JP2008053682A - Method for manufacturing polyimide wiring board - Google Patents

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Yoshiro Morita
芳郎 森田
Rina Murayama
里奈 村山
Tomoo Imataki
智雄 今瀧
Masashi Ogawa
将志 小川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a polyimide wiring board by which the polyimide wiring board wherein the adhesiveness between a metal thin film and a polyimide is excellent and the metal thin film having a sufficient thickness is comprised can be manufactured without causing deformation of a substrate and a crack in the metal thin film. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the polyimide wiring board includes: a modification process wherein, as shown in Fig.4, a polyimide substrate 1 is treated with an alkaline solution to form a polyimide modifying layer 2 whose imide ring is opened; a metal ion adsorption process wherein the polyimide substrate is treated with a metal-ion- contained solution to make the modifying layer 2 adsorb a metal ion B; a mask pattern formation process wherein a mask pattern 3 is formed on the modifying layer to selectively expose the modifying layer; and a metal ion reduction process wherein the polyimide substrate 1 is reduced in a reduction bath to reduce the metal ion adsorbed by the modifying layer, thereby the metal thin film 4 is deposited in the exposed region of the modifying layer. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はポリイミド配線板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a polyimide wiring board.

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いる。この要求に伴って、電子機器に搭載されるプリント配線板として、可撓性を有するフレキシブルプリント配線板(FPC(Flexible Printed Circuit))や、ガラスエポキシ基板などの硬質基板とFPCとを組み合わせたリジット−フレキシブル配線板などの使用量が増加している。FPCの基板材料としては、耐熱性、電気絶縁性、機械的強度に優れるポリイミド樹脂が広く用いられている。   In recent years, electronic devices typified by portable information devices such as mobile phones have been required to be smaller and lighter. In response to this requirement, flexible printed circuit boards (FPC (Flexible Printed Circuit)) and printed circuit boards that are mounted on electronic devices are rigid combinations that combine FPC with rigid substrates such as glass epoxy substrates. -The amount of flexible wiring boards used is increasing. As an FPC substrate material, a polyimide resin excellent in heat resistance, electrical insulation, and mechanical strength is widely used.

ポリイミド樹脂を用いたFPCへの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。   As a method for forming a wiring on an FPC using a polyimide resin, a subtractive method is conventionally used in which a metal film attached to the entire surface of a substrate material via an adhesive is removed by etching and patterned. However, as the density of printed wiring boards is increased, a finer wiring pattern is required. It is being considered.

一方、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は、接着剤を不要とする配線形成方法である。しかしながら、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った。   On the other hand, an additive method in which a metal film is selectively formed using an electroless plating method to form a wiring is a wiring forming method that does not require an adhesive. However, the conventional additive method has a problem that the adhesion between the metal film and the polyimide substrate is poor.

この問題を解決するために、ダイレクトメタライゼイション法と呼ばれる手法を用いてポリイミド基板表面に金属薄膜を形成し、その金属薄膜を給電層として電解Cuめっきを行なって作製した銅張2層基板を用いて、フレキシブルプリント配線板を作製する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。詳しくは、ダイレクトメタライゼイション法では、まず、KOHやNaOHなどのアルカリ性溶液にポリイミド基板を浸漬し、ポリイミド基板表面を加水分解して、改質層を形成する。この改質層は、イミド環が開環したことによって、カルボキシル基を有するポリアミック酸、あるいはポリアミック酸塩の構造を有する。次に、ポリイミド基板を金属イオン含有溶液に浸漬して、カルボキシル基に金属イオンを配位させて金属塩を形成し、この金属塩を還元して金属薄膜を得る。そして、この金属薄膜をシード層として電解Cuめっきを行ない、銅張2層基板を作製する。この銅張2層基板を回路エッチングする。   In order to solve this problem, a copper-clad two-layer substrate formed by forming a metal thin film on the surface of a polyimide substrate using a technique called a direct metallization method, and performing electrolytic Cu plating using the metal thin film as a power feeding layer. And a method for producing a flexible printed wiring board has been proposed (for example, Patent Document 1). Specifically, in the direct metallization method, first, a polyimide substrate is immersed in an alkaline solution such as KOH or NaOH, and the surface of the polyimide substrate is hydrolyzed to form a modified layer. This modified layer has a structure of a polyamic acid having a carboxyl group or a polyamic acid salt by opening the imide ring. Next, the polyimide substrate is immersed in a metal ion-containing solution to coordinate metal ions to carboxyl groups to form a metal salt, and the metal salt is reduced to obtain a metal thin film. Then, electrolytic Cu plating is performed using this metal thin film as a seed layer to produce a copper-clad two-layer substrate. This copper-clad two-layer substrate is subjected to circuit etching.

しかしながら、上記の方法には、以下に示すような問題点があった。
ダイレクトメタライゼイション法では、ポリイミド基板表面に存在するポリアミック酸塩を還元して、金属を析出させるため、微細な金属粒子がまず還元され、それが成長していくことによって金属薄膜を形成する。このとき、還元時間が不十分であったり、ポリアミック酸塩の量が不足したりすると、金属薄膜がポーラスとなるため、金属薄膜のシート抵抗が増大して、電解Cuめっきができなくなる。金属薄膜がポーラスとなるのを防ぐには、ポリイミド基板表面に形成した改質層の厚さを厚くして、ポリアミック酸塩の量を十分に形成する必要がある。しかしながら、改質層を構成するポリアミック酸、あるいはポリアミック酸塩は、ポリイミドと比較して軟らかいため、ポリイミド基板において未改質層に対する改質層の比が大きくなると、ポリイミド基板が変形して、ポリイミド基板のハンドリングに困難が生じるという問題があった。さらに、ポリアミック酸およびポリアミック酸塩は、吸水すると膨潤するため、吸水時と乾燥時で大きく体積が変化する。したがって、還元剤を含んだ水溶液に浸漬して金属薄膜を形成した後で、ポリイミド基板を乾燥させると、改質層の膨潤・収縮によって金属薄膜に応力がかかるため、ポリイミド基板が全体として反ったり、表面に凹凸が生じ平坦性が低下したりするという変形の問題や、金属薄膜に亀裂が入るという問題があった。
However, the above method has the following problems.
In the direct metallization method, a polyamic acid salt existing on the surface of a polyimide substrate is reduced to deposit a metal, so that fine metal particles are first reduced and grow to form a metal thin film. At this time, if the reduction time is insufficient or the amount of the polyamic acid salt is insufficient, the metal thin film becomes porous, so that the sheet resistance of the metal thin film increases and electrolytic Cu plating cannot be performed. In order to prevent the metal thin film from becoming porous, it is necessary to increase the thickness of the modified layer formed on the surface of the polyimide substrate and to sufficiently form the polyamic acid salt. However, since the polyamic acid or polyamic acid salt constituting the modified layer is softer than polyimide, when the ratio of the modified layer to the unmodified layer in the polyimide substrate is increased, the polyimide substrate is deformed and the polyimide There was a problem that difficulty in handling the substrate occurred. Furthermore, since the polyamic acid and the polyamic acid salt swell when they absorb water, the volume greatly changes during water absorption and during drying. Therefore, after forming a metal thin film by immersing it in an aqueous solution containing a reducing agent, if the polyimide substrate is dried, stress is applied to the metal thin film due to swelling / shrinkage of the modified layer. There are problems of deformation such as unevenness on the surface and deterioration of flatness, and cracks in the metal thin film.

また、アルカリ性下で一部が置換可能な反応基を少なくとも1つ有する樹脂前駆体及び半硬化樹脂の少なくとも一方における該反応基の一部をアルカリ性溶液中でアルカリ金属イオンと置換し、置換した該アルカリ金属イオンを導電性物質のイオン溶液中で該導電性物質のイオンと交換し、該導電性物質のイオンを還元させて該導電性物質を析出させた後、該反応基を反応させて樹脂を得ると共に該樹脂の一部または全部の表面に該導電性物質による層を形成する表面導電化樹脂の製造方法が報告されている(特許文献2)。これによって、ポリマー主鎖に損傷を与えず短時間で低コストに安全・効率的に表面導電化樹脂を製造できるというものである。しかしながら、そのような方法でも、ポリアミック酸は吸湿性が高く、硬化ポリイミドや金属薄膜に比べて柔らかいため、やはり基板の変形および金属薄膜(導電性物質膜)の亀裂の問題が生じた。
特開2004−6584号公報 特開2003−105084号公報
In addition, a part of the reactive group in at least one of the resin precursor and the semi-cured resin having at least one reactive group that can be partially substituted under alkalinity is replaced with an alkali metal ion in an alkaline solution, Alkali metal ions are exchanged for ions of the conductive substance in an ion solution of the conductive substance, the conductive substance ions are reduced to precipitate the conductive substance, and then the reactive groups are reacted to form a resin. And a method for producing a surface conductive resin in which a layer made of the conductive material is formed on a part or all of the surface of the resin has been reported (Patent Document 2). As a result, the surface conductive resin can be produced safely and efficiently at low cost in a short time without damaging the polymer main chain. However, even in such a method, polyamic acid has high hygroscopicity and is softer than cured polyimide or metal thin film, so that the problem of deformation of the substrate and crack of the metal thin film (conductive material film) also occurred.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-6684 JP 2003-105084 A

本発明は、基板の変形および金属薄膜の亀裂を生じさせることなく、金属薄膜とポリイミドとの密着性が良好で、十分な厚みの金属薄膜を有するポリイミド配線板を製造可能なポリイミド配線板の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a polyimide wiring board capable of producing a polyimide wiring board having a sufficient thickness of a metal thin film with good adhesion between the metal thin film and the polyimide without causing deformation of the substrate and cracking of the metal thin film. It aims to provide a method.

本発明は、
ポリイミド基板をアルカリ溶液で処理してイミド環が開環されたポリイミド改質層を形成する改質工程;
前記ポリイミド基板を金属イオン含有溶液で処理して、該金属イオンを前記改質層に吸着させる金属イオン吸着工程;
前記改質層にマスクパターンを形成し、該改質層を選択的に露出させるマスクパターン形成工程;および
前記ポリイミド基板を還元浴で還元処理することにより、前記改質層に吸着した金属イオンを還元して、前記改質層の露出領域に金属薄膜を析出させる金属イオン還元工程;
を含むことを特徴とするポリイミド配線板の製造方法に関する。
The present invention
A modifying step of treating the polyimide substrate with an alkaline solution to form a polyimide modified layer in which the imide ring is opened;
A metal ion adsorption step of treating the polyimide substrate with a metal ion-containing solution to adsorb the metal ions to the modified layer;
A mask pattern forming step of forming a mask pattern on the modified layer and selectively exposing the modified layer; and reducing the polyimide substrate in a reducing bath to thereby remove metal ions adsorbed on the modified layer. A metal ion reduction step of reducing and depositing a metal thin film on the exposed region of the modified layer;
It is related with the manufacturing method of the polyimide wiring board characterized by including.

本発明のポリイミド配線板の製造方法によれば、ダイレクトメタライゼイション法を採用し、ポリイミドと金属薄膜とがナノレベルで噛み合った構造が実現できるため、それらの密着性が優れた配線板を高い生産性および信頼性で得ることができる。
また本発明の方法では、改質工程において基板表面に改質層を形成し、その改質層に金属イオンを吸着させた後、マスクパターンを形成し、その後の還元工程で該マスクパターンから露出した改質層の露出領域を還元浴で還元処理する。よって、マスク直下の改質層中の金属イオンも金属薄膜の形成に寄与するので、金属薄膜の厚膜化を有効に、しかも比較的短時間で達成できる。その結果、改質層を厚くすることなく、十分な厚みの金属薄膜4を形成できるので、改質層の膨潤・収縮による基板の変形(反り・凹凸)および金属薄膜の亀裂の問題を解決できる。
また本発明の方法では、改質層に金属イオンを吸着させた後でマスクパターンを形成するので、マスクパターンとして耐アルカリ性の悪い材料を用いてもよい。
さらに本発明の方法においてマスクパターンを配線パターンと異なる形状とすることによって、より微細なピッチの配線を容易に形成できるという効果がさらに得られる。
According to the method for producing a polyimide wiring board of the present invention, a direct metallization method is adopted, and a structure in which polyimide and a metal thin film are meshed at a nano level can be realized. You can get in productivity and reliability.
In the method of the present invention, a modified layer is formed on the substrate surface in the modifying step, a metal ion is adsorbed on the modified layer, a mask pattern is formed, and the mask pattern is exposed in the subsequent reducing step. The exposed area of the modified layer is reduced in a reduction bath. Therefore, since the metal ions in the modified layer directly under the mask also contribute to the formation of the metal thin film, it is possible to effectively increase the thickness of the metal thin film in a relatively short time. As a result, since the metal thin film 4 having a sufficient thickness can be formed without increasing the thickness of the modified layer, it is possible to solve the problems of substrate deformation (warping / unevenness) due to swelling / shrinkage of the modified layer and cracks in the metal thin film. .
In the method of the present invention, since the mask pattern is formed after metal ions are adsorbed to the modified layer, a material having poor alkali resistance may be used as the mask pattern.
Furthermore, by making the mask pattern different from the wiring pattern in the method of the present invention, it is possible to further obtain an effect that wiring with a finer pitch can be easily formed.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態を図1〜図10を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るポリイミド配線板の製造方法の製造工程を示すフロー図の一例であり、図2〜図10は、本発明の第1実施形態に係るポリイミド配線板の製造工程を説明するためのポリイミド基板の概略断面図および概略上面図の一例である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an example of a flow diagram showing a manufacturing process of a method for manufacturing a polyimide wiring board according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 10 show a polyimide wiring board according to the first embodiment of the present invention. It is an example of the schematic sectional drawing and schematic top view of the polyimide substrate for demonstrating the manufacturing process of this.

本発明の第1実施形態に係るポリイミド配線板の製造方法は以下に示す工程を含むものである;
ポリイミド基板をアルカリ溶液で処理してイミド環が開環されたポリイミド改質層を形成する改質工程;
前記ポリイミド基板を金属イオン含有溶液で処理して、該金属イオンを前記改質層に吸着させる金属イオン吸着工程;
前記改質層にマスクパターンを形成し、該改質層を選択的に露出させるマスクパターン形成工程;および
前記ポリイミド基板を還元浴で還元処理することにより、前記改質層に吸着した金属イオンを還元して、前記改質層の露出領域に金属薄膜を析出させる金属イオン還元工程。
The manufacturing method of the polyimide wiring board which concerns on 1st Embodiment of this invention includes the process shown below;
A modifying step of treating the polyimide substrate with an alkaline solution to form a polyimide modified layer in which the imide ring is opened;
A metal ion adsorption step of treating the polyimide substrate with a metal ion-containing solution to adsorb the metal ions to the modified layer;
A mask pattern forming step of forming a mask pattern on the modified layer and selectively exposing the modified layer; and reducing the polyimide substrate in a reducing bath to thereby remove metal ions adsorbed on the modified layer. A metal ion reduction step of reducing and depositing a metal thin film on the exposed region of the modified layer.

