JP2622016B2 - 銅ポリイミド基板およびこれを用いたプリント配線板の製造方法 - Google Patents

銅ポリイミド基板およびこれを用いたプリント配線板の製造方法

Info

Publication number
JP2622016B2
JP2622016B2 JP2182999A JP18299990A JP2622016B2 JP 2622016 B2 JP2622016 B2 JP 2622016B2 JP 2182999 A JP2182999 A JP 2182999A JP 18299990 A JP18299990 A JP 18299990A JP 2622016 B2 JP2622016 B2 JP 2622016B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copper
substrate
polyimide resin
polyimide
adhesion strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2182999A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0472070A (ja
Inventor
修一 小笠原
英規 加藤
大造 富岡
Original Assignee
住友金属鉱山 株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友金属鉱山 株式会社 filed Critical 住友金属鉱山 株式会社
Priority to JP2182999A priority Critical patent/JP2622016B2/ja
Publication of JPH0472070A publication Critical patent/JPH0472070A/ja
Priority to US07/863,512 priority patent/US5156732A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2622016B2 publication Critical patent/JP2622016B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はポリイミド樹脂面の一部または全面に150℃
以上の長期に亘る高温処理に耐え、またはんだ付けなど
による熱衝撃にも充分に耐え得るような銅めっき被覆を
形成した銅ポリイミド基板およびこれを用いてプリント
配線板を製造する方法に関する。
(従来の技術) ポリイミド樹脂は優れた耐熱性を有し、また機械的、
電気的および化学的特性も他のプラスチック材料に比べ
て遜色がないので、電気機器等の絶縁材料としてよく用
いられ、プリント配線板(PWB)、フレキシブルプリン
ト回路(FPC)、テープ自動ボンディング(TAB)実装
等、このポリイミド樹脂上に形成された銅被覆にフォト
エッチングを施して製造される。
従来このようなPWB、FPC、TAB用の素材となる銅ポリ
イミド基板は一般的にはポリイミド樹脂と銅箔とを接着
剤で貼り合わせるラミネート法が採られていた。しかし
ながらこのラミネート法によって得られた基板では銅被
膜のエッチング処理やフォトレジストの剥離処理に際し
て基板の銅被膜とポリイミド樹脂の界面に存在する接着
剤層に塩素イオンや硫酸イオン等の不純物が吸着され、
該基板上に形成された回路間隔が特に狭い場合には絶縁
不良などの障害を起こす恐れがあった。このような欠点
を解消するためポリイミド樹脂表面に接着剤等を介在さ
せることなく直接的に金属層を形成させる方法が検討さ
れている。
この方法としてはポリイミド樹脂表面にスパッタリン
グ、イオンプレーティング、蒸着等によって直接金属層
を被着させる方法、ポリイミドの前駆体であるポリアミ
ド酸の用絵を金属膜上に塗布した後ポリアミドをイミド
化して基板を得る方法およびポリイミド樹脂表面に無電
解めっき法によって金属めっき層を形成する方法などが
知られている。
(発明が解決しようとする課題) これらの方法のうちポリイミド樹脂表面にスパッタリ
