても、前記導電層13間の沿面距離L2を長く形成することが出来る。ここで「ピッチ幅」とは、前記導電層13を真上から見たときの前記導電層13間の間隔、すなわち図1に示すように、前記導電層13間の基材表面10aの直線距離(最小距離)で示される。一方、「導電層間の沿面距離」とは、向かい合う、一方の導電層13の下面の対向縁部13aから前記メッキ下地層12の側面、絶縁樹脂層11の側面、基材表面10aに沿って、もう一方の導電層13の下面の対向縁部13bまでの距離(最小距離)で示される。なお図1では、ピッチ幅P2と導電層13間の沿面距離L2を異なる位置で評価しているが、前記定義を図面上で明確に示したいためにそのように表しただけで、ピッチ幅P2と導電層13間の沿面距離L2の評価は同じ導電層13間で行なわれる。
図1に示すように、前記導電層13間の沿面距離L2は、図15の従来例よりも、前記絶縁樹脂層11の高さH2×2だけ、長くなる(本発明も従来例も前記メッキ下地層12の膜厚H2が同じであると仮定。なお前記メッキ下地層12は非常に薄い膜厚であるため無視するか、あるいは前記メッキ下地層12の下面の対向縁部間の沿面距離で評価してもよい)。
よって本発明では、従来に比べて狭ピッチ化にしても、導電層13間の沿面距離L2を長く形成でき、耐マイグレーション性に優れた回路基板を提供できる。
また図1に示す実施形態では、前記基材10上に形成された絶縁樹脂層11が全て同じ高さ寸法(突出寸法)H1で形成されているが、例えば図3のように、前記絶縁樹脂層11の高さ寸法(突出寸法)を場所によって変えることも簡単に出来る。
図3では、図示左側の3つの絶縁樹脂層11の下方部11b間が、前記絶縁樹脂層11と同じ材質の連結部15によって繋がっている。図3に示す絶縁樹脂層11の形状は、製造工程中における露光量を変えることで簡単に且つ確実に形成できる。前記連結部15で繋がっている位置での前記絶縁樹脂層11の突出寸法(前記連結部15の上面からの高さ寸法)H3は、前記連結部15で繋がっていない位置での前記絶縁樹脂層11の突出寸法(基材10の表面10aからの高さ寸法)H1に比べて小さくなる。
このため図3では、連結部15で繋がった絶縁樹脂層11上の導電層13間の沿面距離はL3になり、前記連結部15が形成されていない位置での導電層13間の沿面距離L2よりも短くなるが、少なくとも前記導電層13間の沿面距離L3は、従来(図15)に比べて長くできるし、また、導電層13間のピッチ幅が広がる箇所に限定して、図3のように絶縁樹脂層11の突出寸法H3を小さくし、各絶縁樹脂層11間を連結部15で繋ぐことで、前記絶縁樹脂層11の基材10に対する密着性、機械的強度等を向上させることも出来る。
このように本発明では、適宜、前記絶縁樹脂層11の突出寸法を簡単且つ確実に変更できる。図3のように、一つの基材10上の異なる場所どうしで、絶縁樹脂層11の突出寸法を異なるように調整することも出来るし、各絶縁樹脂層11の突出寸法をそれぞれ変えることもできるし、全ての絶縁樹脂層11の突出寸法は同じであるが、露光量を小さくして全ての絶縁樹脂層11間を連結部15でつなぎ、前記導電層13間の沿面距離L3をマイグレーションを抑制できる程度に前記絶縁樹脂層11の突出寸法を調整するとともに、前記絶縁樹脂層11の基材10に対する密着性、機械的強度等を向上させることも出来る。
図2に示す実施形態では、前記基材10上に、絶縁樹脂層11が間隔(ピッチ幅)を空けて形成され、前記絶縁樹脂層11上に導電層16が形成されている。図2に示す実施形態では図1や図3のようにメッキ下地層12が形成されていない。図2では、前記導電層16はスクリーン印刷等にて印刷形成されたものである。前記絶縁樹脂層11は、図1と同様に露光現像によって形成されたものである。図1と図2とでは製造方法が後述するように異なっている。なお図2に示す導電層16は、図1や図3の導電層13と異なり、導電性フィラー(銀フィラー等)とバインダー樹脂(フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂)が混在した塗膜である。
図2に示す実施形態でも、前記導電層16は前記絶縁樹脂層11によって基材10の表面10aから上方に持ち上げられるため、前記導電層16間の沿面距離L4は、ピッチ幅P3よりも長くなり、前記沿面距離L4を図15の従来例における導電層間の沿面距離L1よりも長く形成できる。