・改質工程
本工程では、ポリイミド基板をアルカリ溶液で処理してイミド環が開環されたポリイミド改質層を形成する(図1の工程(1))。詳しくは図2(a)に示すようなポリイミド基板1をアルカリ溶液に浸漬することで、図2(b)に示すように両面に改質層2を形成されたポリイミド基板を得、その後、水洗する。この工程により、ポリイミド基板表面におけるポリイミド分子のイミド環が加水分解によって開環し、カルボキシル基が生成すると同時に、カルボキシル基の水素イオンがアルカリ溶液中の金属イオンと置換され、改質層が形成される。例えば、化学式(1)で表されるポリイミドがKOH水溶液で処理される場合、加水分解による開環によって生成したカルボキシル基にカリウムイオンが吸着し、化学式(2)で表される構造を有するようになる。
-Modification process In this process, the polyimide board | substrate is processed with an alkaline solution and the polyimide modified layer by which the imide ring was opened is formed (process (1) of FIG. 1). Specifically, by immersing a polyimide substrate 1 as shown in FIG. 2 (a) in an alkaline solution, a polyimide substrate having a modified layer 2 formed on both sides as shown in FIG. 2 (b) is obtained, and then washed with water. To do. By this process, the imide ring of the polyimide molecule on the polyimide substrate surface is opened by hydrolysis, and a carboxyl group is generated. At the same time, hydrogen ions of the carboxyl group are replaced with metal ions in the alkaline solution, thereby forming a modified layer. The For example, when a polyimide represented by the chemical formula (1) is treated with an aqueous KOH solution, potassium ions are adsorbed on the carboxyl group generated by ring opening by hydrolysis, and have a structure represented by the chemical formula (2). Become.

Figure 2008053682
Figure 2008053682

アルカリ溶液はポリイミドのイミド環を開環できる限り特に制限されるものではなく、例えば、K、Na等のアルカリ金属の水酸化物を含有する水溶液、アミノアルコールなどのアミンを含む溶液等が使用可能である。アルカリ溶液に含有され、本工程で水素イオンと置換する金属イオンを以下、金属イオンAと呼ぶものとする。   The alkaline solution is not particularly limited as long as the imide ring of the polyimide can be opened. For example, an aqueous solution containing an alkali metal hydroxide such as K or Na, or a solution containing an amine such as amino alcohol can be used. It is. The metal ion that is contained in the alkaline solution and replaces the hydrogen ion in this step is hereinafter referred to as metal ion A.

改質処理条件は比較的弱い条件に設定可能で、例えば、アルカリ溶液濃度が1〜5mol/l、溶液温度が30〜60℃の場合は浸漬時間は3〜30分間が好適である。   For example, when the alkaline solution concentration is 1 to 5 mol / l and the solution temperature is 30 to 60 ° C., the soaking time is preferably 3 to 30 minutes.

ポリイミド基板としては、特に制限されず、可撓性を有するフィルム状のものから剛性を有するボード状のものまで、いかなるポリイミドも使用可能であるが、フレキシブル配線板を製造する観点からは、厚み10〜200μmの可撓性を有するフィルム状のものが好ましく使用される。   The polyimide substrate is not particularly limited, and any polyimide can be used from a flexible film-like material to a rigid board-like material. However, from the viewpoint of manufacturing a flexible wiring board, the thickness is 10 A film having a flexibility of ˜200 μm is preferably used.

ポリイミド基板は市販のものを使用することができ、例えば、アピカル(R)(カネカ製)、カプトン(R)(東レデュポン製)、ユーピレックス(R)(宇部興産製)等として入手可能である。   A commercially available polyimide substrate can be used, for example, Apical (R) (manufactured by Kaneka), Kapton (R) (manufactured by Toray DuPont), Upilex (R) (manufactured by Ube Industries), and the like.

配線板の両面を電気的に接続するビアが必要な場合には、改質工程の実施前に予めポリイミド基板1にドリル加工などの穴あけ加工により貫通ビアを形成していてもよい。改質工程および後述の金属イオン吸着工程の実施により、貫通ビアの内壁にも、金属薄膜として析出する金属イオンが吸着するために、次工程においてマスクが形成されない限り、ポリイミド基板両面に金属薄膜を形成する工程が完了すると同時にビア内壁にも金属薄膜が形成され、効率が良い。   If vias that electrically connect both sides of the wiring board are required, through vias may be formed in the polyimide substrate 1 by drilling such as drilling before the reforming step. Since the metal ions deposited as a metal thin film are adsorbed on the inner wall of the through via by the reforming process and the metal ion adsorption process described later, a metal thin film is formed on both sides of the polyimide substrate unless a mask is formed in the next process. At the same time as the forming process is completed, a metal thin film is also formed on the inner wall of the via, which is efficient.

次の工程に進む際にはポリイミド基板の乾燥を防ぐことが望ましい。乾燥を実施した場合にはポリイミド基板表面に亀裂が生じることがある。このことから、ポリイミド基板の湿潤を保った状態で次工程に進む。   When proceeding to the next step, it is desirable to prevent the polyimide substrate from drying. When drying is performed, cracks may occur on the surface of the polyimide substrate. For this reason, the process proceeds to the next step with the polyimide substrate kept wet.

・金属イオン吸着工程
本工程では、図2(b)に示すような改質層2を形成されたポリイミド基板を金属イオン含有溶液で処理して、該溶液に含有される金属イオンを改質層に吸着させる(図1の工程(2))。詳しくは、改質層2を有するポリイミド基板を、金属イオン含有溶液に浸漬することによって、改質層全面を処理して、改質層中の金属イオンAを、当該金属イオン含有溶液中の金属イオンと置換させ、水洗する。
Metal ion adsorption step In this step, the polyimide substrate on which the modified layer 2 as shown in FIG. 2B is formed is treated with a metal ion-containing solution, and the metal ions contained in the solution are treated with the modified layer. (Step (2) in FIG. 1). Specifically, by immersing the polyimide substrate having the modified layer 2 in the metal ion-containing solution, the entire surface of the modified layer is treated, and the metal ions A in the modified layer are converted into the metal in the metal ion-containing solution. Replace with ions and wash with water.

金属イオン含有溶液中に含まれる金属イオンは後述の工程で還元されて改質層表面に金属膜として析出するものである。本工程で使用される金属イオン含有溶液として、例えば、Cu,Ni,Co、Ag、Pd、Feなどの金属塩の水溶液が挙げられる。具体的には、例えば、CuSO水溶液、NiSO水溶液、AgNO水溶液などが使用可能である。ただし、改質層2は、弱酸性カチオン交換樹脂としての特性を有しているため、金属イオン濃度が高くても、強酸性下では水素イオンしか吸着しない。そこで、本工程で使用される金属イオン含有溶液は、アルカリ性から弱酸性に調整する。素材としての汎用性(廉価性)、配線板の長期信頼性をより向上させる(ポリイミドへの再溶解を防止する)観点からは、Niイオンを含有する水溶液を使用することが好ましい。金属イオン含有溶液に含有され、本工程で金属イオンAと置換する金属イオンを以下、金属イオンBと呼ぶものとする。 The metal ions contained in the metal ion-containing solution are reduced in a process described later and are deposited as a metal film on the surface of the modified layer. Examples of the metal ion-containing solution used in this step include aqueous solutions of metal salts such as Cu, Ni, Co, Ag, Pd, and Fe. Specifically, for example, CuSO 4 aqueous solution, NiSO 4 aqueous solution, AgNO 3 aqueous solution and the like can be used. However, since the modified layer 2 has characteristics as a weakly acidic cation exchange resin, even if the metal ion concentration is high, only hydrogen ions are adsorbed under strong acidity. Therefore, the metal ion-containing solution used in this step is adjusted from alkaline to weakly acidic. From the viewpoint of improving the versatility (inexpensive price) as a material and the long-term reliability of the wiring board (preventing re-dissolution in polyimide), it is preferable to use an aqueous solution containing Ni ions. The metal ions that are contained in the metal ion-containing solution and replace the metal ions A in this step are hereinafter referred to as metal ions B.

金属イオン含有溶液中の金属イオンBが、強アルカリ性水溶液中で不溶性、難溶性の塩を形成する場合、本工程の前に、水洗や、弱アルカリ性溶液に浸漬する工程を行い、ポリイミド基板の表面を中性から弱アルカリ性にすることが望ましい。   When the metal ion B in the metal ion-containing solution forms an insoluble or hardly soluble salt in the strong alkaline aqueous solution, the surface of the polyimide substrate is subjected to a step of washing with water or immersing in a weak alkaline solution before this step. It is desirable to change from neutral to weakly alkaline.

・マスクパターン形成工程
本工程では、ポリイミド基板において金属イオンBが吸着した改質層2に対して、図3(a)および(b)に示すようにマスクパターン3を形成し、該改質層2を選択的に露出させる(図1の工程(3))。図3(a)の概略断面図は、図3(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。図3(b)に示されるように、マスクパターン3で被覆されなかった改質層2の露出領域が、後述の金属イオン還元工程で金属薄膜4が形成される領域である。前記金属イオン吸着工程において改質層全体に金属イオンBを吸着させた改質層に対してマスクパターン3を形成し、改質層2を選択的に露出させるので、後述の金属イオン還元工程で還元処理すると、該改質層露出領域(図3(b))の表面において形成される金属薄膜4(図4(b))が有効に厚膜化される。詳しくは、改質層露出領域の表面近傍において金属イオンBは金属薄膜の形成に消費されたり、還元されることなく還元浴へ溶出するので濃度が比較的低い。一方、マスクパターン3で被覆された領域や、露出領域であっても改質層表面から離れた領域は還元浴に触れず、金属イオンBは還元も溶出もされないので、比較的高濃度となる。このようにイオン濃度に分布が生じると、濃度の勾配に応じて、高濃度の領域から低濃度の領域へ金属イオンBが拡散・移動するので、金属薄膜4が表面に形成されている領域の改質層2には、マスクパターン3で覆われている領域の改質層2から金属イオンBが供給される。そのため、供給された金属イオンBが金属薄膜の形成に寄与するので、同一の厚さの改質層を有し、マスクパターン3を形成せずに還元した場合と比較して、金属薄膜の厚膜化を有効に達成できる。その結果、改質層2の厚さを厚くすることなく、必要な領域にのみ、比較的厚い金属薄膜4を形成できるので、改質層の膨潤・収縮による基板の変形および金属薄膜の亀裂の問題を解決できる。
-Mask pattern formation process In this process, mask pattern 3 is formed as shown in Drawing 3 (a) and (b) to modification layer 2 which metal ion B adsorbed on a polyimide substrate, and this modification layer 2 is selectively exposed (step (3) in FIG. 1). The schematic cross-sectional view of FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG. As shown in FIG. 3B, the exposed region of the modified layer 2 that is not covered with the mask pattern 3 is a region where the metal thin film 4 is formed in the metal ion reduction process described later. In the metal ion adsorption step, the mask pattern 3 is formed on the modified layer in which the metal ions B are adsorbed on the entire modified layer, and the modified layer 2 is selectively exposed. When the reduction treatment is performed, the metal thin film 4 (FIG. 4B) formed on the surface of the modified layer exposed region (FIG. 3B) is effectively thickened. Specifically, in the vicinity of the surface of the exposed region of the modified layer, the metal ions B are consumed in forming the metal thin film or eluted into the reducing bath without being reduced, so that the concentration is relatively low. On the other hand, the region covered with the mask pattern 3 and the exposed region even if it is away from the surface of the modified layer does not touch the reducing bath, and the metal ions B are neither reduced nor eluted, so that the concentration is relatively high. . When the distribution of the ion concentration occurs in this manner, the metal ions B diffuse and move from the high concentration region to the low concentration region according to the concentration gradient, so that the region where the metal thin film 4 is formed on the surface. Metal ions B are supplied to the modified layer 2 from the modified layer 2 in the region covered with the mask pattern 3. Therefore, since the supplied metal ions B contribute to the formation of the metal thin film, the thickness of the metal thin film is compared with the case of having a modified layer having the same thickness and reducing without forming the mask pattern 3. Membrane formation can be achieved effectively. As a result, since the relatively thick metal thin film 4 can be formed only in a necessary region without increasing the thickness of the modified layer 2, deformation of the substrate due to swelling / shrinkage of the modified layer and cracks in the metal thin film are prevented. Can solve the problem.

マスクパターンによる被覆領域と露出領域との割合(被覆領域/露出領域;面積比)は、本発明の目的が達成される限り特に制限されるものではなく、還元浴の疲弊抑制の観点からは、露出領域が小さいほうが好ましい。望ましくは、導体層6の形成領域と、導体層6の形成領域に対して、後の電解めっき工程で給電するために必要なルート以外は、マスクパターンで被覆する。   The ratio of the covering region to the exposed region (covering region / exposed region; area ratio) by the mask pattern is not particularly limited as long as the object of the present invention is achieved, and from the viewpoint of suppressing exhaustion of the reducing bath, A smaller exposed area is preferred. Desirably, the formation area of the conductor layer 6 and the formation area of the conductor layer 6 are covered with a mask pattern except for a route necessary for supplying power in a subsequent electrolytic plating process.

マスクパターン3は、金属イオン還元工程において該マスクパターン直下の改質層中の金属イオンBの還元を抑制できる限り、いかなる方法によって形成されてよい。例えば、印刷法、フォトリソグラフィ法等が使用されてよく、好ましくは印刷法である。また、あらかじめパターニングされた熱可塑性の樹脂フィルムを、改質層2の表面に熱圧着してマスクパターン3を形成する方法を用いても良い。   The mask pattern 3 may be formed by any method as long as the reduction of the metal ions B in the modified layer immediately below the mask pattern can be suppressed in the metal ion reduction step. For example, a printing method, a photolithography method or the like may be used, and a printing method is preferable. Alternatively, a method of forming the mask pattern 3 by thermocompression bonding a previously patterned thermoplastic resin film to the surface of the modified layer 2 may be used.

印刷法とは、熱硬化性樹脂を有機溶剤に溶解してなる熱乾燥型レジストインクを所定の領域に印刷し、インク中の有機溶剤を揮発させてマスクパターン(レジストパターン)を形成する方法である。印刷法では弱アルカリ性水溶液を用いた現像工程を経ずにマスクパターン3を形成可能であるので、改質層に吸着した金属イオンの減少を防ぐことができる。   The printing method is a method of forming a mask pattern (resist pattern) by printing on a predetermined area a heat-drying resist ink obtained by dissolving a thermosetting resin in an organic solvent, and volatilizing the organic solvent in the ink. is there. In the printing method, the mask pattern 3 can be formed without a development step using a weakly alkaline aqueous solution, so that it is possible to prevent a decrease in metal ions adsorbed on the modified layer.

インクを構成する熱硬化性樹脂としては特に限定されることなく、例えば、アクリル樹脂等を用いることができる。   The thermosetting resin constituting the ink is not particularly limited, and for example, an acrylic resin can be used.

フォトリソグラフィ法とは、感光性のフォトレジストに露光・現像を行って所定のマスクパターン(レジストパターン)を形成する方法である。例えば、特定波長の光に対して架橋反応(硬化)を起こす感光性樹脂からなるフォトレジストにおけるマスク被覆領域、すなわちマスクパターンを形成する領域を露光し、フォトレジストの非露光部分をエッチングによって除去することによって現像を行い、レジストパターンを形成することができる。   The photolithography method is a method for forming a predetermined mask pattern (resist pattern) by exposing and developing a photosensitive photoresist. For example, a mask covering region of a photoresist made of a photosensitive resin that undergoes a crosslinking reaction (curing) with respect to light of a specific wavelength, that is, a region for forming a mask pattern is exposed, and an unexposed portion of the photoresist is removed by etching Thus, development can be performed to form a resist pattern.

フォトレジスト材料としては特に限定されることなく、市販されている様々な材料を用いることができる。例えば、ノボラック樹脂を主成分とし、感光剤、乳酸エチル、酢酸ノルマルブチルなどの溶剤を含有する液状レジスト、フィルム状レジスト等を使用することができる。   The photoresist material is not particularly limited, and various commercially available materials can be used. For example, a liquid resist, a film resist, or the like that contains a novolak resin as a main component and contains a solvent such as a photosensitizer, ethyl lactate, and normal butyl acetate can be used.