ング、イオンプレーティング、蒸着等により直接金属層
を被着させる方法では、ポリイミド樹脂表面に被着した
銅被膜中に残留応力が発生するために、さらに基板に熱
処理を施した場合にポリイミド樹脂と銅被膜層との界面
に応力が集中して銅被膜の密着性が著しく定価し、とき
には被膜剥離を起こすこともあって問題があった。
また、従来しばしば金属被膜層の密着性を高めるため
にスパッタリング、イオンプレーティング、蒸着等によ
り銅被膜を被着させたポリイミド樹脂を加熱することが
行なわれているが、この場合において銅がポリイミド樹
脂内に拡散して酸化銅の粒子となって析出し、基板の電
気的特性および機械的特性を著しく損なうといった問題
も発生する。
これらの問題を解決するためにポリイミド樹脂と銅被
膜との間にクロムまたはニッケル等による中間層を形成
させて3層構造としてこれに熱処理を加えることによ
り、界面に集中する応力をこの中間層において吸収して
銅被膜の密着性の低下や剥離を防止するとともにポリイ
ミド樹脂中への銅の拡散による酸化銅の析出を防止する
方法も提案されている。しかしながら、この方法によっ
て得られた基板を用いてサブトラクティブ法などによっ
てパターニングを行ない回路を形成させた場合、ポリイ
ミド樹脂上に形成する金属層には銅の他にクロムやニッ
ケル等の金属が含有されているので、銅を除去するため
に調合された標準的なエッチング液で処理したときクロ
ムやニッケル等の他金属が除去されずに残留し、満足な
回路の形成が行ない得ない。
また、金属層にクロム、ニッケル等が含有されると純
銅で形成された場合に比べて電気伝導性が劣り、このよ
うな基板を電子材料部品として使用するときは著しく信
頼性が低下する。またさらにこのような方法によって
も、得られた基板をもとにTABを製造した場合に金属層
の密着強度はたかだか最高で4lb、/in.であり、従来か
らTABやプリント配線板が求められている密着強度であ
る6lb./in.には及ばない。
また、基板形成法のうち金属膜上にポリイミドの前駆
体であるポリアミド酸溶液を塗布した後これをポリイミ
ド化することによって接着剤層を介さないで銅ポリイミ
ド基板を得る方法は米国特許第3682960号、第4148969号
および第4496794号等に開示されているが、これらの方
法によって得られた銅ポリイミド基板は、ポリアミド酸
がポリイミド化する際に脱水縮合反応を伴うために基板
の樹脂部分が著しく収縮して基板の平滑性をたもつこと
がきわめて困難であり、また寸法安定性に欠けるという
問題がある。
さらにまたこの方法によって得られた基板のポリイミ
ド樹脂部は通常フィルム状で供給されるポリイミド樹脂
に比べて著しく機械的強度が低い。
これは上記方法にて得られるポリイミド樹脂の化学構
造が従来フィルム状で供給されるポリイミド樹脂の化学
構造と異なっており、金属層との接着性は改善されるも
のの伸び率等の機械的特性が劣るためである。またこの
ように銅膜上にポリアミド酸を塗布した場合に銅の一部
がアミド基と反応を起し樹脂部に拡散するために基板の
電気的特性も低下し、電子材料としての信頼性も十分で
ないという問題点もあった。
また、銅ポリイミド基板を得るための第3の方法はポ
リイミド樹脂表面に無電解めっきによって金属被覆を施
す方法である。この方法は通常ポリイミド樹脂表面にエ
ッチング処理を施してこれに親水性を付与して、触媒と
してパラジウム等を吸着させた後無電解めっきを施すも
のである。
米国特許第3767538号はこうした無電解めっきによる
金属被覆を施した基板の製造法について述べられてい
る。この方法の特徴はポリイミド樹脂表面を硫酸と塩酸
の溶液により、もしくは砂等の微粒子を表面に機械的に
衝突させることによってエッチングし、必要な場合には
さらに水酸化ナトリウムによるエッチングも加えてこれ
を加熱して水分を除去して、さらにこれをコロイド状パ
ラジウム浴に浸漬することによって触媒活性化処理をす
る。しかる後ポリイミド樹脂表面に水蒸気透過性の連続
した銀めっき層を無電解めっきにより形成し、さらに基
板を水分除去のため150℃に加熱した後銀被膜上に銅の
電解めっきを施して銅ポリイミド基板を得るものであ
る。
しかしこの方法によって製造された基板の金属層の密
着強度の値について何等報告されていないし、さらに上