図1ないし図3では、全て前記基材10と前記絶縁樹脂層11とを異なる材質で形成しているが、同じ材質であってもよい。かかる場合、前記基材10と絶縁樹脂層11を一体形成できる。しかし、前記基材10と前記絶縁樹脂層11を異なる材質で別個に形成するほうが好ましい。基材10を絶縁樹脂層11と異なる材質(露光されない材質)で形成することで、前記絶縁樹脂層11を露光現像するとき、一緒に前記基材10も露光現像されることがなく、前記基材10の機械的強度等を適切に保つことが出来る。
図4ないし図6は図1に示す回路基板の製造方法を示す一工程図である。各図は、製造工程中における回路基板の部分断面図である。
図4に示す工程では、樹脂フィルムあるいはガラスエポキシ等によって形成された基材10上の全面に、絶縁樹脂層11を形成する。前記絶縁樹脂層11は、イミド基、エステル基、あるいはカーボネート結合を主鎖中に含む樹脂に、感光剤が添加されたものである。前記樹脂には、例えば、ポリイミド樹脂や、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアリール、ポリカーボネート等を選択できる。前記感光剤には、例えばジアゾナフトキノン化合物を選択できる。
前記絶縁樹脂層11をスピンコート法等によって塗布した後、所定の温度で加熱処理(プリベーク処理)を行なう。次に、前記絶縁樹脂層11上にメッキ下地層12を形成する。前記メッキ下地層12を、ポリピロール等の導電性高分子で形成することが好ましい。前記メッキ下地層12を、気相重合によって形成する。あるいは前記メッキ下地層12を、透明導電膜等で形成してもよい。かかる場合、前記メッキ下地層12をスパッタ法や蒸着法を用いて形成する。前記絶縁樹脂層11の膜厚H1を3μm〜20μmの範囲内で、前記メッキ下地層12の膜厚H2を0.5μm〜5μmの範囲内で形成する。
次に図5に示す工程では、前記基材10の上方にマスク20を対向させる。前記マスク20には、配線パターンとは逆パターンとなる抜きパターン20aが形成されている。そして前記抜きパターン20aを通して光を照射し、前記抜きパターン20aと高さ方向にて対向する位置にある前記絶縁樹脂層(クロス線で示す)11cを露光する。
前記絶縁樹脂層11上には前記メッキ下地層12が存在する。このため前記メッキ下地層12を介して、前記絶縁樹脂層11cを露光しないといけない。よって、前記メッキ下地層12は、光を透過出来るように薄い膜厚で形成されていないといけない。上記したように前記メッキ下地層12をポリピロールでしかも膜厚H2を0.5μm〜5μm(好ましくは3μm以下)の範囲内で形成することで、光は前記メッキ下地層12を透過して前記絶縁樹脂層11にまで辿り着き、前記マスク20に覆われていない前記絶縁樹脂層11cが適切に露光される。上記のように前記メッキ下地層12の膜厚H2を薄く形成すれば、光の透過率は向上するが、光の透過率は前記メッキ下地層12の材質にも左右されることから、材質も適切に選択することが好ましい。光の透過が可能な材質として、上記したポリピロール等の導電性高分子や、透明導電膜等を挙げることが出来る。
次に、露光された前記絶縁樹脂層11cを、例えばアミンを含む反応性現像液により溶解させる。現像液に例えばエタノールアミンを含有する。このとき、メッキ下地層12は非常に薄い膜厚であるため、露光された前記絶縁樹脂層11cを除去したとき、露光された前記絶縁樹脂層11c上にある前記メッキ下地層12も一緒に除去される(図6)。
図6のように前記基材10上には、間隔(ピッチ幅)P2を空けて絶縁樹脂層11とメッキ下地層12が残される。図6の状態から前記メッキ下地層12上に図1に示す導電層13を電解メッキ法によってメッキ形成する。
例えば前記導電層13を無電解メッキ法で形成したい場合は、図4工程で、触媒となる材質(Pd等)を含む前記メッキ下地層12を形成する。このとき前記メッキ下地層12をスパッタ法や蒸着法等で形成するが、上記したように、前記メッキ下地層12を少なくとも図5の露光の際の光を透過できる膜厚で形成することが必要である。
また、図3で説明したように、基材10上の異なる場所ごとに、絶縁樹脂層11の突出寸法を変えたい場合は、マスク20の抜きパターン20aからの露光量を場所ごとに変えればよい。露光量が小さいほど、絶縁樹脂層11間に絶縁樹脂が残って連結部15となり(図3)、前記絶縁樹脂層11の突出寸法を小さく出来る。
図7ないし図9は、図2に示す回路基板の製造方法を示す一工程図である。なお各図は、製造工程中における回路基板の部分断面図である。
図7に示す工程では、基材10上の全面に絶縁樹脂層11を形成する。前記絶縁樹脂層11の材質は図4で説明したものと同じである。