液状レジストは例えば、市販のOFPR(東京応化製)として入手可能である。
液状ポジレジストを用いる場合、まず、ポリイミド基板をスピンコータに載置し、液状ポジレジストを滴下または塗布して、回転させた後、ホットプレートで加熱(プリベーク工程)し、3〜4μm厚程度のレジスト膜を得る。次に、露光を行った後、約3%のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)に1分間浸漬して現像を行い水洗する。その後、ホットプレートで再度、加熱(ポストベーク工程)し、レジストパターン部の樹脂硬化を行う。この結果、1μm幅のレジストパターンを形成できるので、高精細の配線パターンを形成できる。
The liquid resist is available as, for example, commercially available OFPR (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).
In the case of using a liquid positive resist, first, a polyimide substrate is placed on a spin coater, and the liquid positive resist is dropped or applied, rotated, and then heated (pre-baking process) with a hot plate to have a thickness of about 3 to 4 μm. Get a membrane. Next, after exposure, it is immersed in about 3% TMAH (tetramethylammonium hydroxide) for 1 minute for development and washing with water. Thereafter, heating (post-bake process) is performed again with a hot plate to cure the resist pattern portion with resin. As a result, a resist pattern having a width of 1 μm can be formed, so that a high-definition wiring pattern can be formed.

フィルム状レジストは例えば、旭化成製SUNFORT(R) ASG−253として入手可能である。
フィルム状レジストとして旭化成製SUNFORT(R) ASG−253を用いる場合には、市販のフィルムラミネータを用いて、110℃で加熱しながら、0.4MPa程度の圧力でポリイミド基板上に貼り付けを行う。現像に際しては、炭酸ナトリウム水溶液を用いて、非露光部分の除去を行うことができる。
A film-like resist is available as Asahi Kasei SUNFORT (R) ASG-253, for example.
When using Asahi Kasei SUNFORT (R) ASG-253 as a film-like resist, a commercially available film laminator is used and affixed on a polyimide substrate at a pressure of about 0.4 MPa while heating at 110 ° C. At the time of development, an unexposed portion can be removed using an aqueous sodium carbonate solution.

マスクパターン3の形状は、図3(b)に示すように、マスクパターン3が形成されなかった領域(改質層露出領域;開口部)が上面から見て連続的な1つの図形を形成するような形状であることが好ましい。これによって、金属イオン還元工程で形成される金属薄膜が上面から見て連続的な1つの図形を形成するようになるので、後述のめっき工程で電解めっきを行う場合、給電層としての金属薄膜に対する給電用電極の設置が容易になる。   As shown in FIG. 3B, the mask pattern 3 has a shape in which a region (modified layer exposed region; opening) where the mask pattern 3 is not formed forms a continuous figure as viewed from above. Such a shape is preferable. As a result, the metal thin film formed in the metal ion reduction process forms a continuous figure as viewed from above, so when performing electroplating in the plating process described later, Installation of the power supply electrode is facilitated.

マスクパターン3が、基板両面に形成される場合、図3(a)に示すように、断面方向から見て両面で対称な形状を有することが好ましい。すなわち、一方の面においてマスクパターンが形成された部分の裏面にもマスクパターンが形成されて、マスクパターンは基板の厚さ方向において対称性を有するように形成されることが好ましい。これによって、レジストインクの硬化時や、後の金属イオン還元工程での金属薄膜形成時に、基板の表面に発生する応力が厚さ方向に相殺され、基板が反ることをより有効に防止できる。   When the mask pattern 3 is formed on both sides of the substrate, as shown in FIG. 3A, it is preferable that the mask pattern 3 has a symmetrical shape on both sides when viewed from the cross-sectional direction. That is, it is preferable that the mask pattern is formed on the back surface of the portion where the mask pattern is formed on one surface, and the mask pattern is formed so as to have symmetry in the thickness direction of the substrate. As a result, when the resist ink is cured or when a metal thin film is formed in the subsequent metal ion reduction step, the stress generated on the surface of the substrate is offset in the thickness direction, and the substrate can be more effectively prevented from warping.

マスクパターン3は、改質層に金属イオンを吸着させた後で形成されるので、構成材料は特に制限されず、例えば、耐アルカリ性の悪い材料であってもよく、還元浴に対して耐性があればよい。   Since the mask pattern 3 is formed after the metal ions are adsorbed on the modified layer, the constituent material is not particularly limited. For example, the mask pattern 3 may be a material having poor alkali resistance, and is resistant to the reducing bath. I just need it.

マスクパターン形成工程はポリイミド基板片面の改質層に対して実施してもよいし、連続して両面の改質層に対して実施してもよい。   The mask pattern forming step may be performed on the modified layer on one side of the polyimide substrate, or may be performed on the modified layer on both sides in succession.

・金属イオン還元工程
本工程では、改質層中に金属イオンBが吸着され、かつマスクパターンが形成されたポリイミド基板を還元浴で還元処理することにより、金属イオンBを還元して、図4(a)および(b)に示すように、改質層2の露出領域に金属薄膜4を析出・形成する(図1の工程(4))。詳しくは、マスクパターンを形成されたポリイミド基板を還元浴に浸漬する。これによって、改質層2の表面と還元浴が接している界面で金属イオンBが還元されて金属薄膜4が形成される。このとき、前記したように、マスクパターン3で被覆された領域等の改質層中の金属イオンBであっても、拡散・移動し、金属薄膜の形成に寄与するので、金属薄膜の厚膜化を簡便かつ有効に達成できる。図4(a)の概略断面図は、図4(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。
Metal ion reduction step In this step, the metal ions B are adsorbed in the modified layer and the polyimide substrate on which the mask pattern is formed is reduced in a reduction bath to reduce the metal ions B, and FIG. As shown in (a) and (b), a metal thin film 4 is deposited and formed in the exposed region of the modified layer 2 (step (4) in FIG. 1). Specifically, the polyimide substrate on which the mask pattern is formed is immersed in a reducing bath. As a result, the metal ion B is reduced at the interface where the surface of the modified layer 2 is in contact with the reducing bath, and the metal thin film 4 is formed. At this time, as described above, even the metal ions B in the modified layer such as the region covered with the mask pattern 3 diffuse and move and contribute to the formation of the metal thin film. Can be achieved simply and effectively. 4A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG. 4B.

還元浴は、当該還元浴との接触によって金属イオンBを還元できる液体であれば特に制限されず、例えば、水素化ホウ素イオン、次亜リン酸イオン、ジメチルアミンボラン錯体などのアルキルアミンなどの還元性物質と、必要に応じて添加するpH調整剤を含んだ水溶液である。還元性物質を提供可能な還元剤として、例えば、水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、ジメチルアミンボラン等が使用できる。pH調整剤として、例えば、クエン酸、トリエタノールアミンなどが挙げられる。   The reduction bath is not particularly limited as long as it is a liquid capable of reducing metal ions B by contact with the reduction bath. For example, reduction of alkylamines such as borohydride ions, hypophosphite ions, and dimethylamine borane complexes. It is an aqueous solution containing a chemical substance and a pH adjuster to be added as necessary. As a reducing agent capable of providing a reducing substance, for example, sodium borohydride, sodium hypophosphite, dimethylamine borane and the like can be used. Examples of the pH adjuster include citric acid and triethanolamine.

還元浴による処理条件は、金属薄膜の厚膜化を達成できる限り特に制限されず、通常は、ジメチルアミンボラン溶液の場合、還元浴の濃度は0.01〜0.5mol/l、温度は30〜50℃、浸漬時間は5〜40分が好適である。   The treatment conditions in the reduction bath are not particularly limited as long as the metal thin film can be thickened. Usually, in the case of a dimethylamine borane solution, the concentration of the reduction bath is 0.01 to 0.5 mol / l, and the temperature is 30. ˜50 ° C. and immersion time is preferably 5 to 40 minutes.

以上の改質工程〜金属イオン還元工程を1回ずつ行うだけで、通常は100〜300nmの厚みの金属薄膜が形成可能である。   A metal thin film having a thickness of 100 to 300 nm can be usually formed only by performing the above reforming step to metal ion reduction step once.

第1実施形態において金属イオン還元工程を実施した後は通常、以下の工程を実施する;
前記マスクパターンを除去するマスクパターン除去工程;
前記ポリイミド基板を洗浄する洗浄処理工程;および
前記ポリイミド改質層を加熱によって閉環処理する熱処理工程。
After carrying out the metal ion reduction step in the first embodiment, the following steps are usually carried out;
A mask pattern removing step for removing the mask pattern;
A cleaning treatment step of washing the polyimide substrate; and a heat treatment step of ring-closing treatment of the polyimide modified layer by heating.

・マスクパターン除去工程
本工程では、図4(a)および(b)に示すようなマスクパターン3および金属薄膜4を有するポリイミド基板から、マスクパターン3を除去して、図5(a)および(b)に示すように改質層2を露出させる(図1の工程(5))。具体的には、例えば、剥離液に浸漬し、マスクパターン3を剥離または溶解すればよい。例えば、マスクパターンとしてレジストインクを用いた場合には、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有機溶剤を含む剥離液を用いてマスクパターンを除去できる。また例えば上記の旭化成製フィルムレジストを用いた場合には、水酸化ナトリウムか水酸化カリウムの水溶液、もしくは、有機アミン系の剥離液を用いてマスクパターンを除去できる。また例えば、いわゆるノボラック系樹脂を主成分とする液状レジストの場合には、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートやアルキルベンゼンスルホン酸などの有機溶剤を含む剥離液を用いることができる。図5(a)の概略断面図は、図5(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。
剥離液への浸漬を行うことにより、マスクパターン除去工程はポリイミド基板両面のマスクパターンに対して同時に実施できる。
Mask Pattern Removal Step In this step, the mask pattern 3 is removed from the polyimide substrate having the mask pattern 3 and the metal thin film 4 as shown in FIGS. 4A and 4B, and FIGS. As shown in b), the modified layer 2 is exposed (step (5) in FIG. 1). Specifically, for example, the mask pattern 3 may be peeled or dissolved by dipping in a stripping solution. For example, when resist ink is used as the mask pattern, the mask pattern can be removed using a stripping solution containing an organic solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate. For example, when the above-mentioned film resist manufactured by Asahi Kasei is used, the mask pattern can be removed using an aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide, or an organic amine-based stripping solution. For example, in the case of a liquid resist mainly composed of a so-called novolac resin, a stripping solution containing an organic solvent such as propylene glycol methyl ether acetate or alkylbenzene sulfonic acid can be used. The schematic cross-sectional view of FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG.
By immersing in a stripping solution, the mask pattern removal step can be performed simultaneously on the mask patterns on both sides of the polyimide substrate.

・洗浄処理工程
本工程では、ポリイミド基板を洗浄して、改質層2に含まれた金属イオンを水素イオンに置換する(図1の工程(6))。これによって、熱処理工程で改質層の閉環処理を有効に行うことができる。例えば、洗浄処理が十分でなく、金属イオンBが改質層2に残存したまま後工程の熱処理工程を実施した場合、改質層2の閉環処理が十分になされない。この場合、改質層2であった領域は化学的に不安定な状態のままであるので、高温高湿下で配線間に電圧を印加した場合、イオンマイグレーションが起こり、絶縁状態を維持することができない。また、改質層2は高分子の分子鎖が複雑に絡み合った構造ではなく、弾性を持たないため、引張り応力に対して貝殻状に割れるという現象が起こる。このような場合、改質層2は十分な強度を持たないので、配線板として十分な強度を有さない。よって、十分に洗浄処理工程して改質層2への金属イオンBの残留をなくし、後工程の熱処理工程で改質層2の閉環処理を完了しなければならない。
-Cleaning treatment step In this step, the polyimide substrate is washed to replace metal ions contained in the modified layer 2 with hydrogen ions (step (6) in FIG. 1). Thereby, the ring closure process of the modified layer can be effectively performed in the heat treatment process. For example, when the subsequent heat treatment process is performed while the cleaning process is not sufficient and the metal ions B remain in the modified layer 2, the ring closing process of the modified layer 2 is not sufficiently performed. In this case, since the region that was the modified layer 2 remains in a chemically unstable state, when voltage is applied between the wirings under high temperature and high humidity, ion migration occurs and the insulating state is maintained. I can't. Further, the modified layer 2 does not have a structure in which polymer molecular chains are intricately entangled and does not have elasticity, so that a phenomenon that the modified layer 2 breaks into a shell shape with respect to tensile stress occurs. In such a case, since the modified layer 2 does not have sufficient strength, it does not have sufficient strength as a wiring board. Therefore, it is necessary to sufficiently perform the cleaning process so that the metal ions B do not remain in the modified layer 2 and to complete the ring closing process of the modified layer 2 in the heat treatment process in the subsequent process.

置換される金属イオンは、金属イオン含有溶液や還元浴に含まれていた金属イオンである。洗浄液には脱イオン水を用いても良いが、水素イオンへの置換の観点からは、水素イオンを多量に含む酸性溶液が好ましく、さらには、カルボキシル基がイオン交換性を失うような強酸性の水溶液が望ましい。しかし、強酸性の水溶液で長時間の洗浄処理を行うと金属薄膜4がエッチングされすぎて後の工程で実施する電解めっきに支障をきたすおそれがあるので、金属薄膜4の金属材料に応じて、酸性溶液を選択する必要がある。たとえば、金属薄膜4としてニッケルを形成した場合は、希硫酸、あるいはクエン酸などの弱酸性水溶液を用いることができる。金属薄膜4として銅を形成した場合は、希硫酸の弱い酸化力であっても銅が酸化され、溶解するので、クエン酸などの弱酸性水溶液を用いる。具体的には、例えば、0.2mol/lのクエン酸で15分間処理した場合、金属膜厚の減少は60nmであり、電解めっきをするために十分な膜厚を残すことができる。   The metal ion to be substituted is a metal ion contained in the metal ion-containing solution or the reduction bath. Although deionized water may be used for the cleaning liquid, from the viewpoint of substitution with hydrogen ions, an acidic solution containing a large amount of hydrogen ions is preferable, and further, a strongly acidic solution in which the carboxyl group loses ion exchange properties. An aqueous solution is desirable. However, if the cleaning process is performed for a long time with a strong acidic aqueous solution, the metal thin film 4 is excessively etched, and there is a risk of hindering the electroplating performed in the subsequent process. It is necessary to select an acidic solution. For example, when nickel is formed as the metal thin film 4, a weakly acidic aqueous solution such as dilute sulfuric acid or citric acid can be used. When copper is formed as the metal thin film 4, copper is oxidized and dissolved even with the weak oxidizing power of dilute sulfuric acid, so a weakly acidic aqueous solution such as citric acid is used. Specifically, for example, when treated with 0.2 mol / l citric acid for 15 minutes, the decrease in the metal film thickness is 60 nm, and a sufficient film thickness can be left for electrolytic plating.

洗浄処理条件は、改質層からの金属イオンの除去を達成できる限り特に制限されず、例えば、クエン酸溶液の場合、濃度は0.05〜0.2mol/l、温度は20〜30℃、時間は10〜20分間が好適である。   The washing treatment conditions are not particularly limited as long as the removal of metal ions from the modified layer can be achieved. For example, in the case of a citric acid solution, the concentration is 0.05 to 0.2 mol / l, the temperature is 20 to 30 ° C., The time is preferably 10 to 20 minutes.

洗浄処理工程においては、上記したようにポリイミド基板を洗浄した後、ポリイミド基板を真空乾燥によって脱水処理することが好ましい。脱水処理によって改質層内部の水分を除去し、先の還元工程で析出させた金属薄膜の再度のイオン化を防止し、熱処理工程における閉環処理をより一層、十分に行うことができる。改質層はポリアミック酸からなり、「酸」としての特性をもつので、水分存在下ではポリアミック酸が金属薄膜を溶解し、イオン化する。ポリアミック酸に金属イオンが再度、吸着すると、熱処理工程では十分に再イミド化され得ない。そこで、これまでの工程で改質層2に取り込まれた水分を真空乾燥することで除去し、金属薄膜の再イオン化を防ぐ。   In the cleaning treatment step, it is preferable to dehydrate the polyimide substrate by vacuum drying after washing the polyimide substrate as described above. The moisture inside the modified layer is removed by dehydration treatment, the metal thin film deposited in the previous reduction step is prevented from being ionized again, and the ring closure treatment in the heat treatment step can be performed more sufficiently. Since the modified layer is made of polyamic acid and has the property of “acid”, the polyamic acid dissolves and ionizes the metal thin film in the presence of moisture. If metal ions are adsorbed again on the polyamic acid, it cannot be sufficiently re-imidized in the heat treatment step. Therefore, moisture taken into the modified layer 2 in the steps so far is removed by vacuum drying to prevent reionization of the metal thin film.

