JP2007242689A

JP2007242689A - ポリイミド表面への金属パターン形成方法およびスルーホールを有するポリイミド配線基板の製造方法

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Publication number: JP2007242689A
Application number: JP2006059437A
Authority: JP
Inventors: Rina Murayama; 里奈村山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】高い密着性と、高いパターン精度で、ポリイミド表面に金属パターンを形成することができる、ポリイミドへの金属パターン形成方法を提供する。
【解決手段】ポリイミド表面の金属パターンを形成しない領域にアルカリ性水溶液に溶解しない疎水性物質を付着させ、疎水性物質が付着していない領域に選択的にアルカリ性水溶液を塗布し、この水溶液を塗布した領域に前記アルカリ金属イオンとは異なる金属イオンを含有する水溶液を接触させることによってカルボン酸金属塩の層を生成し、次いで、カルボン酸金属塩を還元して金属薄膜からなる金属パターンを形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ポリイミド表面への微細な金属パターン形成方法および微細な金属配線とスルーホールとを有するポリイミド配線基板の製造方法に関するものである。

近年、携帯電話などの携帯情報機器に代表される電子機器は、小形化および軽量化が要求されており、この要求に伴って、電子機器に搭載されるプリント配線基板として、可撓性を有するフレキシブルプリント配線（Flexible Printed Circuit; FPC）基板が広く使われている。ＦＰＣの基板材料としては、耐熱性、電気絶縁性および機械的強度に優れるポリイミド樹脂が用いられている。

ポリイミド基板への金属配線形成方法としては、従来、基板材料の表面全体に接着剤を介して貼り付けた金属膜を、エッチングにより除去してパターニングするサブトラクティブ法が用いられている。しかしながら、プリント配線基板の高密度化に伴い、より微細な配線パターンが要求されているため、オーバーエッチングの発生や、接着剤の密着性が弱いという問題があるサブトラクティブ法に替わる配線形成方法が検討されている。

無電解めっき法を用いて選択的に金属膜を形成して配線を形成するアディティブ法も、接着剤を不要とする配線形成方法である。しかし従来のアディティブ法においては、金属膜とポリイミド基板との密着性が悪いという問題があり、この問題を解決するために、次のような方法が提案されている。
たとえば、特開２００２−２５６４４３号公報（特許文献１）や特開２００５−１２０４０７号公報（特許文献２）には、ＫＯＨやＮａＯＨなどのアルカリ金属化合物を含むアルカリ性水溶液を、ポリイミド基板表面に選択的に塗布し、イミド環を開環してカルボキシル基を形成させ、カルボキシル基に金属イオンを吸着させ、この金属イオンを還元して得られた金属膜をめっき析出核として用いて無電解めっきを行う方法が提案されている。この方法で得られた金属膜は、その一部がポリイミド基板表面の微細な凹凸に埋め込まれるようにして析出するため、高い密着性が得られる。

上記の方法を用いて無電解めっきを達成するためにポリイミド基板表面に選択的にアルカリ性水溶液を塗布する方法として、特開２００５−２９７３５号公報（特許文献３）および特開２００５−４５２３６号公報（特許文献４）は、ポリイミド基板表面に耐アルカリ性保護膜を形成してアルカリ性水溶液に浸漬する方法や、インクジェット法でアルカリ性水溶液を塗布する方法を開示する。

しかし、特許文献３および４に記載の方法には、次のような問題点が考えられる。
特許文献３または４に記載の耐アルカリ性保護膜を用いてアルカリ性水溶液を塗布する方法では、ポリイミド基板表面に形成する耐アルカリ性保護膜の材料選定が難しいという問題がある。
一般的なフォトレジスト材料は、弱いアルカリ性水溶液を用いて現像を行うが、現像後に残されたレジストパターンも、ＫＯＨやＮａＯＨなど強アルカリ性水溶液に対しては可溶である。したがって、アルカリ性水溶液を塗布する場合の保護膜として用いると、高い精度で金属パターンが得られないという問題がある。
さらに、耐アルカリ性に優れたフッ素系樹脂を用いて、印刷法などによって耐アルカリ性保護膜を形成する場合、フッ素系樹脂は薬品で簡単に剥離できないため、配線表面を絶縁するために形成する表面絶縁層を、保護膜の上に形成する必要がある。
しかし、フッ素系樹脂は、極性の大きな水だけではなく、極性が小さな液体もはじくため、フッ素系樹脂の保護膜上に液状物質を塗布して表面絶縁層を形成しようとしても、密着性が悪いため、ＦＰＣ基板に対して、密着性の良い表面絶縁層を形成することができないという問題がある。