図8に示す工程では、前記絶縁樹脂層11上にスクリーン印刷法にて、配線パターンと同パターンの前記導電層16を印刷形成し、その後、焼成する。焼成前、前記導電層16には、導電フィラー(銀フィラー等)、バインダー樹脂(フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂)、及び溶剤等が含まれているが、焼成することで前記溶剤は蒸発し、焼成後、前記導電層16には、主として導電フィラーとバインダー樹脂とが残される。
図9に示す工程では、前記導電層16をマスクにして、前記導電層16に覆われていない前記絶縁樹脂層11を露光現像して除去する。現像液等は図5,図6で説明したものと同様である。
図7ないし図9に示す工程を経ることで図2に示す回路基板を形成することが出来る。
図10ないし図12は、図4ないし図6及び、図7ないし図9とは異なる手法にて回路基板を製造するための一工程図であり、図10ないし図12の各図は製造工程中における回路基板の部分断面図である。
図10ないし図12は、図4ないし図6及び、図7ないし図9とは異なる手法にて回路基板を製造するための一工程図であり、図10ないし図12の各図は製造工程中における回路基板の部分断面図である。
図10では、図4や図7で説明した絶縁樹脂層11と同じ材質のシート状等で形成された基材30上に、メッキ下地層12を形成する。メッキ下地層12の材質は図4で説明したものと同じ材質を使用する。
次に、図5の工程と同様に、マスク20に形成された抜きパターン20aから光を前記基材30に向けて照射し、前記メッキ下地層12を介して前記基材30の表面層30a(図11に示すクロス線)を部分的に露光し、現像液にて露光された表面層30aを除去する。このとき、表面層30a上に存在する前記メッキ下地層12も除去される(図12)。
そして図12の工程後、前記メッキ下地層12上に導電層13をメッキ形成する。
そして図12の工程後、前記メッキ下地層12上に導電層13をメッキ形成する。
図10ないし図12の回路基板の製造方法では、図11の工程時、露光量を調整して露光される表面層30aの深さ寸法を適切に制御することが重要である。
上記した回路基板の製造方法では、容易に且つ確実に、基材10上に間隔(ピッチ幅)を空けて絶縁樹脂層11を形成できるとともに、各絶縁樹脂層11上に導電層13を形成出来る。
そして前記導電層13を前記基材10上から突出する絶縁樹脂層11上に形成するので、ピッチ幅を狭小化しても前記導電層13間の沿面距離(図1に示す沿面距離L2を参照)を従来よりも長く形成でき、耐マイグレーション性に優れた回路基板を製造できる。
本発明では、特に、図5工程等で、基材10上に、感光剤が添加された絶縁樹脂を塗布し、露光された前記絶縁樹脂層11とともに露光された前記絶縁樹脂層11上のメッキ下地層12を一緒に除去するため、前記絶縁樹脂層11及びメッキ下地層12のパターン形成を同一工程にて行なうことができ、従来に比べて前記基板の製造が非常に容易化する。
しかも前記メッキ下地層12は、図6等に示すように、残された絶縁樹脂層11上のみ残されるから、導電層13が前記絶縁樹脂層11間等、不要な位置にメッキされることなく、前記導電層13どうしを確実に離してメッキ形成できる。
また、図3で説明したように、絶縁樹脂層11の突出寸法を変えたい場合は、マスク20の抜きパターン20aからの露光量を変えるだけでよいので、簡単に、前記絶縁樹脂層11の突出寸法を制御することが出来る。
本発明では、図1ないし図3に示す基板をフレキシブルプリント基板等の回路基板として説明したが、特に基材上に導電層を有し、前記導電層の超微細加工が必要な基板であれば回路基板以外の基板にも本発明を適用できる。
ポリエーテルイミド(PEI)を、N−メチルピロリドン(以下、NMPという)に溶解し(溶液濃度で、NMPを50wt%(PEI:NMP=1:1)溶解)、感光剤であるジアゾナフトキノン(DNQ)化合物を、ポリマーに対して30wt%混合し、ポリイミドフィルム(基材)上に塗布し、その後、プリベークを行ない、前記ポリイミドフイルム上に絶縁樹脂層を形成した。
次に前記フィルムを酸化鉄溶液に浸漬させた後、ピロールを充填したデシケータ内に1時間放置し、前記絶縁樹脂層上に、ポリピロールを気相重合により形成した。さらに図5で説明したのと同様にマスクを用いて、所定箇所の前記絶縁樹脂層を、高圧水銀灯を用いて露光した(露光量は、2000mJ/cm2)。その後、エタノールアミン/NMP/水を4:1:1(重量比)とした混合液を用いて、超音波処理下で40℃〜45℃で反応現像させ、図6に示す形態の基板を得た。その後、導電層(銀)をメッキ形成し、図1に示す形態の回路基板を得た(実施例)。