脱水処理条件としては、200Pa以下の真空雰囲気に1時間以上放置し、ポリイミド基板の脱水を行う。   As a dehydration treatment condition, the polyimide substrate is dehydrated by leaving it in a vacuum atmosphere of 200 Pa or less for 1 hour or more.

・熱処理工程
本工程では加熱によってポリイミド改質層を閉環処理する(図1の工程(7))。詳しくは、前工程で得られたポリイミド基板を加熱することで、ポリイミド改質層は再イミド化され、図6(a)および(b)に示すような構造となる。ここで、図6と図5の違いは、改質層2がイミド化され、基板のポリイミドとの境界がなくなっていることである。図6(a)の概略断面図は、図6(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。
Heat treatment step In this step, the polyimide modified layer is subjected to a ring closing treatment by heating (step (7) in FIG. 1). Specifically, by heating the polyimide substrate obtained in the previous step, the polyimide-modified layer is re-imidized and has a structure as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). Here, the difference between FIG. 6 and FIG. 5 is that the modified layer 2 is imidized and the boundary between the substrate and the polyimide disappears. The schematic cross-sectional view of FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG.

加熱条件は、改質層の再イミド化を達成できる限り特に制限されず、例えば、温度は250℃〜350℃、処理時間は30分〜1時間が好適である。加熱は、金属薄膜4の表面酸化を抑制するために、窒素導入によって酸素濃度を下げたオーブンを用いることが好ましい。   The heating conditions are not particularly limited as long as reimidation of the modified layer can be achieved. For example, the temperature is preferably 250 ° C. to 350 ° C., and the treatment time is preferably 30 minutes to 1 hour. In order to suppress the surface oxidation of the metal thin film 4, it is preferable to use an oven in which the oxygen concentration is lowered by introducing nitrogen.

以上の工程を実施して得られる金属薄膜4を単層で配線部として用いてもよいが、当該金属薄膜の上にさらに別の金属薄膜(導体層)を形成し、それらの積層体を配線部として用いても良い。金属薄膜を単層で配線部として用いる場合は、マスクパターン形成工程で形成されるマスクパターンを所定の配線形状とすればよい。   Although the metal thin film 4 obtained by carrying out the above steps may be used as a wiring layer in a single layer, another metal thin film (conductor layer) is formed on the metal thin film, and the laminate is wired. It may be used as a part. When a metal thin film is used as a wiring part in a single layer, the mask pattern formed in the mask pattern forming step may be a predetermined wiring shape.

金属薄膜4の上に導体層を積層して配線部を形成する場合、前記熱処理工程を実施した後、以下の工程を実施する;
前記ポリイミド基板表面にめっき用レジストを形成し、前記金属薄膜を選択的に露出させるめっき用レジスト形成工程;
前記金属薄膜の露出領域に導体層をめっき処理により形成するめっき工程;
前記めっき用レジストを除去して金属薄膜を露出させるめっき用レジスト除去工程;および
前記導体層をマスクとして用い、前記めっき用レジスト除去工程で露出した金属薄膜をエッチング除去するエッチング工程。
In the case of forming a wiring portion by laminating a conductor layer on the metal thin film 4, the following steps are performed after the heat treatment step is performed;
Forming a plating resist on the polyimide substrate surface, and selectively exposing the metal thin film;
A plating step of forming a conductor layer on the exposed region of the metal thin film by plating;
A plating resist removing step of exposing the metal thin film by removing the plating resist; and an etching step of etching away the metal thin film exposed in the plating resist removing step using the conductor layer as a mask.

・めっき用レジスト形成工程
本工程では、図7(a)および(b)に示すように、前記ポリイミド基板表面にめっき用レジスト5を形成し、前記金属薄膜4を選択的に露出させる(図1の工程(8))。めっき用レジスト5の開口部は、全て金属薄膜4の上に形成する。めっき用レジストのパターンは所定の配線形状とする。図7(a)の概略断面図は、図7(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。
-Plating resist formation step In this step, as shown in FIGS. 7A and 7B, a plating resist 5 is formed on the surface of the polyimide substrate to selectively expose the metal thin film 4 (FIG. 1). Step (8)). All openings of the plating resist 5 are formed on the metal thin film 4. The plating resist pattern has a predetermined wiring shape. The schematic cross-sectional view of FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG.

めっき用レジスト5は、マスクパターン形成工程で採用可能なフォトリソグラフィ法により、感光性の液状またはフィルム状レジストに露光・現像を行って所定のパターン形状で形成すればよい。   The plating resist 5 may be formed in a predetermined pattern shape by exposing and developing a photosensitive liquid or film resist by a photolithography method that can be employed in the mask pattern forming step.

・めっき工程
本工程では、図8(a)および(b)に示すように、前記金属薄膜4の露出領域に導体層6をめっき処理により形成する(図1の工程(9))。図8(a)の概略断面図は、図8(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。めっき法としては所定の導体層が形成される限り特に制限されず、例えば、電解めっき法、無電解めっき法、またはそれらの組み合わせであってよい。導体層の形成効率の観点からは、電解めっき法を採用することが好ましい。
-Plating process In this process, as shown to Fig.8 (a) and (b), the conductor layer 6 is formed in the exposed area | region of the said metal thin film 4 by a plating process (process (9) of FIG. 1). The schematic cross-sectional view of FIG. 8A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG. The plating method is not particularly limited as long as a predetermined conductor layer is formed, and may be, for example, an electrolytic plating method, an electroless plating method, or a combination thereof. From the viewpoint of the formation efficiency of the conductor layer, it is preferable to employ an electrolytic plating method.

電解めっき法を採用する場合、ポリイミド基板を電解めっき浴に浸漬し、前記金属薄膜4を給電層として用いて電解めっきを行い、図8(a)および(b)に示すように、前記金属薄膜4の露出領域に導体層(めっき膜)6を析出させる。金属薄膜4を給電層として用い、しかも金属薄膜4上の非配線領域にはレジスト5が存在するため、配線領域としての露出領域のみに導体層6が選択的に析出する。電解めっき工程はポリイミド基板両面の金属薄膜露出領域に対して同時に実施できる。金属薄膜4が上面から見て断続的でなく連続的に形成されている場合、電解めっきの給電用電極を個々の金属薄膜ごとに設置する必要がないので、処理が簡便である。   When the electrolytic plating method is adopted, the polyimide thin film is immersed in an electrolytic plating bath, and electrolytic plating is performed using the metal thin film 4 as a power feeding layer. As shown in FIGS. 8A and 8B, the metal thin film is obtained. A conductor layer (plating film) 6 is deposited on the exposed areas 4. Since the metal thin film 4 is used as the power feeding layer and the resist 5 exists in the non-wiring region on the metal thin film 4, the conductor layer 6 is selectively deposited only in the exposed region as the wiring region. The electrolytic plating process can be performed simultaneously on the metal thin film exposed regions on both sides of the polyimide substrate. When the metal thin film 4 is formed continuously rather than intermittently when viewed from above, it is not necessary to install a power supply electrode for electroplating for each metal thin film, so that the processing is simple.

電解めっき浴中に含まれる金属イオンは本工程で金属薄膜4の露出領域に導体層6として析出するものであり、導体層が導電性を有する限り特に制限されない。めっき金属は、任意のものが使用可能だが、めっき残留応力低減の観点から、金属薄膜4と導体層6を構成する金属の結晶格子間隔は、近いことが望ましい。したがって、めっき金属は、金属薄膜4と同じ金属か、金属薄膜4と金属の結晶格子間隔が近い金属である必要がある。また、プリント配線板の配線として用いる場合、低抵抗化とマイグレーション耐性の観点から、Cuが好ましい。エッチングレートの違いを用いるには、違う金属の金属薄膜のほうが望ましい。電解めっき浴は、Cuをめっきする場合は、硫酸塩浴、スルファミン浴などが挙げられる。Ag、Auやそれらの合金をめっきする場合には、シアン系浴などが挙げられる。   The metal ions contained in the electrolytic plating bath are deposited as a conductor layer 6 in the exposed region of the metal thin film 4 in this step, and are not particularly limited as long as the conductor layer has conductivity. Any plating metal can be used, but from the viewpoint of reducing plating residual stress, it is desirable that the crystal lattice spacing of the metal constituting the metal thin film 4 and the conductor layer 6 is close. Therefore, the plating metal needs to be the same metal as the metal thin film 4 or a metal whose crystal lattice spacing between the metal thin film 4 and the metal is close. Moreover, when using as a wiring of a printed wiring board, Cu is preferable from a viewpoint of resistance reduction and migration tolerance. In order to use the difference in etching rate, a metal thin film of a different metal is preferable. Examples of the electrolytic plating bath include a sulfate bath and a sulfamine bath when Cu is plated. In the case of plating Ag, Au or an alloy thereof, a cyan bath may be used.

無電解めっき法を採用する場合、ポリイミド基板を無電解めっき浴に浸漬し、前記金属薄膜4を触媒核として用いて無電解めっきを行い、図8(a)および(b)に示すように、前記金属薄膜4の露出領域に導体層(めっき膜)6を析出させる。無電解めっき浴は従来より無電解めっきの分野で使用されているものが使用可能であり、例えば、硫酸銅、還元剤、エチレンジアミン四酢酸ナトリウムおよびpH調整剤を含むものが使用される。還元剤はホルムアルデヒド、ジメチルアミンボラン、硫酸コバルトなどを用い、還元剤に適したpHに調整するため、pH調整剤を用いる。   When the electroless plating method is adopted, the polyimide substrate is immersed in an electroless plating bath, electroless plating is performed using the metal thin film 4 as a catalyst nucleus, and as shown in FIGS. 8A and 8B, A conductor layer (plating film) 6 is deposited on the exposed region of the metal thin film 4. As the electroless plating bath, those conventionally used in the field of electroless plating can be used. For example, those containing copper sulfate, a reducing agent, sodium ethylenediaminetetraacetate and a pH adjusting agent are used. As the reducing agent, formaldehyde, dimethylamine borane, cobalt sulfate or the like is used, and a pH adjusting agent is used in order to adjust to a pH suitable for the reducing agent.

電解めっき条件および無電解めっき条件は特に限定されるものではなく、任意の条件を選択使用すればよい。   Electrolytic plating conditions and electroless plating conditions are not particularly limited, and arbitrary conditions may be selected and used.

必要な厚さの導体層6を析出させた後は、ポリイミド基板をめっき浴から取り出し、水洗を行う。導体層6は通常、5〜25μm程度の厚みで形成される。
電解めっき浴または無電解めっき浴に含有され、本工程で導体層として析出する金属イオンを以下、金属イオンCと呼ぶものとする。
After the conductor layer 6 having a required thickness is deposited, the polyimide substrate is taken out of the plating bath and washed with water. The conductor layer 6 is usually formed with a thickness of about 5 to 25 μm.
The metal ions contained in the electrolytic plating bath or the electroless plating bath and deposited as a conductor layer in this step will be referred to as metal ions C hereinafter.

・めっき用レジスト除去工程
本工程では、図8(a)および(b)に示すようなめっき用レジスト5および導体層6を有するポリイミド基板から、めっき用レジスト5を除去して、図9(a)および(b)に示すように金属薄膜4を露出させる(図1の工程(10))。図9(a)の概略断面図は、図9(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。
-Plating resist removal step In this step, the plating resist 5 is removed from the polyimide substrate having the plating resist 5 and the conductor layer 6 as shown in FIGS. ) And (b), the metal thin film 4 is exposed (step (10) in FIG. 1). The schematic cross-sectional view of FIG. 9A is a cross section taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG. 9B.

レジストの除去は、剥離液に浸漬し、レジストを剥離または溶解すればよく、具体的にはマスクパターン除去工程において液状またはフィルム状レジストを除去する場合と同様の方法を採用すればよい。   The resist may be removed by dipping in a stripping solution and stripping or dissolving the resist. Specifically, a method similar to that used for removing the liquid or film resist in the mask pattern removing step may be employed.

・エッチング工程
本工程では、導体層6をマスクとして用い、図9(a)および(b)に示すように前記めっき用レジスト除去工程で露出した金属薄膜4をエッチング除去する(図1の工程(11))。詳しくは、ポリイミド基板をエッチング液に浸し、金属薄膜4の露出領域を除去し、図10(a)および(b)に示すように、配線領域にのみ金属膜4および導体層6を残存させる。この結果、ポリイミド基板の両面に任意の微細ピッチ配線パターン7を形成できる。図10(a)の概略断面図は、図10(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。
Etching Step In this step, the conductive layer 6 is used as a mask, and the metal thin film 4 exposed in the plating resist removing step is etched away as shown in FIGS. 9A and 9B (step of FIG. 11)). Specifically, the polyimide substrate is immersed in an etching solution to remove the exposed region of the metal thin film 4, and the metal film 4 and the conductor layer 6 are left only in the wiring region as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). As a result, an arbitrary fine pitch wiring pattern 7 can be formed on both surfaces of the polyimide substrate. The schematic cross-sectional view of FIG. 10A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG.

エッチング液は金属薄膜4の金属および導体層6の金属に依存して決定され、エッチング液として金属薄膜4は除去するが導体層6は除去しない選択性を有するものを用いることが好ましいが、金属薄膜4さえエッチング除去できる液であれば、導体層6との選択性がなくても構わない。金属薄膜4と導体層6との間には1桁程度の厚さの差があるために、エッチング時間の調整により、導体層6を完全に除去することなく、金属薄膜4を完全除去することは可能であるからである。   The etching solution is determined depending on the metal of the metal thin film 4 and the metal of the conductor layer 6, and it is preferable to use an etching solution having selectivity that removes the metal thin film 4 but does not remove the conductor layer 6. As long as the thin film 4 can be removed by etching, there is no need to have selectivity with the conductor layer 6. Since there is a thickness difference of about one digit between the metal thin film 4 and the conductor layer 6, the metal thin film 4 can be completely removed by adjusting the etching time without completely removing the conductor layer 6. Because is possible.

例えば、金属薄膜4がNiからなり、導体層6がCuからなる場合、エッチング液はFeCl水溶液、HNO、またはHNOを含む混酸が使用できる。
また例えば、金属薄膜4がCuからなり、導体層6もCuからなる場合には、FeCl、CuCl、(NHなどの水溶液などが使用できる。
また例えば、金属薄膜4がAgからなる場合には、エッチング液はHNO、HSOとHの混合液、Fe(NO水溶液などが使用できる。
また例えば、金属薄膜4がPdからなる場合には、エッチング液はNHI水溶液などが使用できる。
For example, when the metal thin film 4 is made of Ni and the conductor layer 6 is made of Cu, the etching solution can be an FeCl 3 aqueous solution, HNO 3 , or a mixed acid containing HNO 3 .
For example, when the metal thin film 4 is made of Cu and the conductor layer 6 is also made of Cu, an aqueous solution of FeCl 3 , CuCl 2 , (NH 4 ) 2 S 2 O 8, or the like can be used.
For example, when the metal thin film 4 is made of Ag, the etching solution can be HNO 3 , a mixed solution of H 2 SO 4 and H 2 O 2 , an Fe (NO 3 ) 3 aqueous solution, or the like.
Further, for example, when the metal thin film 4 is made of Pd, an NH 3 I aqueous solution or the like can be used as the etching solution.