記方法ではポリイミド樹脂表面に直接銀被膜が形成され
ているために、得られた基板を用いて製造されたTABテ
ープ等を電子部品として使用する場合、高温多湿の状態
下では銀がマイグレーションによる回路間の絶縁不良を
引き起す可能性があり信頼性に欠ける欠点を有する。
米国特許第3573973号にはポリイミド樹脂表面に無電
解めっきを施すことによって金属層を形成する他の一方
法が示唆されている。この方法はポリイミド樹脂表面に
触媒付与を施した後、めっきレジスト層を形成し、ニッ
ケル−リン合金を無電解めっきし、めっき層とポリイミ
ド樹脂との結合を強化するために195℃の温度で基板を
加熱処理しその後これに銅を電解めっきするか、または
はんだ付けすることによって基板を得るものである。し
かし報告された金属層の最大密着強度は非標準的試験に
より、5.0lb./in.であり、はんだ等の熱衝撃に対する密
着強度の安定性については触れられていないが、これに
関して問題を起こす可能性が十分考えられる。
特開昭63−259083号公報にはポリイミド樹脂表面の一
部または全部にニッケルおよびコバルトを無電解めっき
した後、その上に銅を電解めっきすることによって、は
んだ等の熱衝撃に耐え得る高い密着強度を持った金属被
膜をポリイミド樹脂上に形成する方法について述べる。
この方法の特徴はポリイミド樹脂表面をH2N(CH2nN
H2(nは2と6との間の整数)を持つアミンとアルカリ
金属水酸化物と水に溶解する構造を持ったアルコールと
を含有する水溶液でエッチングした後、触媒付与を行な
ってニッケルおよびコバルトの無電解めっきを行ない、
最終的に銅の電解めっきを施すことにある。
この方法によって得られた基板の開示例における金属
層の密着強度はIPC−TM−650 Method 2.4.9 As receive
d Method Aにおいて10.0lb./in.であり、またIPC−TM−
650 Method 2.4.9 After solder float Meethod Cにお
いて5.0lb./in.であって、そこそこに満足し得る密着強
度を得ることができる。しかし上記方法によって得られ
た基板におけるニッケルおよびコバルトは塩化鉄エッチ
ング液によって最終的には除去できたと報告されている
が、該基板をTABテープに利用した場合にリード幅およ
びリード間隔が狭くなると銅、ニッケルおよびコバルト
の塩化鉄に対する溶解度の違いからニッケルおよびコバ
ルト層を完全に除去できるまでに銅リードはその形状を
保持することができず、これを電子部品として組込んだ
ときに信頼性に欠ける。また上記方法によって直接ポリ
イミド樹脂表面に銅の無電解めっきによる銅層を形成し
た場合はIPC−TM−650 Method 2.4.9 After solder flo
at Meethod Cにおいて銅層が剥離したことが示されてお
り、最終的にポリイミド樹脂表面の一部または全部には
んだ等の熱衝撃に耐え得るような密着強度を持った銅被
膜を直接基板上に形成し得る技術は今日では確立されて
いないのが実情である。
またさらに上記の如くポリイミド樹脂に無電解めっき
を施した基板を使用し、これにパターニング処理を行な
って所望の幅の銅層を形成させ、しかる後に遊離シアン
化合物を含有する溶液を用いて銅層にめっきを施して配
線板を作成した場合には、銅層がポリイミド樹脂面から
剥離するという問題点も見出されている。
一方、最近IC、LSI等の集積度が高くなるのに従い、I
C、LSI等を基板に実装した場合に該基板に長時間に亘っ
てIC、LSIから高熱が放射される事態が予想されるよう
になり、該基板に対して長時間に亘る高熱を加えた場合
の基板特性の安定性が要求されるようになってきた。
このような高温長時間の耐高温特性に対する基板の信
頼度は、しばしば該基板を150℃の大気中に1000時間の
保持を行なった後に基板の諸特性値の変化を調べること
によって判定される。
上記耐熱試験後の金属層の密着強度としては、例えば
TABの場合においては1.0lb./in.以上であることが要求
されているが、従来の基板においては耐熱試験後の密着
強度は0.5lb./in.以下に低下することが判明しており、
このことは基板が長時間に亘って高温に曝された場合に