比較例として図15と同形状の回路基板を形成した。このとき前記比較例の回路基板の基材、導電層を実施例と同じ材質で形成した。実施例の回路基板と比較例の回路基板を共にひっくり返して、導電層を下方向に向かせた状態で、マイグレーション試験を行なった。マイグレーション試験は、温度:40℃、湿度:90〜95%の環境下で、30vの電圧を導電層間にかけて、導電層間がショートするまで行なった。
その結果、実施例の回路基板は、比較例の回路基板に比べてマイグレーション時間が5〜10倍に延びることがわかった。
10、30 基材
11 絶縁樹脂層
12 メッキ下地層
13、16 導電層
15 連結部
20 マスク
11 絶縁樹脂層
12 メッキ下地層
13、16 導電層
15 連結部
20 マスク
Claims (14)
- 基材と、前記基材上に互いに間隔を空けて設けられた絶縁樹脂層と、各絶縁樹脂層上に設けられた導電層と、を有して成ることを特徴とする基板。
- 前記導電層はメッキで形成されており、前記導電層と前記絶縁樹脂層との間にメッキ下地層が形成されている請求項1記載の基板。
- 前記メッキ下地層は、導電性高分子である請求項2記載の基板。
- 前記メッキ下地層は光の透過が可能な膜厚で形成されている請求項2または3に記載の基板。
- 前記絶縁樹脂層はイミド基、エステル基、あるいはカーボネート結合を主鎖中に含む樹脂と、感光剤とを有して構成され、前記基材上に形成された絶縁樹脂層のパターンは露光現像によって形成されたものである請求項1ないし4のいずれかに記載の基板。
- 前記絶縁樹脂層は、感光性ポリイミドあるいはその誘導体である請求項5記載の基板。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載された基板の前記導電層が配線部材として用いられることを特徴とする回路基板。
- 以下の工程を有することを特徴とする基板の製造方法。
(a) 基材上に、感光剤が添加された絶縁樹脂を塗布し、さらに前記絶縁樹脂層上にメッキ下地層を形成する工程と、
(b) 前記絶縁樹脂層の所定部位を、前記メッキ下地層を介して、露光し、露光された前記絶縁樹脂層とともに露光された前記絶縁樹脂層上のメッキ下地層を除去する工程と、
(c) 前記基材上に間隔を空けて残された前記メッキ下地層上に導電層をメッキ形成する工程。 - 前記(a)工程にて、前記メッキ下地層を、(b)工程の露光の際の光を透過出来る膜厚で形成する請求項8記載の基板の製造方法。
- 前記(a)工程にて、前記メッキ下地層を導電性高分子で形成する請求項8または9に記載の基板の製造方法。
- 前記(c)工程時、前記導電層を電解メッキ法あるいは無電解メッキ法にてメッキ形成する請求項8ないし10のいずれかに記載の基板の製造方法。
- 以下の工程を有することを特徴とする基板の製造方法。
(d) 基材上に、感光剤が添加された絶縁樹脂を塗布し、さらに前記絶縁樹脂層上の所定部位上に、導電層を印刷形成する工程と、
(e) 前記導電層に覆われていない前記絶縁樹脂層を露光し、露光された前記絶縁樹脂層を除去する工程。 - 前記(a)工程、あるいは(d)工程時、前記絶縁樹脂層には、イミド基、エステル基、あるいはカーボネート結合を主鎖中に含む樹脂を用いる請求項8ないし12のいずれかに記載の基板の製造方法。
- 請求項8ないし13のいずれかによって形成された基板の前記導電層を配線部材として用いることを特徴とする回路基板の製造方法。
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JP2005002479A JP2006190880A (ja) | 2005-01-07 | 2005-01-07 | 基板およびその製造方法と、前記基板を用いた回路基板およびその製造方法 |
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JP2013008760A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Achilles Corp | 回路用導電フィルム |
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2005
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