また、特許文献３または４に記載されたインクジェット法や転写法によりポリイミド基板表面にアルカリ性水溶液を塗布する方法では、ポリイミド基板表面は元来高い疎水性を有するが、アルカリ性水溶液の塗布によるイミド環の開環反応が進むにつれて親水性が向上し、アルカリ性水溶液が周囲ににじむため、高い精度で配線パターンを形成する場合に困難が生じる。

特開２００２−２５６４４３号公報特開２００５−１２０４０７号公報特開２００５−２９７３５号公報特開２００５−４５２３６号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ポリイミド樹脂を有する被めっき物へめっきを施して金属パターン形成する方法において、めっきの密着性が良好で、パターン精度の高い金属パターンが得られる金属パターン形成方法およびポリイミド配線基板形成方法を提供することを目的とする。

本発明は、ポリイミド表面への金属パターン形成方法であって、
ポリイミド表面に、アルカリ性水溶液に溶解しない疎水性物質を付着させる工程と、
前記ポリイミド表面の疎水性物質が付着していない領域に、アルカリ性水溶液を選択的に塗布する工程と、
前記アルカリ性水溶液を塗布した領域に、金属イオンを含む水溶液を接触させてカルボン酸金属塩の層を形成する工程と、
前記カルボン酸金属塩を還元して、ポリイミド表面に金属薄膜を形成する工程と、を含み、
ここに、前記疎水性物質を付着させる工程が、
ポリイミド表面に、マスク層を形成する工程と、
前記ポリイミドと前記マスク層の表面にアルカリ性水溶液に溶解しない疎水性物質を付着させる工程と、
前記マスク層を除去する工程と、を含むことを特徴とするポリイミド表面への金属パターン形成方法を提供する。

本発明のポリイミド表面への金属パターン形成方法では、インクジェット法などで選択的にアルカリ性水溶液を塗布する際に、パターン形成を行いたくない領域に、アルカリ性水溶液に溶解しない疎水物質が付着しているので、塗布された水溶液がにじまず、その後のカルボン酸金属塩の還元工程によって金属皮膜を選択的に析出させ、高いパターン精度で金属パターンを形成することができる。

本発明の金属パターン形成方法は、カルボン酸金属塩の層を形成した後、さらに疎水性物質を除去する工程を含むことを特徴とする。

疎水性物質を除去することによって、金属パターン形成後にポリイミド表面に表面絶縁層を形成した場合に、ポリイミド表面と表面絶縁層との密着性を高めることができる。

本発明の金属パターン形成方法において、金属イオンを含む水溶液は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＰｄのイオンを含む。

本発明は、スルーホールを有するポリイミド配線基板の製造方法であって、
ポリイミド基板の両面に、アルカリ性水溶液に溶解しない疎水性物質を付着させる工程と、
前記ポリイミド基板の両面の疎水性物質が付着していない領域に、アルカリ性水溶液を選択的に塗布する工程と、
前記アルカリ性水溶液を塗布した領域に、金属イオンを含む水溶液を接触させカルボン酸金属塩の層を生成する工程と、
前記カルボン酸金属塩を還元して、ポリイミド基板の両面に金属薄膜を形成する工程と、を含み、
ここに、前記疎水性物質を付着させる工程が、
ポリイミド基板の両面にマスク層を形成する工程と、
前記ポリイミドと前記マスク層の表面にアルカリ性水溶液に溶解しない疎水性物質を付着させる工程と、
前記マスク層を除去する工程と、を含み、ポリイミド基板の両面に疎水性物質を付着させる工程の後、さらにスルーホールを形成する工程を含むことを特徴とするスルーホールを有するポリイミド配線基板の製造方法も提供する。

本発明のポリイミド表面への金属パターン形成方法では、インクジェット法などで選択的にアルカリ性水溶液を塗布する際に、パターン形成を行いたくない領域に、アルカリ性水溶液に溶解しない疎水を維持する疎水性物質が付着しているので、塗布された水溶液がにじまず、その後のカルボン酸金属塩の還元工程によって金属皮膜を選択的に析出させ、高いパターン精度で金属パターンを形成することができる。
また、ポリイミド基板の表面に金属パターンを形成する工程において、同時に、スルーホールの内部に金属皮膜を形成することができる。