は、上記した要求値を満足しないばかりか、IC、USI等
が実装され該ICやLSIから放射された高熱が該基板に長
期間に亘り加わった場合に、該基板における金属層の密
着度低下による剥離を発生することが予想される。
本発明の目的は、樹脂表面の一部または全面にはんだ
等の熱衝撃に十分に耐え得るような高い密着強度を持っ
た銅被膜を無電解めっき法によって形成し、TAB等の電
子部品に使用した場合に電気的、機械的、熱的に十分な
信頼性を有し、さらに基板に長期間に亘り高熱に曝され
た場合においても金属層の密着強度が著しく低下するこ
とのない銅ポリイミド基板およびこれを用いたプリント
配線板を製造する方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明者等は無電解めっき法によって得られた銅ポリ
イミド基板においてはんだ等による熱衝撃に耐え得るよ
うな高い密着強度を持った銅被膜が得られない原因につ
いて種々研究を行なった結果、ポリイミド樹脂表面に従
来行なわれているような方法で無電解めっき前処理を施
すときには、該表面に往々にして耐熱性の劣る変質層が
形成され、この状態の基板に無電解めっきを施した後は
んだ等による熱衝撃を加えるときは、この変質層部分ま
たはポリイミド樹脂と変質層との界面からめっき層の剥
離が発生し易くなること、またさらにこのような変質層
は基板を用いてプリント配線板等を製造する場合に使用
される遊離シアンまたはシアン化合物により溶解される
ので、これによっても基板表面からの金属層の剥離が助
長されること、この変質層を含む基板に適切な温度範囲
で熱処理を加えることによって、該変質層を熱的に強い
構造に改変することができることなどを見出した。
しかしながら、このようにして得られた基板はこのま
まで小容量の電子部品に利用することは充分可能である
が、大容量電子部品に使用することによって長期間に亘
り高温の熱放射を受けた場合にはめっき界面からポリイ
ミド樹脂内に銅が拡散し、銅が拡散した樹脂内部あるい
は拡散した銅と樹脂の界面において剥離が起りやすいこ
と、殊にこの銅の樹脂内への拡散は例えば基板を高温の
大気中で長期間保持するなど、酸化性雰囲気下で高温に
曝した場合に著しく助長されること、このような高温酸
化性雰囲気下でのポリイミド樹脂内部への銅の拡散は基
板のめっきを施す前工程であるエッチング工程において
硫酸などの特定薬品によるエッチング処理を行なって、
ポリイミド樹脂表面に特殊な性質の親水性変質層を形成
させておいて、無電解めっき後に基板に熱処理を施すこ
とにより該親水性変質層を耐熱性を有し、且つポリイミ
ド樹脂内への銅の拡散を抑制するような構造に改質する
ことによって大幅に低下させることができ、従って該基
板を大気中などの酸化性雰囲気中に高温で長期間曝して
も金属層の密着強度の著しい低下を防止することができ
ることなどを見出し、これらの知見に基いて本発明を完
成するに至った。
即ち、上記の問題を解決するための本発明の方法は、
ポリイミド樹脂表面に銅の無電解めっきを施し、さらに
必要に応じてこれに引き続き銅の電解めっきを施すこと
による銅ポリイミド樹脂表面にエッチング処理を施して
親水性変質層を形成し、触媒を付与した後、銅の無電解
めっきまたは必要に応じてこれに引き続き銅の電解めっ
きを施し、次いで基板を120℃以上の温度で熱処理する
ことによって前記した親水性変質層をさらに耐熱性銅拡
散防止層に改質させることを特徴とする銅ポリイミド基
板の製造方法およびこれを使用したプリント配線板の製
造方法であり、特にエッチングに際して硫酸を使用する
か、またはエッチング処理を2段に分けて行ない、第1
段のエッチング処理ではジアミンを使用し、第2段のエ
ッチング処理では水酸化第4アンモニウムを使用するこ
とによって、エッチング処理によってポリイミド樹脂表
面に形成される親水性変質層を無電解めっき後に施す熱
処理によって、優れた耐熱性と銅拡散防止性を有する層
に変質させ、これによって、大容量電子部品に使用する
場合の銅ポリイミド基板乃至はこれを使用したプリント
配線板の品質を飛躍的に向上させることに成功したもの
である。
(作 用) 一般に無電解めっき法によって銅ポリイミド基板を製