本発明の第1実施形態において、上記では、改質工程、金属イオン吸着工程、マスクパターン形成工程および金属イオン還元工程を実施した後、マスクパターン除去工程、洗浄処理工程および熱処理工程を実施し、導体層を形成するが、洗浄処理工程および熱処理工程、特に熱処理工程は導体層の形成後に行ってもよい。すなわち、以下の工程順序(1)または(2)を採用してもよい。   In the first embodiment of the present invention, in the above, after performing the reforming process, the metal ion adsorption process, the mask pattern forming process, and the metal ion reduction process, the mask pattern removing process, the cleaning process process, and the heat treatment process are performed. Although the conductor layer is formed, the cleaning treatment step and the heat treatment step, particularly the heat treatment step, may be performed after the formation of the conductor layer. That is, the following process sequence (1) or (2) may be adopted.

(1)改質工程−金属イオン吸着工程−マスクパターン形成工程−金属イオン還元工程−マスクパターン除去工程−めっき用レジスト形成工程−めっき工程−めっき用レジスト除去工程−エッチング工程−洗浄処理工程−熱処理工程。
(2)改質工程−金属イオン吸着工程−マスクパターン形成工程−金属イオン還元工程−マスクパターン除去工程−洗浄処理工程−めっき用レジスト形成工程−めっき工程−めっき用レジスト除去工程−エッチング工程−熱処理工程。
(1) Modification step-Metal ion adsorption step-Mask pattern formation step-Metal ion reduction step-Mask pattern removal step-Plating resist formation step-Plating step-Plating resist removal step-Etching step-Cleaning treatment step-Heat treatment Process.
(2) Modification step-Metal ion adsorption step-Mask pattern formation step-Metal ion reduction step-Mask pattern removal step-Cleaning treatment step-Plating resist formation step-Plating step-Plating resist removal step-Etching step-Heat treatment Process.

(第2実施形態)
第1実施形態においては導体層の形成前にマスクパターン除去工程を実施するので導体層形成のためのめっき用レジスト形成工程等を要したが、第2実施形態においては、マスクパターン除去工程前に導体層を形成する。そのため、導体層の形成にもマスクパターンを利用できるので、マスクパターンを所定の配線形状とするとことにより、めっき用レジスト形成工程、めっき用レジスト除去工程およびエッチング工程を要さない。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, since the mask pattern removing step is performed before the formation of the conductor layer, a plating resist forming step for forming the conductor layer is required. However, in the second embodiment, before the mask pattern removing step, A conductor layer is formed. Therefore, since the mask pattern can be used for forming the conductor layer, the plating resist forming process, the plating resist removing process, and the etching process are not required when the mask pattern has a predetermined wiring shape.

本発明の第2実施形態を図11〜図19を参照して説明する。
図11は、本発明の第2実施形態に係るポリイミド配線板の製造方法の製造工程を示すフロー図の一例であり、図12〜図19は、本発明の第2実施形態に係るポリイミド配線板の製造工程を説明するためのポリイミド基板の概略断面図および概略上面図の一例である。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is an example of a flow diagram illustrating a manufacturing process of a method for manufacturing a polyimide wiring board according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 12 to 19 illustrate a polyimide wiring board according to the second embodiment of the present invention. It is an example of the schematic sectional drawing and schematic top view of the polyimide substrate for demonstrating the manufacturing process of this.

本発明の第2実施形態に係るポリイミド配線板の製造方法は以下に示す工程を含むものである;
ポリイミド基板をアルカリ溶液で処理してイミド環が開環されたポリイミド改質層を形成する改質工程;
前記ポリイミド基板を金属イオン含有溶液で処理して、該金属イオンを前記改質層に吸着させる金属イオン吸着工程;
前記改質層にマスクパターンを形成し、該改質層を選択的に露出させるマスクパターン形成工程;
前記ポリイミド基板を還元浴で還元処理することにより、前記改質層に吸着した金属イオンを還元して、前記改質層の露出領域に金属薄膜を析出させる金属イオン還元工程;
前記金属薄膜の上に導体層をめっき処理により形成するめっき工程;
前記マスクパターンを除去するマスクパターン除去工程;
前記ポリイミド基板を洗浄する洗浄処理工程;および
前記ポリイミド改質層を加熱によって閉環処理する熱処理工程。
The manufacturing method of the polyimide wiring board which concerns on 2nd Embodiment of this invention includes the process shown below;
A modifying step of treating the polyimide substrate with an alkaline solution to form a polyimide modified layer in which the imide ring is opened;
A metal ion adsorption step of treating the polyimide substrate with a metal ion-containing solution to adsorb the metal ions to the modified layer;
A mask pattern forming step of forming a mask pattern on the modified layer and selectively exposing the modified layer;
A metal ion reduction step of reducing the metal ions adsorbed on the modified layer by depositing the polyimide substrate in a reducing bath and depositing a metal thin film on the exposed region of the modified layer;
A plating step of forming a conductor layer on the metal thin film by plating;
A mask pattern removing step for removing the mask pattern;
A cleaning treatment step of washing the polyimide substrate; and a heat treatment step of ring-closing treatment of the polyimide modified layer by heating.

・改質工程
本工程では、第1実施形態の改質工程と同様の方法により、ポリイミド基板1をアルカリ溶液で処理してイミド環が開環されたポリイミド改質層2を形成する(図11の工程(1))。
-Modification process In this process, by the method similar to the modification process of 1st Embodiment, the polyimide board | substrate 1 is processed with an alkaline solution, and the polyimide modified layer 2 by which the imide ring was opened is formed (FIG. 11). Step (1)).

・金属イオン吸着工程
本工程では、第1実施形態の金属イオン吸着工程と同様の方法により、前記ポリイミド基板を金属イオン含有溶液で処理して、該金属イオンを前記改質層2に吸着させる(図11の工程(2))。
Metal ion adsorption step In this step, the polyimide substrate is treated with a metal ion-containing solution by the same method as the metal ion adsorption step of the first embodiment, and the metal ions are adsorbed to the modified layer 2 ( Step (2) in FIG.

・マスクパターン形成工程
本工程では、マスクパターンを所定の配線形状とすること以外、第1実施形態のマスクパターン形成工程と同様の方法により、前記改質層2に対して、図12(a)および(b)に示すようにマスクパターン103を形成し、該改質層2を選択的に露出させる(図11の工程(3))。図12(a)の概略断面図は、図12(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。図12(b)に示されるように、マスクパターン103で被覆されなかった改質層2の露出領域が、後述の金属イオン還元工程で金属薄膜104が形成される領域である。このようにマスクパターンを形成することにより、第1実施形態と同様に、マスクパターン103で被覆された領域等の改質層中の金属イオンBであっても、拡散・移動し、金属薄膜の形成に寄与するので、金属薄膜の厚膜化を簡便かつ有効に達成できる。
Mask pattern forming step In this step, the modified layer 2 is formed in the same manner as in the mask pattern forming step of the first embodiment except that the mask pattern has a predetermined wiring shape. And the mask pattern 103 is formed as shown to (b), and this modified layer 2 is selectively exposed (process (3) of FIG. 11). The schematic cross-sectional view of FIG. 12A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG. As shown in FIG. 12B, the exposed region of the modified layer 2 that is not covered with the mask pattern 103 is a region where the metal thin film 104 is formed in a metal ion reduction process described later. By forming the mask pattern in this way, as in the first embodiment, even the metal ions B in the modified layer such as the region covered with the mask pattern 103 diffuse and move, and the metal thin film Since it contributes to formation, thickening of the metal thin film can be achieved easily and effectively.

マスクパターン103は配線形状が異なること以外、第1実施形態のマスクパターン3と同様である。好ましくは印刷法で形成される。マスクパターン103の開口部が微細なパターンであり、かつ、マスクパターンによる被覆領域と露出領域との間隔が、例えば、20μm以下であるように十分小さい場合は、イオン拡散によって、改質層2中のイオン濃度が一定に保たれるため、寸法精度の確保を優先して、感光性フィルムレジストを貼り付けた後、露光、現像の工程を経て、マスクパターン103を設けることが好ましい。   The mask pattern 103 is the same as the mask pattern 3 of the first embodiment except that the wiring shape is different. Preferably, it is formed by a printing method. When the opening of the mask pattern 103 is a fine pattern and the distance between the covered region and the exposed region by the mask pattern is sufficiently small, for example, 20 μm or less, the ion diffused in the modified layer 2 Therefore, it is preferable to provide the mask pattern 103 through the steps of exposure and development after applying the photosensitive film resist, giving priority to ensuring the dimensional accuracy.

マスクパターン103の形状は、マスクパターン103が形成されなかった領域(改質層露出領域;開口部)が上面から見て連続的な1つの図形を形成するような形状であることが好ましい。これによって、金属イオン還元工程で形成される金属薄膜が上面から見て連続的な1つの図形を形成するようになるので、後述のめっき工程で電解めっきを行う場合、給電層としての金属薄膜に対する給電用電極の設置が容易になる。   The shape of the mask pattern 103 is preferably such that a region where the mask pattern 103 is not formed (modified layer exposed region; opening) forms one continuous figure as viewed from above. As a result, the metal thin film formed in the metal ion reduction process forms a continuous figure as viewed from above, so when performing electroplating in the plating process described later, Installation of the power supply electrode is facilitated.

・金属イオン還元工程
本工程では、第1実施形態の金属イオン還元工程と同様の方法により、ポリイミド基板を還元浴で還元処理して、前記改質層に吸着した金属イオンBを還元し、図13(a)および(b)に示すように、改質層2の露出領域に金属薄膜104を析出・形成する(図11の工程(4))。図13(a)の概略断面図は、図13(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。金属薄膜104は所定の配線形状を有すること以外、第1実施形態の金属イオン還元工程における金属薄膜4と同様である。
-Metal ion reduction step In this step, the polyimide substrate is reduced in a reduction bath by the same method as the metal ion reduction step of the first embodiment to reduce the metal ions B adsorbed on the modified layer. 13 (a) and 13 (b), a metal thin film 104 is deposited and formed on the exposed region of the modified layer 2 (step (4) in FIG. 11). The schematic cross-sectional view of FIG. 13A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG. The metal thin film 104 is the same as the metal thin film 4 in the metal ion reduction process of the first embodiment except that it has a predetermined wiring shape.

本工程で還元浴は、第1実施形態の金属イオン還元工程で使用される還元浴以外に、第1実施形態のめっき工程で使用される無電解めっき浴を使用できる。還元浴として無電解めっき浴を用いる場合、無電解めっき浴中の還元剤によって、改質層2に吸着した金属イオンBが還元されて金属粒子が形成されると、その金属粒子を触媒核として、改質層102に含まれる金属イオンBと、還元浴中の金属錯体とが連続的に還元され、金属薄膜104と導体層106が連続的に形成される。この場合には、その後、めっき工程を実施することなく、マスクパターン除去工程を実施すればよい。   In this step, the reducing bath can be the electroless plating bath used in the plating step of the first embodiment, in addition to the reducing bath used in the metal ion reduction step of the first embodiment. When an electroless plating bath is used as the reducing bath, when the metal ions B adsorbed on the modified layer 2 are reduced by the reducing agent in the electroless plating bath to form metal particles, the metal particles are used as catalyst nuclei. The metal ions B contained in the modified layer 102 and the metal complex in the reduction bath are continuously reduced, and the metal thin film 104 and the conductor layer 106 are continuously formed. In this case, after that, the mask pattern removing process may be performed without performing the plating process.

・めっき工程
本工程では、第1実施形態のめっき工程と同様の方法により、図14(a)および(b)に示すように、前記金属薄膜104の上に導体層106をめっき処理により形成する(図11の工程(5))。めっき法としては所定の導体層が形成される限り特に制限されず、例えば、電解めっき法、無電解めっき法、またはそれらの組み合わせであってよい。導体層の形成効率の観点からは、電解めっき法を採用することが好ましい。図14(a)の概略断面図は、図14(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。導体層106は所定の配線形状を有すること以外、第1実施形態のめっき工程における導体層6と同様である。
-Plating step In this step, the conductive layer 106 is formed on the metal thin film 104 by plating as shown in FIGS. 14A and 14B by the same method as the plating step of the first embodiment. (Step (5) in FIG. 11). The plating method is not particularly limited as long as a predetermined conductor layer is formed, and may be, for example, an electrolytic plating method, an electroless plating method, or a combination thereof. From the viewpoint of the formation efficiency of the conductor layer, it is preferable to employ an electrolytic plating method. 14A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG. 14B. The conductor layer 106 is the same as the conductor layer 6 in the plating step of the first embodiment except that it has a predetermined wiring shape.

・マスクパターン除去工程
本工程では、第1実施形態のマスクパターン除去工程と同様の方法により、図14(a)および(b)に示すようなマスクパターン103を有するポリイミド基板から、マスクパターン103を除去して、図15(a)および(b)に示すように改質層2を露出させる(図11の工程(6))。図15(a)の概略断面図は、図15(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。
Mask pattern removing step In this step, the mask pattern 103 is removed from the polyimide substrate having the mask pattern 103 as shown in FIGS. 14A and 14B by the same method as the mask pattern removing step of the first embodiment. By removing, the modified layer 2 is exposed as shown in FIGS. 15A and 15B (step (6) in FIG. 11). The schematic cross-sectional view of FIG. 15A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG.

・洗浄処理工程
本工程では、第1実施形態の洗浄処理工程と同様の方法により、ポリイミド基板を洗浄して、改質層2に含まれた金属イオンを水素イオンに置換する(図11の工程(7))。好ましくは第1実施形態と同様に洗浄後、脱水処理を行う。本実施形態ではマスクパターン除去工程前に導体層を形成し、金属薄膜は露出しないので、本工程では金属薄膜の金属材料に応じて酸性溶液を選択する必要はない。
Cleaning process In this process, the polyimide substrate is cleaned by the same method as the cleaning process of the first embodiment, and the metal ions contained in the modified layer 2 are replaced with hydrogen ions (the process of FIG. 11). (7)). Preferably, the dehydration process is performed after washing as in the first embodiment. In this embodiment, since the conductor layer is formed before the mask pattern removing step and the metal thin film is not exposed, it is not necessary to select an acidic solution according to the metal material of the metal thin film in this step.

・熱処理工程
本工程では、第1実施形態の熱処理工程と同様の方法により、加熱によってポリイミド改質層を閉環処理する(図11の工程(8))。これによって、ポリイミド改質層2は再イミド化され、図16(a)および(b)に示すようにポリイミドのみからなる基板1上に配線パターン107が形成された構造を得ることができる。ここで、図16と図15の違いは、改質層2がイミド化され、基板のポリイミドとの境界がなくなっていることである。図16(a)の概略断面図は、図16(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。
Heat treatment step In this step, the polyimide-modified layer is subjected to ring-closing treatment by heating in the same manner as the heat treatment step of the first embodiment (step (8) in FIG. 11). As a result, the polyimide-modified layer 2 is re-imidized, and a structure in which the wiring pattern 107 is formed on the substrate 1 made of only polyimide as shown in FIGS. 16A and 16B can be obtained. Here, the difference between FIG. 16 and FIG. 15 is that the modified layer 2 is imidized and the boundary between the substrate and the polyimide is eliminated. The schematic cross-sectional view of FIG. 16A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG.