本発明のポリイミド基板の製造方法は、カルボン酸金属塩の層を形成した後、さらに疎水性物質を除去する工程を含むことを特徴とする。

本発明のポリイミド基板の製造方法において、金属イオンを含む水溶液は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＰｄのイオンを含む。

本発明のポリイミド表面への金属パターン形成方法によれば、アルカリ性水溶液を選択的にポリイミドの表面に塗布することによって、密着性が高く、かつ、精度良く、金属パターンを形成することができる。
また、本発明のスルーホールを有するポリイミド配線基板の製造方法によれば、アルカリ性水溶液を選択的にポリイミド基板の表面に塗布することによって、密着性が高く、かつ、精度良く配線を形成できる。さらに、ポリイミド配線基板表面の配線形成と同時に、スルーホールの内部にも金属皮膜を形成するため、工程数を減らすことができ、効率的である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明のポリイミドへの金属パターン形成方法では、めっきを施すための前処理として、被めっき物であるポリイミドの表面に、選択的に親水性の異なる領域を形成することを特徴とする。
ここで、「親水性の異なる領域を形成する」とは、任意の領域表面の親水性を、他の領域表面の親水性よりも高くすることを意味する。領域表面の親水性は、その表面上に置かれた水滴の接触角（θ）により評価することができる。
例えば、めっきを施そうとする領域表面上に置かれた水滴の接触角（θ１）と、他の領域表面上に置かれた水滴の接触角（θ２）とを測定し、θ１がθ２よりも小さければ、めっきを施そうとする領域表面の親水性が高いことになる。この場合、上記２つの領域の境界上に塗布された水溶液は、セルフアライメントして、より親水性の高い領域表面上にのみ存在するようになる。

本発明に用いるポリイミドは、いかなる形態でもよいが、配線基板に用いるためには、フィルム状またはシート状の形態が好ましい。
図１および図２ないし４を参照して、本発明の最良の形態のポリイミド表面への金属パターン形成方法を説明する。図１は、本発明の最良の実施の形態のポリイミド表面への金属パターン形成方法の製造フロー図であり、図２ないし４は、ポリイミド表面への金属パターン形成方法を説明するための概略断面図である。
以下の製造フローにおいては、ポリイミドの両面に同様の加工を施すが、簡便のため、図２ないし４は、片面に対する加工のみを表示する。また、マスキング等によって、加工を施さない面を予め保護すれば、本発明の方法を適用して、片面にのみ加工を施すこともできる。

まず、ポリイミドフィルム１にフォトレジスト材料を塗布し、プリベーク、露光、現像、硬化の工程を経て、マスク層２を形成する（図１の工程（１）、図２ａ）。マスク層はポリイミドフィルムの両面に形成する。

次に、ポリイミドフィルム１の表面に疎水性物質３を付着させる（図１の工程（２）、図２ｂ）。この工程は、ポリイミド表面に、アルカリ性水溶液に溶解しない疎水物質を付着させることが目的である。
本発明に用いることができる疎水性物質として、フッ素ラジカルや、Ｃ_４Ｆ_８等のフルオロカーボン（Ｃ_ｘＦ_ｙ）ガスをプラズマ重合して得られるフルオロカーボン重合物などが挙げられる。
疎水性物質としてフッ素ラジカルを用いた場合、ポリイミドフィルム１の表面上に膜形成は行われないが、アルカリ性水溶液に溶解しない疎水領域を形成することができる。
また、フルオロカーボン重合物などの堆積物を形成する場合、マスク層が堆積物によって完全にコートされてしまうとマスク層の剥離が困難となるため、堆積物はできるだけ薄く形成することが望ましく、所定の領域全体として疎水性が発揮されれば、例えば、堆積物の表面がポーラスであるなど、堆積物が離散的に付着している状態でもよい。

次に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの剥離液などで、マスク層２を除去する（図１の工程（３）、図２ｃ）。

次に、レーザ法や、ドリリング法によって、ポリイミドフィルム１にスルーホール４を形成する（図１の工程（４）、図２ｄ）。

次に、インクジェット法で、アルカリ性水溶液５を、疎水性物質３が形成されていないポリイミドフィルム１の表面に塗布する（図１の工程（５）、図３ａ）。この工程により、スルーホール４の内壁にもアルカリ性水溶液５が塗布される。