造するに際しては、めっきを施すに先立ってポリイミド
樹脂表面にめっき促進のための触媒を付与のためにエッ
チング処理を施して樹脂表面を親水性にする必要があ
る。ポリイミド樹脂に親水性を付与するために一般的に
用いられるエッチング液としては、ヒドラジン、エチレ
ンジアミン等のアミン化合物、アルカリ金属の水酸化物
水溶液等のアルカリ性溶液およびエタノール等のアルコ
ール類を含有するものなどが挙げられる。
これは、ポリイミドが化学的に安定ではあるものの、
ポリイミドを構成するイミド基がヒドラジン等の強還元
剤によって還元開裂し、またカルボニル基がアルカリに
よって加水分解されて、この部分のポリイミドが親水性
のあるカルボキシル基を含むポリアミド酸に分解される
など、比較的容易にポリイミド表面を親水化し得るため
である。
このようにして形成された親水性を有する変質層はポ
リイミド自体に比べて耐熱性がかなり劣るが、本発明者
等の研究によればめっき後の基板に120〜420℃の温度範
囲で熱処理を施し、該変質層を脱水縮合して再度ポリイ
ミド化すれば再び熱的に安定した構造に復元することが
できることが判った。
しかしながら、このように無電解めっき後に熱処理を
加えた基板においても、基板を大気中で高温長期間に亘
って保持した場合には、基板における金属層の密着強度
低下が起ることが避けられなかった。
本発明者等の観察したところによると、上記のような
問題が発生するのはポリイミド樹脂表面の一部または片
面全面に金属層を形成した場合に限られ、ポリイミド樹
脂の表面の全部に金属層を形成した場合にはこのような
問題は発生しない。
また、ポリイミド樹脂表面の一部または片面のみに金
属層を形成した場合でも、基板無酸素雰囲気中で加熱す
る場合には、例えば150℃の高温長期間の加熱保持を行
なっても基板における金属層の密着性低下は起らない。
本発明者等はこのような問題を解明するために大気中
で150℃で1000時間保持した基板についてAESによりめっ
き界面の元素分布の観察をしたところ、めっき界面から
数百オングストロームの深さまで銅および酸素が樹脂内
に拡散していることが認められ、該基板について金属層
の剥離試験を行なったところ、剥離は銅が拡散した樹脂
の内部または銅の拡散した部分と非拡散部との境界面か
ら発生することが判かった。
以上のことから、無電解めっきにより得られた基板を
熱処理後高温の大気中に長期間保持すると、ポリイミド
樹脂表面の全体に亘って金属層を形成しない限り、ポリ
イミドが酸素を透過しやすい構造を有しているところか
ら、酸素が基板の金属層によって覆われていない部分か
ら樹脂内に侵入してめっき界面に到り、銅とポリイミド
との反応および銅の拡散を引き起こし、その結果基板に
おける金属層の密着性を低下させるものと考えられる。
本発明は或る種のエッチング剤を用いてポリイミド樹
脂表面をエッチングによる親水性処理を施して得られた
親水性変質層は、無電解めっき後の熱処理を施すことに
よって熱的に安定な構造に改質されると同時に基板を大
気中に高温長期間保持しても銅の拡散を起し難いような
構造に改変することができるという新しい知見に基いて
なされたものである。
本発明の方法において、ポリイミド樹脂に親水性を付
与するために使用される好ましいエッチング剤の一つは
硫酸である。
本発明者等の研究によれば、ポリイミド樹脂を硫酸に
よってエッチング処理して得られる変質層は、従来この
種の親水化処理に際して用いられる抱水ヒドラジンの還
元作用によって形成される変質層や、アルカリの加水分
解作用によって形成される変質層とは本質的に異なるも
のであり、硫酸エッチング処理による変質層が形成され
た基板を120℃以上の温度で熱処理を施した場合には、
基板に優れた熱安定性を付与することができるととも
に、高温の大気中に長期間に亘って保持した場合におい
ても銅がポリイミド樹脂内部に拡散し難い構造を有する
ものに変化させることができるのである。
従って、このような硫酸による親水化のためのエッチ
ング処理を施し、無電解めっき後に所定の温度で熱処理
を施した基板においては、これにはんだ等による熱衝撃
を加えた場合においても金属層に剥離を生ずることがな
く、また金属層の密度強度はIPC−TM−650 Method 2.4.