第1実施形態および第2実施形態いずれの実施形態においても、配線パターンを形成した後は、通常、配線パターンが形成されたポリイミド基板に対して、カバーレイを形成するカバーレイ形成工程、配線パターンの端子部分にAuめっきなどの表面処理を行う端子部表面処理工程、および得られた大面積のシート状基板を所定寸法に分割する基板分割工程などを所望により実施して、ポリイミド配線板を完成させる。   In both the first embodiment and the second embodiment, after the wiring pattern is formed, a cover lay forming process for forming a cover lay on the polyimide substrate on which the wiring pattern is formed is generally performed. Complete the polyimide wiring board by carrying out the terminal part surface treatment process that performs surface treatment such as Au plating on the terminal part and the substrate division process that divides the large-area sheet-like substrate into predetermined dimensions as desired Let

・カバーレイ形成工程
カバーレイは、上記までの工程で形成された配線パターンを機械的に保護するとともに、外部との絶縁を図る目的のものである。配線パターンと外部との接続にはんだ付けを行う場合には、はんだが濡れてはいけない領域を規定するために形成するため、ソルダーレジストとも呼ばれる。
Coverlay forming step The coverlay is intended to mechanically protect the wiring pattern formed in the above steps and to insulate it from the outside. When soldering is performed for connection between the wiring pattern and the outside, it is also called a solder resist because it is formed to define a region where the solder should not get wet.

カバーレイ形成工程で用いる材料や方法については、特に限定されることなく、市販の材料や方法を用いることができる。フィルム状のものや液状のものがあり、それらを適宜使用すればよい。
例えば、日立化成製レイテックFR−5638を用いることができる。このフィルムをポリイミド基板全面に貼り付け、フォトリソグラフィにより不要箇所を除去する。この際、カバーレイを除去した箇所が、端子部となる。この操作を両面に対して実施する。
The materials and methods used in the coverlay forming step are not particularly limited, and commercially available materials and methods can be used. There are a film-like thing and a liquid thing, and what is necessary is just to use them.
For example, Hitachi Chemical's Raytec FR-5638 can be used. This film is attached to the entire surface of the polyimide substrate, and unnecessary portions are removed by photolithography. At this time, the portion from which the coverlay has been removed becomes the terminal portion. This operation is performed on both sides.

・端子部表面処理工程
引き続き、配線パターンの外部端子となる場所について、端子の表面処理を行う。例えば、はんだ付け用の端子を形成する場合、Ni膜とAu膜の形成を引き続いて行う。市販の無電解Niめっき浴に浸漬して5μm程度の厚さのNi膜を形成した後、市販の無電解Auめっき浴に浸漬して0.5μm程度の厚さを有するAu膜を形成する。
・ Terminal surface treatment process Next, surface treatment of the terminals is performed for the locations that will be the external terminals of the wiring pattern. For example, when forming a soldering terminal, the Ni film and the Au film are subsequently formed. A Ni film having a thickness of about 5 μm is formed by dipping in a commercially available electroless Ni plating bath, and then an Au film having a thickness of about 0.5 μm is formed by dipping in a commercially available electroless Au plating bath.

・基板分割工程
引き続き、基板分割工程を行う。これは、工程を実施するワークサイズに対して製品となる基板サイズが異なる場合に必要となる。例えば、工程を実施するワークの周辺部にはハンドリングのために余分な領域が設けられている。この部分の除去を行う。
具体的には、ここまでの工程を実施したポリイミド基板を金型に設置して、打ち抜き加工を行う。こうすることによって、両面ポリイミド配線板を形成できる。
・ Substrate dividing process The substrate dividing process is continued. This is necessary when the substrate size as a product is different from the work size to be processed. For example, an extra area is provided in the peripheral part of the work to be processed for handling. This part is removed.
Specifically, the polyimide substrate that has undergone the above steps is placed in a mold, and punching is performed. By doing so, a double-sided polyimide wiring board can be formed.

第2実施形態において、図12(a)および(b)に示すように、マスクパターン103の開口部(改質層露出領域)が上面から見て断続的に形成されるために金属薄膜が連続的な1つの図形形状を有さず、かつ、めっき工程において電解めっきを行う場合、給電用電極は個々の金属薄膜に対して設置する必要があるので、処理が煩雑である。しかし、そのような問題は、マスクパターンの開口部形状を工夫し、基板分割工程を経ることによって解決できる。詳しくはマスクパターンの開口部形状を、断続的な配線部のための開口部と、それらの個々の断続的な配線部を連結させるための開口部とからなる複合的連続形状とする。これによって、配線部を断続的に有する配線板であっても、簡便な電解めっき処理によって製造できる。   In the second embodiment, as shown in FIGS. 12A and 12B, the openings (modified layer exposed regions) of the mask pattern 103 are formed intermittently when viewed from above, so that the metal thin film is continuous. When the electroplating is not performed in the plating process and the power supply electrode needs to be installed on each metal thin film, the processing is complicated. However, such a problem can be solved by devising the shape of the opening of the mask pattern and performing a substrate dividing step. Specifically, the shape of the opening of the mask pattern is a composite continuous shape including openings for intermittent wiring portions and openings for connecting the individual intermittent wiring portions. Thereby, even a wiring board having a wiring portion intermittently can be manufactured by a simple electrolytic plating process.

例えば、図17(a)および(b)に示すような複合的連続形状の開口部を有するマスクパターン203を使用すること以外、第2実施形態と同様の改質工程、金属イオン吸着工程、およびマスクパターン形成工程を実施することにより、図17(a)および(b)に示すように、改質層2上にマスクパターン203が形成されたポリイミド基板を得る。図17(a)の概略断面図は、図17(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。図17(b)で示すマスクパターン203が有する複合的連続的形状の開口部(2に対応する)について、断続的な配線部のための開口部は点線括弧内の開口部であり、当該配線部を連結させるための開口部は点線括弧外の開口部である。マスクパターン203は上面から見たときの形状が異なること以外、第2実施形態のマスクパターン103と同様である。   For example, except for using a mask pattern 203 having a composite continuous shape opening as shown in FIGS. 17A and 17B, the modification step, the metal ion adsorption step, and the second embodiment, By performing the mask pattern forming step, a polyimide substrate having the mask pattern 203 formed on the modified layer 2 is obtained as shown in FIGS. The schematic cross-sectional view of FIG. 17A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG. With respect to the composite continuous shape opening (corresponding to 2) included in the mask pattern 203 shown in FIG. 17B, the opening for the intermittent wiring is an opening in dotted brackets, and the wiring The opening for connecting the parts is an opening outside the dotted brackets. The mask pattern 203 is the same as the mask pattern 103 of the second embodiment except that the shape when viewed from above is different.

次いで、めっき工程において電解めっきを行うこと以外、第2実施形態と同様の金属イオン還元工程、めっき工程、マスクパターン除去工程、洗浄処理工程および熱処理工程を実施することにより、図18(a)および(b)に示すように、上記複合的連続形状と同様の形状を有する金属薄膜204および導体層206からなる配線部207が形成されたポリイミド基板を得る。図18(a)の概略断面図は、図18(b)の概略上面図の中央部におけるA−B断面のものである。金属薄膜204は上面から見て連続的な1つの図形を形成し、めっき工程において給電用電極は1の金属薄膜に対して設置するだけで足りるため、処理は簡便である。金属薄膜204は上面からみたときの形状が異なること以外、第2実施形態の金属薄膜104と同様である。   Next, by performing the same metal ion reduction process, plating process, mask pattern removal process, cleaning process and heat treatment process as in the second embodiment, except that electrolytic plating is performed in the plating process, FIG. As shown in (b), a polyimide substrate is obtained on which a wiring portion 207 comprising a metal thin film 204 and a conductor layer 206 having the same shape as the composite continuous shape is formed. The schematic cross-sectional view of FIG. 18A is a cross-sectional view taken along the line AB in the center of the schematic top view of FIG. The metal thin film 204 forms a continuous figure as viewed from above, and the power supply electrode need only be installed on one metal thin film in the plating process, so the processing is simple. The metal thin film 204 is the same as the metal thin film 104 of the second embodiment except that the shape when viewed from the top is different.

その後、第2実施形態と同様のカバーレイ形成工程および基板分割工程を実施することにより、図19に示すように、表面に導体層206を有する配線部が断続的に形成された配線板を得ることができる。208はカバーレイを示す。   Thereafter, by performing the same coverlay forming process and substrate dividing process as in the second embodiment, as shown in FIG. 19, a wiring board having a wiring portion having a conductor layer 206 on the surface is obtained. be able to. Reference numeral 208 denotes a coverlay.

本発明のポリイミド配線板の製造方法を実施例でより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Although the manufacturing method of the polyimide wiring board of this invention is demonstrated in detail by an Example, this invention is not limited to these Examples.

[実施例1]
実施例1は、上記第1実施形態に対応するものである。
本実施例では、以下に説明する工程により、ポリイミド配線板を製造した。
被めっき物として、200mm×200mm×厚さ50μmのポリイミド(株式会社カネカ製アピカルNPI)からなるポリイミド基板1を用いた。
[Example 1]
Example 1 corresponds to the first embodiment.
In this example, a polyimide wiring board was manufactured by the steps described below.
As an object to be plated, a polyimide substrate 1 made of polyimide (apical NPI manufactured by Kaneka Corporation) having a size of 200 mm × 200 mm × 50 μm was used.

(改質工程)
次に、ポリイミド基板1(図2(a))を、5mol/L、50℃のKOH水溶液に3分間浸漬し、2分間水洗した。ポリイミド基板1の表面では、イミド環の加水分解が行われ、形成された改質層2には、カルボキシル基にカリウムイオンが配位したポリアミック酸カリウム塩が形成された(図2(b))。
(Reforming process)
Next, the polyimide substrate 1 (FIG. 2A) was immersed in a 5 mol / L, 50 ° C. aqueous KOH solution for 3 minutes and washed with water for 2 minutes. On the surface of the polyimide substrate 1, hydrolysis of the imide ring was performed, and the formed polyamic acid potassium salt in which potassium ions were coordinated to the carboxyl group was formed in the formed modified layer 2 (FIG. 2 (b)). .

(金属イオン吸着工程)
次に、30℃、0.05mol/LのCuSO水溶液にポリイミド基板1を10分間浸漬し、改質層2のカリウムイオンを銅イオンに交換し、ポリアミック酸銅塩を形成した。この後、2分間の水洗を行い、乾燥させた。
(Metal ion adsorption process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed for 10 minutes in a 0.05 mol / L CuSO 4 aqueous solution at 30 ° C., and the potassium ions in the modified layer 2 were exchanged with copper ions to form a polyamic acid copper salt. Thereafter, it was washed with water for 2 minutes and dried.

(マスクパターン形成工程)
次に、ポリイミド基板1の片面に、熱可塑性樹脂と、溶媒として有機溶剤を含むレジストインクを印刷した。次に、ポリイミド基板1を150℃のホットプレートで加熱して、レジストインク中の溶媒を揮発させ、マスクパターン3を形成した。次に、ポリイミド基板1の残り一面に対しても、同様に、マスクパターン3を形成した(図3(a)および(b))。いずれの面においてもマスクパターンによる被覆領域と露出領域との割合(被覆領域/露出領域;面積比)は2/1であった。
(Mask pattern forming process)
Next, a resist ink containing a thermoplastic resin and an organic solvent as a solvent was printed on one surface of the polyimide substrate 1. Next, the polyimide substrate 1 was heated with a hot plate at 150 ° C. to volatilize the solvent in the resist ink, thereby forming a mask pattern 3. Next, the mask pattern 3 was similarly formed on the remaining one surface of the polyimide substrate 1 (FIGS. 3A and 3B). The ratio (covered area / exposed area; area ratio) between the covered area and the exposed area by the mask pattern was 2/1 on both surfaces.

(金属イオン還元工程)
次に、ポリイミド基板1を0.005mol/L、30℃のNaBH水溶液に5分間浸漬し、改質層2の露出表面に、銅からなる金属薄膜4を形成し、さらに2分間の水洗を行った(図4(a)および(b))。このNaBH水溶液は、酸化銅の発生を抑制するため、クエン酸、クエン酸ナトリウムを用いてpH8以下に調整した。形成された金属薄膜4の厚さは100〜300nmのばらつきはあるが、平均膜厚は150nmであった。
(Metal ion reduction process)
Next, the polyimide substrate 1 is immersed in a 0.005 mol / L, 30 ° C. NaBH 4 aqueous solution for 5 minutes to form a metal thin film 4 made of copper on the exposed surface of the modified layer 2, and further washed with water for 2 minutes. This was done (FIGS. 4 (a) and (b)). This NaBH 4 aqueous solution was adjusted to pH 8 or lower using citric acid and sodium citrate in order to suppress the generation of copper oxide. Although the thickness of the formed metal thin film 4 varied from 100 to 300 nm, the average film thickness was 150 nm.

(マスクパターン除去工程)
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、マスクパターン3を剥離し、イソプロピルアルコールでリンスし、さらに水洗した(図5(a)および(b))。
(洗浄処理工程)
次に、ポリイミド基板1を25℃の0.1mol/lのクエン酸に15分間浸漬後、2分間水洗し、Nブローにより乾燥させた。洗浄前後の元素分析の結果を図20(a)および(b)に示す。測定箇所は断面の金属薄膜から1μm内側の改質層内部である。洗浄後のチャートを示す図20(b)ではCu−Laのピーク強度が、洗浄前のチャートを示す図20(a)より、減少しており、酸洗浄を施すことで改質層内のCuイオンが除去されていることがわかる。また、断面観察の結果、金属膜厚は60nm減少していた。それでも、平均膜厚は90nmあり、もっとも膜厚の薄いところでも40nmあり、ポリイミド表面を金属薄膜が覆いつくしている状態は保たれていた。また、シート抵抗値の低下は10%以内で電解めっきを実施するのに支障はなかった。
次に、ポリイミド基板1を真空オーブンに入れた後、50Paまで気圧を下げ、3時間、脱水処理を行った。その結果、ポリイミド上にある金属薄膜が改質層中に再イオン化することを防ぎ、ポリイミド上に金属薄膜を配した構造を形成することができる。脱水処理後、乾燥室(温度25℃、湿度0%の条件)で3時間放置したポリイミド基板の元素分析の結果を図21に示す。図21ではCu−Laのピーク強度が、洗浄後のチャートを示す図20(b)と同程度であり、金属薄膜の再イオン化が防止されていることがわかる。
(Mask pattern removal process)
Next, the mask pattern 3 was peeled off using propylene glycol monomethyl ether acetate, rinsed with isopropyl alcohol, and further washed with water (FIGS. 5A and 5B).
(Washing process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed in 0.1 mol / l citric acid at 25 ° C. for 15 minutes, washed with water for 2 minutes, and dried by N 2 blow. The results of elemental analysis before and after cleaning are shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b). The measurement location is inside the modified layer 1 μm inside from the metal thin film in the cross section. In FIG. 20 (b) showing the chart after cleaning, the peak intensity of Cu-La is reduced from that in FIG. 20 (a) showing the chart before cleaning, and the Cu in the modified layer is obtained by performing acid cleaning. It can be seen that the ions have been removed. As a result of cross-sectional observation, the metal film thickness was reduced by 60 nm. Even so, the average film thickness was 90 nm, and even the thinnest film was 40 nm. The state where the metal thin film covered the polyimide surface was maintained. Further, the decrease in sheet resistance value was within 10%, and there was no problem in carrying out the electrolytic plating.
Next, after putting the polyimide substrate 1 in a vacuum oven, the pressure was reduced to 50 Pa and dehydration was performed for 3 hours. As a result, it is possible to prevent the metal thin film on the polyimide from being reionized in the modified layer, and to form a structure in which the metal thin film is arranged on the polyimide. FIG. 21 shows the result of elemental analysis of the polyimide substrate left for 3 hours in the drying room (temperature 25 ° C., humidity 0%) after the dehydration treatment. In FIG. 21, the peak intensity of Cu—La is similar to that in FIG. 20B showing the chart after cleaning, and it can be seen that reionization of the metal thin film is prevented.