アルカリ性水溶液５としては、第１の金属のイオン、例えば、ＫＯＨやＮａＯＨなどのアルカリ金属化合物を含む水溶液を用いることができる。この場合、アルカリ金属化合物を含むアルカリ性水溶液によって、ポリイミドのイミド環が加水分解され、ポリイミドフィルム１の表面に、カルボキシル基とアルカリ金属とがイオン結合したカルボン酸金属塩からなるカルボン酸化合物層６が形成される（図３ｂ）。
また、アルカリ性水溶液５として、アルカリ金属化合物を含まず、アンモニアに２−アミノエタノールや１−アミノ−２プロパノール、２−アミノ−１−プロパノールなどのアミノアルコール類を加えて得られるアルカリ性アルコール水溶液を用いることもできる。この場合、アルカリ性アルコール水溶液によって、ポリイミドのイミド環が加水分解され、ポリイミドフィルム１の表面に、ポリイミドカルボン酸からなるカルボン酸化合物層６が形成される（図３ｂ）。

次に、イミド環の加水分解によって生成されたアミンを除去する工程を行う。（図１の工程（６））。これは、後の工程で用いる金属イオン溶液の劣化を防ぐための工程である。
この工程は、イソプロピルアルコールなどのアルキルアルコール類を用いた洗浄によってアミンを除去しても構わない。

次に、ポリイミドフィルムの表面に形成されたカルボン酸化合物層６に、第２の金属のイオンを含む金属イオン溶液７を接触させることによって、カルボキシル基に配位した第１の金属のイオンと第２の金属のイオンとを交換して、カルボキシル基に第２の金属イオンが配位したカルボン酸金属塩層８を形成する（図１の工程（７）、図３ｃ）。
金属イオン溶液７に含まれる第２の金属のイオンは、図１の工程（５）において塗布したアルカリ性水溶液５に含まれる第１の金属イオンとは異なるものが選ばれる。
アルカリ性水溶液５で処理されたポリイミド表面には、多数のカルボキシル基が固定されているため、陽イオン交換体としての特徴を持つ。陽イオン交換体表面のカルボキシル基には、１価の金属イオンよりも２価の金属イオンのほうが配位し易いという傾向があることが知られている。
そこで、第１の金属のイオンとしては、カルボキシル基に配位されにくい傾向があるＮａやＫなどのアルカリ金属のイオンが望ましく、第２の金属のイオンとしては、ＮｉやＣｕなどの２価の金属イオンが望ましい。
しかしながら、１価の金属のイオンであっても、その濃度が高くなると、カルボキシル基に配位され易くなる。したがって、第１の金属のイオンとの組合せおよびイオン濃度の調整によって、第２の金属のイオンとして、１価の金属のイオンも用いることができる。したがって、金属イオン溶液７に用いることができる第２の金属のイオンとして、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属のイオンが挙げられる。
また、金属イオン溶液７が強酸性を示す場合には、第２の金属イオンではなく、水素イオンがカルボキシル基に配位されるため、金属イオン溶液７は弱酸性から中性に調整することが望ましい。
この後、水洗を行いポリイミドフィルム表面の不要な金属イオンを除去する。

金属のイオンを含まず、アンモニアおよびアミノアルコールを含むアルカリ性水溶液を用いてアルカリ処理した場合、カルボキシル基には水素イオンが吸着している。さらに、酸性の金属イオン溶液７には水素イオンが多く含まれている。したがって、カルボン酸化合物層６に吸着された水素イオンと、金属イオン溶液７に含まれる金属イオンとを交換するためには、アルカリ金属イオンとイオン交換を行う場合よりも、高い濃度の金属イオン溶液７を用いることが望ましい。
この場合にも、金属イオン溶液７に用いることができる第２の金属のイオンとして、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属のイオンが挙げられる。
また、図１の工程（６）でアルキルアルコール類を用いた洗浄によってアミンを除去した場合には、金属イオン溶液７のｐＨがアミンによって変化しないので、液質管理の観点において望ましい。