9 As received Method Aにおいて平均9.5lb./in.であ
り、またIPC−TM−650 Method 2.4.9 After solder flo
at Method Cにおける平均値は8.4lb./in.ときわめて高
い値を示し、また該基板を150℃の大気中に1000時間の
保持を行なった後における金属層の密着強度においても
なお3.0lb./in.以上の高い値が維持されるので、これを
使用して製造されたTAB等の電子部品は要求される値を
充分に満足することができるのである。
上記した硫酸エッチング処理に使用される硫酸濃度は
30%以上、好ましくは80重量%以上であることが望まし
い。硫酸濃度が30重量%未満であるときは、処理に際し
て加温してもポリイミド樹脂に親水性を付与することが
難しい。硫酸濃度が30〜80重量%の間であれば処理温度
を50℃程度に上げるか、室温においてごく長時間の処理
を行なうことによって、ポリイミド樹脂に親水性を付与
することが可能となり、さらに硫酸濃度が80重量%以上
となると室温においても短時間の処理でポリイミド樹脂
表面に十分親水性を付与するこができるようになる。
また本発明におけるポリイミド樹脂の親水加処理の他
の好ましい実施態様においては、エッチング処理を2段
に分けて行ない、第1段のエッチング処理においては一
般式H2N(CH2nNH2(nは2から6までの整数)で表わ
されるジアミンまたはその水和物で行ない、さらに第2
段のエッチング処理を一般式、 (式中、R1およびR2は各々1〜4個の炭素原子を持つア
ルキル基、R3は1〜18個の炭素原子を持つアルキル基ま
たは1〜18個の炭素原子を持つアルケニル基、R4は1〜
18個の炭素原子を持つアルキル基、1〜18個の炭素原子
を持つアルケニル基、ベンジル基およびアルキル部分が
1〜18個の炭素原子を持つアルキルベンジル基からなる
群から選ばれたものである)で表わされる水酸化第4ア
ンモニウムを含む溶液を使用して行なうものである。
勿論この場合においても基板に無電解めっきを施した
後に熱処理を施すことによってさきに述べた硫酸による
親水加処理を施した場合と同様優れた耐熱性と銅の拡散
防止効果発揮するものであることは言うまでもない。
なお、このようにエッチングを2段に分けて行なう理
由は、第1段のエッチング処理によってポリイミド樹脂
と化学的に親和性の高い低分子のジアミンがポリイミド
樹脂の内部に浸透してポリイミドのポリマーとしての化
学的結合を不安定なものとするが、第2段のエッチング
処理によって、その化学的に不安定となった部分を水酸
化第4アンモニウムの如き弱アルカリによって加水分解
して、最終的に容易にポリイミド樹脂表面を微細な凹凸
面を有する親水加状態とすることができるからである。
この場合第1段のエッチング液と第2段のエッチング
液とを混合してポリイミド樹脂のエッチング処理を行な
っても、両液の作用が相殺されてしまうので本発明の効
果は得られない。
またヒドラジンなどの強還元剤を用いてエッチング処
理を行なった場合には前述したように基板を高温産加勢
雰囲気下に曝すと金属層の密着強度の著しい低下を招
く。
上記した2段エッチング処理を施した後、無電解めっ
きを施し、さらに本発明による所定の温度での熱処理を
施して得られた基板は、硫酸によるエッチング処理を施
したものと同様、基板にはんだ等による熱衝撃を加えて
も金属層の剥離を生ずることがない。
また、熱処理後における金属層の密着強度はIPC−TM
−650 Method 2.4.9 As received Method Aにおいて平
均8.0lb./in.であり、またIPC−TM−650 Method 2.4.9