(熱処理工程)
その後、オーブンにポリイミド基板1を入れ、窒素置換により酸素濃度を200ppm以下にした後で、昇温を開始し、120℃1時間で保持し、さらに250℃に昇温し、1時間保持した(図6(a)および(b))。加熱が終了した後の基板露出領域における深さが2〜4μmの部位のポリイミドをFT−IRで分析したところ、1647cm−1付近に表れる開環アミド(C=O)吸収スペクトル、1539cm−1付近に表れる開環アミド(C−N)吸収スペクトルが消失していた。よって、熱処理により完全にイミド環を完全に閉環出来ていることがわかった。
(Heat treatment process)
Thereafter, the polyimide substrate 1 was put into an oven, and after the oxygen concentration was reduced to 200 ppm or less by nitrogen substitution, the temperature increase was started, held at 120 ° C. for 1 hour, further heated to 250 ° C., and held for 1 hour ( 6 (a) and (b)). When the depth in the substrate exposed region after heating is completed and analyzed polyimide sites 2~4μm in FT-IR, ring-opening amide appearing near 1647cm -1 (C = O) absorption spectrum, 1539Cm around -1 The ring-opening amide (C—N) absorption spectrum shown in FIG. Therefore, it was found that the imide ring was completely closed by heat treatment.

(めっき用レジスト形成工程)
次に、ポリイミド基板1の両面に、厚さ25μmのネガ型感光性フィルムレジストを貼り付けた。露光後、1重量%、30℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、図7(a)および(b)に示すようなめっき用レジスト5を形成した。レジスト5による金属薄膜4の露出領域の幅は20μmであった。
(Plating resist formation process)
Next, a negative photosensitive film resist having a thickness of 25 μm was attached to both surfaces of the polyimide substrate 1. After the exposure, development was performed using a 1% by weight, 30 ° C. aqueous sodium carbonate solution to form a resist 5 for plating as shown in FIGS. 7 (a) and (b). The width of the exposed region of the metal thin film 4 by the resist 5 was 20 μm.

(めっき工程)
次に、ポリイミド基板1を、1vol%硫酸で20秒浸漬して金属薄膜4の酸化膜を除去後、電解銅めっき液(日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース株式会社製ミクロファブCu200(商標(R))に浸漬し、金属薄膜4を給電層として、電解銅めっきを行った。めっき温度28℃、電流密度2A/dm、50分間の電解めっきを行い、約20μmの厚さの導体層6を形成した(図8(a)および(b))。
(Plating process)
Next, the polyimide substrate 1 is immersed in 1 vol% sulfuric acid for 20 seconds to remove the oxide film of the metal thin film 4, and then an electrolytic copper plating solution (Microfab Cu200 (trademark (R)) manufactured by Nippon Electroplating Engineers Co., Ltd.) Then, electrolytic copper plating was performed using the metal thin film 4 as a power feeding layer, and a plating temperature of 28 ° C., a current density of 2 A / dm 2 , and electroplating for 50 minutes to form a conductor layer 6 having a thickness of about 20 μm. (FIGS. 8A and 8B).

(めっき用レジスト除去工程)
次に、ポリイミド基板1の表面に、2重量%、50℃のNaOH水溶液をスプレー塗布し、めっき用レジスト5を剥離し、その後、5分間の水洗を行った。この工程は2回繰り返し、ポリイミド基板1の両面のめっき用レジストを剥離した(図9(a)および(b))。
(Plating resist removal process)
Next, a 2% by weight, 50 ° C. NaOH aqueous solution was spray-coated on the surface of the polyimide substrate 1 to peel off the plating resist 5 and then washed with water for 5 minutes. This process was repeated twice, and the plating resist on both sides of the polyimide substrate 1 was peeled off (FIGS. 9A and 9B).

(エッチング工程)
次に、ポリイミド基板1をエッチング液に1分間浸漬し、めっき用レジスト5によって覆われていた領域の金属薄膜4を除去した(図10(a)および(b))。エッチング液として、35g/L、60℃の塩化鉄(III)[第二](FeCl)水溶液を用いた。この後、2分間の水洗を行った。
(Etching process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed in an etching solution for 1 minute, and the metal thin film 4 in the region covered with the plating resist 5 was removed (FIGS. 10A and 10B). As an etching solution, an aqueous solution of iron (III) [second] (FeCl 3 ) at 35 g / L and 60 ° C. was used. This was followed by 2 minutes of water washing.

(評価)
・変形および亀裂
エッチング工程直後のポリイミド基板を水平面に載置し、目視により観察したところ、基板の反り変形は発生していなかった。
金属イオン還元工程直後のポリイミド基板を乾燥させたところ、金属薄膜の亀裂は発生しなかった。
(Evaluation)
-Deformation and cracks The polyimide substrate immediately after the etching process was placed on a horizontal surface and visually observed. As a result, no warp deformation of the substrate occurred.
When the polyimide substrate immediately after the metal ion reduction step was dried, the metal thin film did not crack.

以下の評価では、エッチング工程直後のポリイミド基板を用いた。
・密着性
ポリイミド基板について、JIS C 6471の方法に則り、Cu膜(導体層)の90°方向引き剥がし試験を実施した。25℃において1.1kN/m以上の数値を示し、良好な結果を得た。
In the following evaluation, a polyimide substrate immediately after the etching process was used.
-Adhesiveness About the polyimide substrate, the 90 degree direction peeling test of Cu film | membrane (conductor layer) was implemented according to the method of JISC6471. A value of 1.1 kN / m or more was exhibited at 25 ° C., and good results were obtained.

・微細パターン配線
ポリイミド基板を電子顕微鏡により観察した。
めっき用レジスト形成工程で形成しためっきレジストパターンと同様の配線パターンが形成されていた。
-Fine pattern wiring The polyimide substrate was observed with the electron microscope.
A wiring pattern similar to the plating resist pattern formed in the plating resist formation step was formed.

[実施例2]
実施例2は、上記第2実施形態に対応するものである。
本実施例では、以下に説明する工程により、ポリイミド配線板を製造した。
被めっき物として、200mm×200mm×厚さ25μmのポリイミド(株式会社カネカ製アピカルNPI)からなるポリイミド基板1を用いた。
[Example 2]
Example 2 corresponds to the second embodiment.
In this example, a polyimide wiring board was manufactured by the steps described below.
As an object to be plated, a polyimide substrate 1 made of polyimide (apical NPI manufactured by Kaneka Corporation) having a size of 200 mm × 200 mm × 25 μm in thickness was used.

(改質工程)
ポリイミド基板1を、5mol/L、50℃のKOH水溶液に3分間浸漬し、2分間水洗した。
(金属イオン吸着工程)
次に、30℃、0.05mol/LのCuSO水溶液にポリイミド基板1を10分間浸漬し、この後、2分間の水洗を行い、乾燥させた。
(Reforming process)
The polyimide substrate 1 was immersed in a 5 mol / L, 50 ° C. aqueous KOH solution for 3 minutes and washed with water for 2 minutes.
(Metal ion adsorption process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed in an aqueous 0.05 mol / L CuSO 4 solution at 30 ° C. for 10 minutes, and then washed with water for 2 minutes and dried.

(マスクパターン形成工程)
次に、ポリイミド基板1の両面に、厚さ25μmのネガ型感光性フィルムレジストを貼り付けた。露光後、1重量%、30℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、図12(a)および(b)に示すようなマスクパターン103を形成した。マスクパターン103による改質層2の露出領域の幅は40μmであった。
(Mask pattern forming process)
Next, a negative photosensitive film resist having a thickness of 25 μm was attached to both surfaces of the polyimide substrate 1. After the exposure, development was performed using a 1% by weight, 30 ° C. aqueous sodium carbonate solution to form a mask pattern 103 as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b). The width of the exposed region of the modified layer 2 by the mask pattern 103 was 40 μm.

(金属イオン還元工程)
次に、ポリイミド基板1を、30℃、0.05mol/Lのジメチルアミンボラン溶液に40分間浸漬し、銅からなる金属薄膜104を形成した(図13(a)および(b))。形成された金属薄膜104の厚さは100〜200nmのばらつきはあるが、平均膜厚は150nmで、金属薄膜104の一部はポリイミド基板1の内部にも形成された。
(Metal ion reduction process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed in a 0.05 mol / L dimethylamine borane solution at 30 ° C. for 40 minutes to form a metal thin film 104 made of copper (FIGS. 13A and 13B). Although the thickness of the formed metal thin film 104 varied from 100 to 200 nm, the average film thickness was 150 nm, and a part of the metal thin film 104 was also formed inside the polyimide substrate 1.

(めっき工程)
さらに、ポリイミド基板1を無電解銅めっき液に浸漬し、金属薄膜104の上に厚さ5μmの導体層106を形成した(図14(a)および(b))。無電解銅めっき液は、硫酸銅、ホルムアルデヒド、エチレンジアミン四酢酸ナトリウムとpH調整剤を含み、液温70℃で4時間のめっきを行なった。
(Plating process)
Furthermore, the polyimide substrate 1 was immersed in an electroless copper plating solution to form a conductor layer 106 having a thickness of 5 μm on the metal thin film 104 (FIGS. 14A and 14B). The electroless copper plating solution contained copper sulfate, formaldehyde, sodium ethylenediaminetetraacetate and a pH adjuster, and was plated at a solution temperature of 70 ° C. for 4 hours.

(マスクパターン除去工程)
次に、ポリイミド基板1の表面に、1重量%のNaOH水溶液をスプレー塗布し、マスクパターン103を剥離し、その後で、5分間の水洗を行った。この工程は2回繰り返し、ポリイミド基板1の両面のマスクパターン103を剥離した(図15(a)および(b))。
(洗浄処理工程)
次に、ポリイミド基板1を、濃度0.1mol/l、25℃のクエン酸溶液に15分間浸漬し、2分間水洗後、Nブローにより。乾燥した。次に、ポリイミド基板1を真空オーブンに入れた後、50Paまで気圧を下げ、3時間、脱水処理を行った。
(Mask pattern removal process)
Next, a 1% by weight NaOH aqueous solution was spray-coated on the surface of the polyimide substrate 1 to peel off the mask pattern 103, and then washed with water for 5 minutes. This process was repeated twice, and the mask pattern 103 on both surfaces of the polyimide substrate 1 was peeled off (FIGS. 15A and 15B).
(Washing process)
Next, the polyimide substrate 1 is immersed in a citric acid solution having a concentration of 0.1 mol / l and 25 ° C. for 15 minutes, washed with water for 2 minutes, and then blown with N 2 . Dried. Next, after putting the polyimide substrate 1 in a vacuum oven, the pressure was reduced to 50 Pa and dehydration was performed for 3 hours.

(熱処理工程)
その後、オーブンにポリイミド基板1を入れ、窒素置換により酸素濃度を200ppm以下にした状態で、昇温を開始し、120℃1時間に保持し、さらに250℃に昇温して、1時間保持した(図16(a)および(b))。加熱が終了した後の基板露出領域における深さが2〜4μmの部位のポリイミドをFT−IRで分析したところ、1647cm−1付近に表れる開環アミド(C=O)吸収スペクトル、1539cm−1付近に表れる開環アミド(C−N)吸収スペクトルが消失していた。よって、熱処理により完全にイミド環を完全に閉環出来ていることがわかった。
(Heat treatment process)
Thereafter, the polyimide substrate 1 was placed in an oven, and with the oxygen concentration reduced to 200 ppm or less by nitrogen substitution, the temperature increase was started, held at 120 ° C. for 1 hour, further heated to 250 ° C. and held for 1 hour. (FIG. 16 (a) and (b)). When the depth in the substrate exposed region after heating is completed and analyzed polyimide sites 2~4μm in FT-IR, ring-opening amide appearing near 1647cm -1 (C = O) absorption spectrum, 1539Cm around -1 The ring-opening amide (C—N) absorption spectrum shown in FIG. Therefore, it was found that the imide ring was completely closed by heat treatment.

(評価)
・変形および亀裂
熱処理工程直後のポリイミド基板を水平面に載置し、目視により観察したところ、基板の反り変形は発生していなかった。
金属イオン還元工程直後のポリイミド基板を乾燥させたところ、金属薄膜の亀裂は発生しなかった。
(Evaluation)
-Deformation and cracking When the polyimide substrate immediately after the heat treatment step was placed on a horizontal surface and observed visually, no warp deformation of the substrate occurred.
When the polyimide substrate immediately after the metal ion reduction step was dried, the metal thin film did not crack.

以下の評価は、熱処理工程直後のポリイミド基板を用いたこと以外、実施例1と同様の方法により行った。
・密着性
25℃において1.1kN/m以上の数値を示し、良好な結果を得た。
・微細パターン配線
マスクパターン形成工程で形成しためっきマスクパターンと同様の配線パターンが形成されていた。
The following evaluation was performed by the same method as in Example 1 except that the polyimide substrate immediately after the heat treatment step was used.
-Adhesion A value of 1.1 kN / m or more was exhibited at 25 ° C., and good results were obtained.
-Fine pattern wiring A wiring pattern similar to the plating mask pattern formed in the mask pattern forming process was formed.

[実施例3]
実施例3は、上記第2実施形態に対応するものである。
本実施例では、以下に説明する工程により、ポリイミド配線板を製造した。
被めっき物として、200mm×200mm×厚さ50μmのポリイミド(株式会社カネカ製アピカルNPI)からなるポリイミド基板1を用いた。
[Example 3]
Example 3 corresponds to the second embodiment.
In this example, a polyimide wiring board was manufactured by the steps described below.
As an object to be plated, a polyimide substrate 1 made of polyimide (apical NPI manufactured by Kaneka Corporation) having a size of 200 mm × 200 mm × 50 μm was used.

(改質工程)
ポリイミド基板1を、5mol/L、50℃のKOH水溶液に3分間浸漬し、2分間水洗した。ポリイミド基板1の表面では、イミド環の加水分解が行われ、形成された改質層2には、カルボキシル基にカリウムイオンが配位したポリアミック酸カリウム塩が形成された。
(金属イオン吸着工程)
次に、30℃、0.05mol/LのCuSOSO水溶液にポリイミド基板1を10分間浸漬し、改質層2のカリウムイオンを銅イオンに交換し、ポリアミック酸銅塩を形成した。この後、2分間の水洗を行い、乾燥させた。
(Reforming process)
The polyimide substrate 1 was immersed in a 5 mol / L, 50 ° C. aqueous KOH solution for 3 minutes and washed with water for 2 minutes. On the surface of the polyimide substrate 1, the imide ring was hydrolyzed, and in the formed modified layer 2, potassium polyamic acid in which potassium ions were coordinated to the carboxyl group was formed.
(Metal ion adsorption process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed in a 0.05 mol / L CuSO 4 SO 4 aqueous solution at 30 ° C. for 10 minutes, and the potassium ions in the modified layer 2 were exchanged with copper ions to form a polyamic acid copper salt. Thereafter, it was washed with water for 2 minutes and dried.

(マスクパターン形成工程)
次に、ポリイミド基板1の両面に、厚さ25μmのネガ型感光性フィルムレジストを貼り付けた。露光後、1重量%、30℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、マスクパターン203を形成した。ポリイミド基板1の片面に形成したマスクパターン203には図17(a)および(b)に示すような開口部を設けたが、残る一面に形成したマスクパターン203には、開口部を設けなかった。マスクパターン203による改質層2の露出領域の最小幅は20μmであった。上面におけるマスクパターンによる被覆領域と露出領域との割合(被覆領域:露出領域、面積比)は3:1であった。
(Mask pattern forming process)
Next, a negative photosensitive film resist having a thickness of 25 μm was attached to both surfaces of the polyimide substrate 1. After the exposure, development was performed using a 1% by weight, 30 ° C. aqueous sodium carbonate solution to form a mask pattern 203. The mask pattern 203 formed on one surface of the polyimide substrate 1 has openings as shown in FIGS. 17A and 17B, but the mask pattern 203 formed on the remaining surface has no openings. . The minimum width of the exposed region of the modified layer 2 by the mask pattern 203 was 20 μm. The ratio (covered area: exposed area, area ratio) of the covered area and the exposed area by the mask pattern on the upper surface was 3: 1.