次に、カルボキシル基に配位した第２の金属のイオンの還元処理によって、ポリイミドフィルム表面に第２の金属を析出させて、金属薄膜９を形成する（図１の工程（８）、図３ｄ）。還元処理としては、たとえば、金属薄膜９としてＣｕを析出する場合は、ＮａＢＨ_４、ジメチルアミノボラン、Ｎｉを析出させる場合は、次亜リン酸ナトリウムなどを含む溶液を用いた表面処理を行う。この工程によって、ポリイミドフィルム表面の微細な凹凸に良く密着した金属パターンが得られる。
次に、加水分解によってポリアミド酸に変性したポリイミドフィルム表面を、加熱することによって、再イミド化した。このとき、金属薄膜９が酸化しないように、窒素雰囲気中などの、酸素を含まない気体を充填したオーブンで、加熱を行うことが望ましい。

次に、金属薄膜９による金属パターンを厚くするために、金属薄膜９上にめっき層１０を形成する（図１の工程（９）、図４ａ）。
無電解めっきを行う場合、無電解めっき液としては、無電解Ｃｕめっき液、無電解Ｎｉめっき液などが挙げられる。
また、無電解めっきの替わりに電解めっきを行ってもよい。電解めっきを行う場合、還元処理によって形成される金属薄膜９による金属パターンは、閉回路にしておく必要がある。さらに、後半工程でポリイミドフィルムを裁断することによって、不要な金属パターンが除去できるようなパターンにしておくことが望ましい。

次に、ポリイミド表面に形成する表面絶縁層１１の密着性を上げるための前処理を行う（図１の工程（１０）、図４ｂ）。
疎水性物質３としてフルオロカーボン重合物をポリイミド表面に形成した場合は、Ａｒプラズマなどのプラズマ処理によって除去する。
また、フッ素ラジカルによってポリイミド表面に疎水性を与えていた場合は、図１の工程（９）のめっきの前に、酸素プラズマ処理によってポリイミド表面全体に親水化処理を行ってもよい。

次に、金属パターンのランド部１２などを除いて、ポリイミド表面および金属パターン全体に、表面絶縁層１１を形成する（図１の工程（１１）、図４ｃ）。
表面絶縁層の形成方法としては、パターニングしたカバーフィルムをラミネートする方法や、感光性樹脂材料を用いて形成する方法を用いる。

この後、金属パターンのランド部１２にＡｕフラッシュめっきなどの表面処理や、他部材との貼り合わせ工程を行って、ポリイミド基板を完成させる。

本発明によるポリイミドへの金属パターン形成方法およびそれを用いたスルーホールを有するポリイミド配線基板の製造方法について、実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１
被めっき物として１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムを用いて、以下に説明する工程により、金属パターンを形成した。

まず、ポリイミドフィルム１にフォトレジスト材料を塗布し、プリベーク、露光、現像、硬化の工程を経て、５０μｍの線幅の配線パターン部と、直径１５０μｍのスルーホール形成パターン部から構成されるマスク層２を形成した。この工程は２回繰り返し、ポリイミドフィルム１の両面にマスク層２を形成した。

次に、Ｃ_４Ｆ_８ガスを用いたプラズマ処理により、ポリイミドフィルム１の表面に、疎水性物質３として、フルオロカーボン重合物を付着させた。この工程も２回繰り返し、ポリイミドフィルムの両面を処理した。このフルオロカーボン重合物の形成時間は、１回あたり２秒間であり、７００Ｗの電力を印加した。

次に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いて、ポリイミドフィルム表面のマスク層２を除去し、その後、イソプロピルアルコールでポリイミドフィルム１を洗浄した。

次に、レーザを用いて、ポリイミドフィルム表面の、フルオロカーボン重合物が形成されていないスルーホール形成パターン部に、直径８０μｍのスルーホール４を形成した。

次に、ＫＯＨの水溶液に、粘度調整剤としてポリエチレングリコールを加えたアルカリ性水溶液５を作製した。インクジェット方式のプリンタヘッドを用いて、このアルカリ性水溶液５をポリイミドフィルム表面のフルオロカーボン重合物が形成されていない領域およびスルーホール内部に塗布した。まず、片方の表面についてアルカリ性水溶液５を塗布した後、２分間の水洗と９０℃１０分間の乾燥を行い、次いで、もう一方の表面についても、同様にアルカリ性水溶液５の塗布を行い、２分間の水洗と９０℃５分間の乾燥を行った。