After solder float Method Cにおける平均値は7.4l.b/
in.ときわめて高い値を示し、また該基板を150℃の大気
中に1000時間の保持を行った後における金属層の密着強
度においてもなお4.0lb./in.以上の高い値が維持されて
いて、これはTAB等の電子部品に要求される値を十分満
足するものであり、また信頼性も十分高い。
この2段エッチング処理の第1段において使用される
一般式H2N(CH2nNH2で表わされるジアミンのn値は2
から6までの整数値をとるものがよいが、その理由は、
ジアミンは低分子量に近づくほどポリイミドとの親和性
が高くなり、エッチングが容易になるためで、nが7を
超えるものはポリイミドとの親和性に乏しく十分なエッ
チング効果が得られないからである。
また、第2段のエッチング処理において使用される前
記した一般式で表わされる代表的な水酸化第4アンモニ
ウムとしては、次に示すような化合物、即ち水酸化テト
ラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウ
ム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラ
ブチルアンモニウム、水酸化ベンジルトリメチルアンモ
ニウム、水酸化フェニルトリメチルアンモニウム、水酸
化ドデシルトリメチルアンモニウム、水酸化オクタデシ
ルトリメチルアンモニウム、水酸化ドデシルトリエチル
アンモニウム、水酸化オクタデシルトリエチルアンモニ
ウム、水酸化ドデシルトリプロピルアンモニウム、水酸
化ベンジルジメチルオクタデシルアンモニウム、水酸化
p−ドデシルベンジルトリメチルアンモニウムなどが挙
げられ、エッチング液はこれらの水溶液あるいはアルコ
ール溶液の形態で用いることが好ましい。
このようにしてエッチング処理を施したポリイミド樹
脂はその表面にめっき促進のための触媒を付加し、無電
解めっきした後に熱処理を施すものであるが、この熱処
理は前記したようにエッチング処理によって生じた親水
性変質層の化学構造を再改質する目的でおこなわれるも
のであって、無電解めっきにおいて一般的に行なわれて
いる水分の除去を目的とする70〜150℃における加熱と
は本質的に異なるものである。
即ち、本発明の熱処理は変質層を熱的に安定でさらに
高温酸化性雰囲気下に長期間保持しても銅の拡散が起り
難い構造に改変するために行なうものであって、このた
めに必要な適正温度は熱処理方法によって異なり、例え
ば真空加熱炉を用いて加熱処理する場合には120℃以上
の温度、好ましくは150℃以上の温度が必要であり、ま
た通常の加熱炉を用い、大気中の不活性ガス雰囲気中で
加熱処理する場合には250℃以上の温度が必要である。
熱処理温度がこれらの温度より低い場合には前記変質
層の改変が起り難いが、一方高温での長時間の熱処理は
ポリイミド樹脂の化学構造の分解を引き起こしポリイミ
ド樹脂自体の持つ優れた諸特性が劣化する。例えば、該
基板を460℃に保持した窒素雰囲気の加熱炉で熱処理す
る場合においては、15分以内の熱処理ではポリイミド樹
脂に化学的変化が起らず、諸特性の変化は見られない
が、15分以上の熱処理を起なうときはポリイミド樹脂の
化学構造が分解を開始し、該基板の機械的、電気的特性
が劣化するためにこれを電子部品として用いた場合の信
頼性が低下してしまう。
このように熱処理の条件は、熱処理法の種類、加熱温
度、および加熱時間、等において相互に密接に交絡した
関係を有するために一概に定めることができず、実施に
際して予備実験等により熱処理条件を求めておくことが
望ましい。
本発明において適用されるポリイミド樹脂は、ポリア