(金属イオン還元工程)
次に、ポリイミド基板1を、50℃、0.05mol/Lのジメチルアミンボラン溶液に10分間浸漬し、銅からなる金属薄膜204を形成し、さらに2分間の水洗を行なった。形成された金属薄膜204の厚さは100〜300nmのばらつきがあり、平均膜厚は150nmで、その一部はポリイミド基板1の内部に形成された。
(Metal ion reduction process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed in a 0.05 mol / L dimethylamine borane solution at 50 ° C. for 10 minutes to form a metal thin film 204 made of copper, and further washed with water for 2 minutes. The thickness of the formed metal thin film 204 varied from 100 to 300 nm, the average film thickness was 150 nm, and a part thereof was formed inside the polyimide substrate 1.

(めっき工程)
次に、ポリイミド基板1を、電解銅めっき液(日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース株式会社製ミクロファブCu200)に浸漬し、金属薄膜204を給電層として、電解銅めっきを行った。めっき温度28℃、電流密度2A/dm、50分間の電解めっきを行い、約20μmの厚さの導体層206を形成した。
(Plating process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed in an electrolytic copper plating solution (Microfab Cu200 manufactured by Nippon Electroplating Engineering Co., Ltd.), and electrolytic copper plating was performed using the metal thin film 204 as a power feeding layer. Electrolytic plating was performed at a plating temperature of 28 ° C. and a current density of 2 A / dm 2 for 50 minutes to form a conductor layer 206 having a thickness of about 20 μm.

(マスクパターン除去工程)
次に、ポリイミド基板1の表面に、2重量%、50℃のNaOH水溶液をスプレー塗布してマスクパターン203を剥離し、その後、5分間の水洗を行った。この工程は2回繰り返し、ポリイミド基板1の両面のマスクパターン203を剥離した。
(洗浄処理工程)
次に、ポリイミド基板1を、濃度1vol%、25℃の硫酸に5分間浸漬し、2分間水洗後、Nブローにより乾燥した。次に、ポリイミド基板1を真空オーブンに入れた後、50Paまで気圧を下げ、3時間、脱水処理を行った。
(Mask pattern removal process)
Next, a 2% by weight, 50 ° C. aqueous NaOH solution was spray applied onto the surface of the polyimide substrate 1 to peel off the mask pattern 203, and then washed with water for 5 minutes. This process was repeated twice, and the mask pattern 203 on both sides of the polyimide substrate 1 was peeled off.
(Washing process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed in sulfuric acid having a concentration of 1 vol% and 25 ° C. for 5 minutes, washed with water for 2 minutes, and then dried by N 2 blow. Next, after putting the polyimide substrate 1 in a vacuum oven, the pressure was reduced to 50 Pa and dehydration was performed for 3 hours.

(熱処理)
その後、オーブンにポリイミド基板1を入れ、窒素置換により酸素濃度を200ppm以下にした状態で、昇温を開始し、120℃1時間に保持し、さらに250℃に昇温して、1時間保持した(図18(a)および(b))。加熱が終了した後の基板露出領域における深さが2〜4μmの部位のポリイミドをFT−IRで分析したところ、1647cm−1付近に表れる開環アミド(C=O)吸収スペクトル、1539cm−1付近に表れる開環アミド(C−N)吸収スペクトルが消失していた。よって、熱処理により完全にイミド環を完全に閉環出来ていることがわかった。
(Heat treatment)
Thereafter, the polyimide substrate 1 was placed in an oven, and with the oxygen concentration reduced to 200 ppm or less by nitrogen substitution, the temperature increase was started, held at 120 ° C. for 1 hour, further heated to 250 ° C. and held for 1 hour. (FIGS. 18A and 18B). When the depth in the substrate exposed region after heating is completed and analyzed polyimide sites 2~4μm in FT-IR, ring-opening amide appearing near 1647cm -1 (C = O) absorption spectrum, 1539Cm around -1 The ring-opening amide (C—N) absorption spectrum shown in FIG. Therefore, it was found that the imide ring was completely closed by heat treatment.

(評価)
・変形および亀裂
熱処理工程直後のポリイミド基板を水平面に載置し、目視により観察したところ、基板の反り変形は発生していなかった。
金属イオン還元工程直後のポリイミド基板を乾燥させたところ、金属薄膜の亀裂は発生しなかった。
(Evaluation)
-Deformation and cracking When the polyimide substrate immediately after the heat treatment step was placed on a horizontal surface and observed visually, no warp deformation of the substrate occurred.
When the polyimide substrate immediately after the metal ion reduction step was dried, the metal thin film did not crack.

以下の評価は、熱処理工程直後のポリイミド基板を用いたこと以外、実施例1と同様の方法により行った。
・密着性
25℃において1.1kN/m以上の数値を示し、良好な結果を得た。
・微細パターン配線
マスクパターン形成工程で形成しためっきマスクパターンと同様の配線パターンが形成されていた。
The following evaluation was performed by the same method as in Example 1 except that the polyimide substrate immediately after the heat treatment step was used.
-Adhesion A value of 1.1 kN / m or more was exhibited at 25 ° C., and good results were obtained.
-Fine pattern wiring A wiring pattern similar to the plating mask pattern formed in the mask pattern forming process was formed.

[比較例1]
マスクパターン形成工程およびマスクパターン除去工程を実施することなく、改質工程、金属イオン吸着工程、金属イオン還元工程、めっき用レジスト形成工程、めっき工程、めっき用レジスト除去工程、エッチング工程、洗浄処理工程および熱処理工程を順次実施したこと以外、実施例1と同様の方法により、ポリイミド配線板を製造した。
金属イオン還元工程において形成された金属薄膜4の厚さは100〜200nmであったが、ポリイミド基板1の表面の約50%しか金属薄膜4によって被覆されておらず、電解めっきの給電層として用いることができなかった。
[Comparative Example 1]
Without performing mask pattern formation process and mask pattern removal process, reforming process, metal ion adsorption process, metal ion reduction process, plating resist formation process, plating process, plating resist removal process, etching process, cleaning process process And the polyimide wiring board was manufactured by the method similar to Example 1 except having implemented the heat processing process sequentially.
Although the thickness of the metal thin film 4 formed in the metal ion reduction process was 100 to 200 nm, only about 50% of the surface of the polyimide substrate 1 was covered with the metal thin film 4 and used as a power feeding layer for electrolytic plating. I couldn't.

[比較例2]
(改質工程)
次に、ポリイミド基板1を、5mol/L、50℃のKOH水溶液に5分間浸漬し、2分間水洗した。ポリイミド基板1の表面では、イミド環の加水分解が行われ、形成された改質層2には、カルボキシル基にカリウムイオンが配位したポリアミック酸カリウム塩が形成された。
(金属イオン吸着工程)
次に、30℃、0.05mol/LのCuSO水溶液にポリイミド基板1を10分間浸漬し、改質層2のカリウムイオンを銅イオンに交換し、ポリアミック酸銅塩を形成した。この後、2分間の水洗を行い、乾燥させた。
(金属イオン還元工程)
次に、ポリイミド基板1を0.005mol/L、30℃のNaBH水溶液に5分間浸漬し、改質層2の露出表面に、銅からなる金属薄膜4を形成し、さらに2分間の水洗を行った。このNaBH水溶液は、酸化銅の発生を抑制するため、クエン酸、クエン酸ナトリウムを用いてpH8以下に調整した。100〜200nmのばらつきはあるが、平均膜厚は150nmであった。
次に、めっき用レジストを形成するために、ポリイミド基板1を乾燥させたところ、金属薄膜4に亀裂が入った。金属薄膜4の亀裂に伴って、改質層2にも亀裂が入っており、配線板用の基板として用いることができなかった。
[Comparative Example 2]
(Reforming process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed in a 5 mol / L, 50 ° C. KOH aqueous solution for 5 minutes and washed with water for 2 minutes. On the surface of the polyimide substrate 1, the imide ring was hydrolyzed, and in the formed modified layer 2, potassium polyamic acid in which potassium ions were coordinated to the carboxyl group was formed.
(Metal ion adsorption process)
Next, the polyimide substrate 1 was immersed for 10 minutes in a 0.05 mol / L CuSO 4 aqueous solution at 30 ° C., and the potassium ions in the modified layer 2 were exchanged with copper ions to form a polyamic acid copper salt. Thereafter, it was washed with water for 2 minutes and dried.
(Metal ion reduction process)
Next, the polyimide substrate 1 is immersed in a 0.005 mol / L, 30 ° C. NaBH 4 aqueous solution for 5 minutes to form a metal thin film 4 made of copper on the exposed surface of the modified layer 2, and further washed with water for 2 minutes. went. This NaBH 4 aqueous solution was adjusted to pH 8 or lower using citric acid and sodium citrate in order to suppress the generation of copper oxide. Although there was a variation of 100 to 200 nm, the average film thickness was 150 nm.
Next, when the polyimide substrate 1 was dried to form a plating resist, the metal thin film 4 was cracked. Along with the cracks in the metal thin film 4, the modified layer 2 is also cracked and could not be used as a substrate for a wiring board.

本発明は、フレキシブル配線板などの回路基板の製造に広く利用可能であり、小形化および軽量化が要求されている携帯電話などの携帯情報機器に代表される電子機器に内蔵する回路基板の製造方法として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used in the manufacture of circuit boards such as flexible wiring boards, and the manufacture of circuit boards incorporated in electronic devices typified by portable information devices such as mobile phones that are required to be reduced in size and weight. Useful as a method.

本発明のポリイミド配線板の製造方法の第1実施形態による製造工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing process by 1st Embodiment of the manufacturing method of the polyimide wiring board of this invention. (a)および(b)はともに上記第1実施形態の一製造工程を説明する概略断面図である。(A) And (b) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 1st Embodiment. (a)は上記第1実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 1st Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第1実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 1st Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第1実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 1st Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第1実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 1st Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第1実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 1st Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第1実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 1st Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第1実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 1st Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第1実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 1st Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). 本発明のポリイミド配線板の製造方法の第2実施形態による製造工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing process by 2nd Embodiment of the manufacturing method of the polyimide wiring board of this invention. (a)は上記第2実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 2nd Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第2実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 2nd Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第2実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 2nd Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第2実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 2nd Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第2実施形態の一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining one manufacturing process of the said 2nd Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第2実施形態の別の具体例における一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining the one manufacturing process in another specific example of the said 2nd Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). (a)は上記第2実施形態の別の具体例における一製造工程を説明する概略断面図であり、(b)は(a)の概略上面図である。(A) is a schematic sectional drawing explaining the one manufacturing process in another specific example of the said 2nd Embodiment, (b) is a schematic top view of (a). 上記第2実施形態の別の具体例における一製造工程を説明する概略上面図である。It is a schematic top view explaining one manufacturing process in another specific example of the second embodiment. (a)および(b)は実施例1の元素分析に関する実験結果である。(A) And (b) is the experimental result regarding the elemental analysis of Example 1. FIG. 実施例1の元素分析に関する実験結果である。3 is an experimental result regarding elemental analysis of Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:ポリイミド基板、2:改質層、3:103:マスク、4:104:204:金属薄膜、5:めっき用レジスト、6:106:206:導体層、7:107:207:配線。   1: polyimide substrate, 2: modified layer, 3: 103: mask, 4: 104: 204: metal thin film, 5: resist for plating, 6: 106: 206: conductor layer, 7: 107: 207: wiring.

Claims (8)

ポリイミド基板をアルカリ溶液で処理してイミド環が開環されたポリイミド改質層を形成する改質工程;
前記ポリイミド基板を金属イオン含有溶液で処理して、該金属イオンを前記改質層に吸着させる金属イオン吸着工程;
前記改質層にマスクパターンを形成し、該改質層を選択的に露出させるマスクパターン形成工程;および
前記ポリイミド基板を還元浴で還元処理することにより、前記改質層に吸着した金属イオンを還元して、前記改質層の露出領域に金属薄膜を析出させる金属イオン還元工程;
を含むことを特徴とするポリイミド配線板の製造方法。
A modifying step of treating the polyimide substrate with an alkaline solution to form a polyimide modified layer in which the imide ring is opened;
A metal ion adsorption step of treating the polyimide substrate with a metal ion-containing solution to adsorb the metal ions to the modified layer;
A mask pattern forming step of forming a mask pattern on the modified layer and selectively exposing the modified layer; and reducing the polyimide substrate in a reducing bath to thereby remove metal ions adsorbed on the modified layer. A metal ion reduction step of reducing and depositing a metal thin film on the exposed region of the modified layer;
The manufacturing method of the polyimide wiring board characterized by including.
前記マスクパターンを除去するマスクパターン除去工程;
前記ポリイミド基板を洗浄する洗浄処理工程;および
前記ポリイミド改質層を加熱によって閉環処理する熱処理工程;
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のポリイミド配線板の製造方法。
A mask pattern removing step for removing the mask pattern;
A cleaning process for cleaning the polyimide substrate; and a heat treatment process for ring-closing the polyimide-modified layer by heating;
The method for producing a polyimide wiring board according to claim 1, further comprising:
前記洗浄処理工程において、前記ポリイミド基板を洗浄した後、ポリイミド基板を真空乾燥によって脱水処理することを特徴とする請求項2に記載のポリイミド配線板の製造方法。   3. The method for manufacturing a polyimide wiring board according to claim 2, wherein, in the cleaning treatment step, after the polyimide substrate is washed, the polyimide substrate is dehydrated by vacuum drying. 前記マスクパターン除去工程、前記洗浄処理工程および前記熱処理工程を実施した後、以下の工程をさらに実施することを特徴とする請求項2または3に記載のポリイミド配線板の製造方法;
前記ポリイミド基板表面にめっき用レジストを形成し、前記金属薄膜を選択的に露出させるめっき用レジスト形成工程;
前記金属薄膜の露出領域に導体層をめっき処理により形成するめっき工程;
前記めっき用レジストを除去して金属薄膜を露出させるめっき用レジスト除去工程;および
前記導体層をマスクとして用い、前記めっき用レジスト除去工程で露出した金属薄膜をエッチング除去するエッチング工程。
4. The method for manufacturing a polyimide wiring board according to claim 2, wherein after the mask pattern removal step, the cleaning treatment step, and the heat treatment step are performed, the following steps are further performed.
Forming a plating resist on the polyimide substrate surface, and selectively exposing the metal thin film;
A plating step of forming a conductor layer on the exposed region of the metal thin film by plating;
A plating resist removing step of exposing the metal thin film by removing the plating resist; and an etching step of etching away the metal thin film exposed in the plating resist removing step using the conductor layer as a mask.
前記金属薄膜の上に導体層をめっき処理により形成するめっき工程を実施した後で、前記マスクパターン除去工程、前記洗浄処理工程および前記熱処理工程を実施することを特徴とする請求項2または3に記載のポリイミド配線板の製造方法。   4. The method according to claim 2, wherein the mask pattern removing step, the cleaning treatment step, and the heat treatment step are performed after performing a plating step of forming a conductor layer on the metal thin film by a plating treatment. The manufacturing method of the polyimide wiring board of description. 金属イオン還元工程で形成される金属薄膜が連続的な1つの図形を形成することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のポリイミド配線板の製造方法。   The method for producing a polyimide wiring board according to claim 1, wherein the metal thin film formed in the metal ion reduction step forms one continuous figure. マスクパターン形成工程においてマスクパターンを印刷法によって形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポリイミド配線板の製造方法。   The method for producing a polyimide wiring board according to claim 1, wherein the mask pattern is formed by a printing method in the mask pattern forming step. マスクパターン形成工程において形成されるマスクパターンがポリイミド基板の両面で対称な形状を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のポリイミド配線板の製造方法。   The method for producing a polyimide wiring board according to claim 1, wherein the mask pattern formed in the mask pattern forming step has a symmetrical shape on both surfaces of the polyimide substrate.
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