次に、ポリイミドフィルムを塩酸に浸漬し、２分間水洗した後、９０℃５分間の乾燥を行った。この工程によって、イミド環の加水分解によって生成したアミンが除去され、ポリイミド表面にはカルボキシル基にカリウムイオンが配位したカルボン酸カリウム塩層６が形成された。

次に、ＰｄＣｌ_４水溶液７にポリイミドフィルムを５分間浸漬し、カルボン酸カリウム塩層６のカリウムイオンをパラジウムイオンに置換する反応により、カルボン酸パラジウム塩層８を形成した。この後、５分間の水洗を行った。

次に、ＮａＢＨ_４水溶液にポリイミドフィルムを５分間浸漬し、さらに５分間の水洗を行った。この時点で、カルボン酸パラジウム塩層８が形成された領域にＰｄが析出し、Ｐｄ薄膜層９が形成された。

次に、ポリイミドフィルムを、中性の無電解Ｃｕめっき液に約３時間浸漬することによって、膜厚８．０μｍのＣｕめっき層１０を形成した。

次に、出力２００Ｗ、１０秒間のＡｒプラズマ処理を２回行い、ポリイミドフィルム両面のフルオロカーボン重合物（疎水性物質３）を除去した。

次に、金属パターンのランド部１２の領域を除き、ポリイミドフィルムの両面を被覆する表面絶縁層１１を形成した。表面絶縁層１１は、ポリイミド系感光性樹脂材料を塗布し、プリベーク、露光、現像、硬化の工程を行うことによって形成した。

この後、金属パターンのランド部１２にＡｕフラッシュめっきなどの表面処理や、他部材との貼り合わせ工程を行って、スルーホール付両面フレキシブル配線基板を作製した。

実施例２
図５を参照して、本発明の実施例２のポリイミドへの金属パターン形成方法を説明する。図５は本発明の実施例２のポリイミド表面への金属パターン形成方法の製造フロー図である。

被めっき物として１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムを用いて、以下に説明する工程により、金属パターンを形成した。

まず、ポリイミドフィルム１にフォトレジスト材料を塗布し、プリベーク、露光、現像、硬化の工程を経て、５０μｍの線幅の配線パターン部を含むマスク層２を形成した。この工程は２回繰り返し、ポリイミドフィルムの両面に、マスク層２を形成した（図５の工程（１））。

次に、ＳＦ_６ガスを用いたプラズマ処理により、ポリイミドフィルム１の表面に、疎水性物質３として、フッ素ラジカルを付着させた。この工程も２回繰り返し、ポリイミドフィルムの両面を処理した。このフッ素プラズマ処理時間は、１０秒間であり、５００Ｗの電力を印加した（図５の工程（２））。

次に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いて、ポリイミドフィルム表面のマスク層２を除去し、その後、イソプロピルアルコールでポリイミドフィルム１を洗浄した（図５の工程（３））。

次に、ＫＯＨの水溶液に２−アミノエタノールおよび粘度調整剤としてポリエチレングリコールを加えたアルカリ性水溶液５を作製した。インクジェット方式のプリンタヘッドを用いて、このアルカリ性水溶液５をポリイミドフィルム表面のフッ素プラズマ処理されていない領域に塗布した。まず、片方の表面についてアルカリ性水溶液５を塗布した後、２分間の水洗と９０℃１０分間の乾燥を行い、次いで、もう一方の表面についても、同様にアルカリ性水溶液５の塗布を行い、２分間の水洗と９０℃５分間の乾燥を行った（図５の工程（４））。

次に、ポリイミドフィルムをイソプロピルアルコールに浸漬し、９０℃５分間の乾燥を行った。この工程によって、イミド環の加水分解によって生成したアミンが除去され、ポリイミド表面にはカルボキシル基にカリウムイオンが配位したカルボン酸カリウム塩層６が形成された（図５の工程（５））。

次に、ＣｕＳＯ_２水溶液７にポリイミドフィルムを５分間浸漬し、カルボン酸カリウム塩層６のカリウムイオンを銅イオンに置換する反応により、カルボン酸銅塩層８を形成した。この後、５分間の水洗を行った（図５の工程（６））。

次に、ＮａＢＨ_４水溶液にポリイミドフィルムを５分間浸漬し、さらに５分間の水洗を行った。この時点で、カルボン酸銅塩層８が形成された領域にＣｕが析出し、Ｃｕ薄膜層９が形成された（図５の工程（７））。
次に、窒素ガス雰囲気中で３５０℃に１時間保持し、加水分解によってポリアミド酸に変性したポリイミドフィルム表面を再イミド化した。

次に、親水化処理として、ポリイミドフィルムの表面を酸素プラズマで処理した。酸素プラズマの処理条件は、６００Ｗ、５分間であった（図５の工程（８））。

次に、ポリイミドフィルムに電解Ｃｕめっきを行った。ポリイミドフィルムを３０℃のＣｕＳＯ_４めっき液に、電流密度２０ｍＡ／ｃｍ^２の条件で電流を流した状態で、約３０分間浸漬することによって、８μｍのＣｕめっき層１０を形成した（図５の工程（９））。

次に、ポリイミドフィルムの外周を、金属パターンと共に５ｍｍずつ裁断した。これにより、閉回路となっていた金属パターンが寸断され、独立した金属パターンが形成された。

本発明は電子部品、半導体部品、回路基板、特にフレキシブル配線基板などの回路基板の製造に広く利用可能である。

本発明によるポリイミド表面への金属パターン形成の製造工程を示すフロー図である。本発明によるポリイミド表面への金属パターン形成の製造工程を説明する概略断面図である。本発明によるポリイミド表面への金属パターン形成の製造工程を説明する概略断面図である。本発明によるポリイミド表面への金属パターン形成の製造工程を説明する概略断面図である。本発明によるポリイミド表面への金属パターン形成の製造工程を示すフロー図である。

符号の説明

１・・・ポリイミドフィルム、
２・・・マスク層、
３・・・疎水性物質、
４・・・スルーホール、
５・・・アルカリ性水溶液、
６・・・カルボン酸化合物層、
７・・・金属イオン溶液、
８・・・カルボン酸金属塩層、
９・・・金属薄膜、
１０・・・めっき層、
１１・・・表面絶縁層、
１２・・・ランド部。

Claims

ポリイミド表面に、アルカリ性水溶液に溶解しない疎水性物質を付着させる工程と、
前記ポリイミド表面の疎水性物質が付着していない領域に、アルカリ性水溶液を選択的に塗布する工程と、
前記アルカリ性水溶液を塗布した領域に、金属イオンを含む水溶液を接触させてカルボン酸金属塩の層を形成する工程と、
前記カルボン酸金属塩を還元して、ポリイミド表面に金属薄膜を形成する工程と、を含み、
ここに、前記疎水性物質を付着させる工程が、
ポリイミド表面に、マスク層を形成する工程と、
前記ポリイミドと前記マスク層の表面にアルカリ性水溶液に溶解しない疎水性物質を付着させる工程と、
前記マスク層を除去する工程と、を含むことを特徴とするポリイミド表面への金属パターン形成方法。
カルボン酸金属塩の層を形成した後、さらに疎水性物質を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のポリイミド表面への金属パターン形成方法。
金属イオンを含む水溶液が、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＰｄのイオンを含む請求項１または２に記載の金属パターン形成方法。
ポリイミド基板の両面に、アルカリ性水溶液に溶解しない疎水性物質を付着させる工程と、
前記ポリイミド基板の両面の疎水性物質が付着していない領域に、アルカリ性水溶液を選択的に塗布する工程と、
前記アルカリ性水溶液を塗布した領域に、金属イオンを含む水溶液を接触させカルボン酸金属塩の層を生成する工程と、
前記カルボン酸金属塩を還元して、ポリイミド基板の両面に金属薄膜を形成する工程と、を含み、
ここに、前記疎水性物質を付着させる工程が、
ポリイミド基板の両面にマスク層を形成する工程と、
前記ポリイミドと前記マスク層の表面にアルカリ性水溶液に溶解しない疎水性物質を付着させる工程と、
前記マスク層を除去する工程と、を含み、ポリイミド基板の両面に疎水性物質を付着させる工程の後、さらにスルーホールを形成する工程を含むことを特徴とするスルーホールを有するポリイミド配線基板の製造方法。
カルボン酸金属塩の層を形成した後に、さらに疎水性物質を除去する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載のポリイミド配線基板の製造方法。
金属イオンを含む水溶液が、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＰｄのイオンを含む請求項４または５に記載のポリイミド配線基板の製造方法。