ミド酸のアミド基とカルボキシル基を熱的あるいは化学
的に脱水縮合することによりイミド化したものであれば
よく、例えば次の化学式を持つKapton(デュポン(社)
の商標)型のものや、 次の化学式を持つUpilex S(宇部興産(社)の商標)
型のものなどである。
本発明において熱処理を行なう工程はポリイミド樹脂
に対し所望されるめっきの部位によって異なる。即ちポ
リイミド樹脂表面の一部にめっきを施す場合には、本発
明による熱処理は無電解めっき後あるいはそれに引き続
き行なわれる電解めっき後のどちらでも構わない。これ
は熱処理によって発生する水蒸気がめっきを施していな
いポリイミド樹脂表面から透過逸出するため、めっき界
面の膨れやめっき層の剥離が起らないからである。
一方ポリイミド樹脂の全面にめっきを施す場合には無
電解めっき後乃至は5μm以下の薄い電解めっき層が形
成された段階で熱処理を施す必要がある。これはポリイ
ミド樹脂表面の全面に銅めっき層を5μmを超えて形成
した後に熱処理を施した場合には、熱処理によって発生
した水蒸気が銅被膜を透過しきれないたにめっき層の界
面で膨れを生じたり、めっき層の薄利を起こしたりする
危険性があるからである。
また、本発明において行なわれる熱処理は無電解めっ
き基板の製造工程において実施せずに、この基板を利用
して製造される各種のプリント配線板の製造工程におい
て実施することもできる。即ち通常このようなプリント
配線板は無電解めっき法によって得られた銅ポリイミド
基板をパターニング処理によって所望の幅の金属層が形
成されるようにパターン化を行なった後、遊離シアンま
たはシアン化合物含有液を用いて該金属層をめっきする
ことによって得られるのであるが、このようにして得ら
れた配線板において往々にして基板面から金属層が剥離
する現象が見られ、製品の信頼性を損なっていた。本発
明者等はこの現象についても究明を行なった結果、この
現象はパターニング処理によって無電解めっき前処理に
よって形成されたポリイミド樹脂の変質層が基板面に露
出し、これがシアンまたはシアン化合物含有液によって
溶解されるため基板表面金属層の被着状態が不安定とな
って剥離を生ずるものであることが確認された。
従ってシアン液を用いて基板にめっきを施す前に基板
に120〜420℃の温度範囲で熱処理を施すことによって、
前記変質層をイミド化し遊離シアンまたはシアン化合物
に溶解し難いものに変質させれば、基板金属層の剥離現
象を防止することができる。
また、本発明においては熱処理雰囲気も特に限定され
るものではない。即ち大気中、不活性ガス中または真空
中の何れの雰囲気下においても同等の成果を得ることが
できる。しかし、大気中における長時間の熱処理は基板
における銅のポリイミド樹脂中への拡散が徐々に進行
し、その結果基板に対する金属層の密着強度の低下を招
くこと、また銅層の酸化が起り易くなることなどから、
無酸素雰囲気下での熱処理が最も推奨される。
(実施例) 次に本発明の実施例について述べる。
なお、本実施例においては、 A.実施例1〜実施例19において、ポリイミド樹脂のエッ
チングに硫酸を使用した場合の基板の特性およびこの基
板を使用してTABテープを作成した場合の該テープの特
性について、比較例1〜4と対比して示し、また、 B.実施例20〜実施例40において、ポリイミド樹脂のエッ
チングを2段に分けて行ない、第1段のエッチングをジ
アミンにて第2図のエッチングを水酸化第4アンモニウ
ムにて行なう場合の基板の特性およびこの基板を使用し
てTABテープを作成した場合の該テープの特性につい
て、比較例5〜9と対比して示した。
A.ポリイミド樹脂のエッチングを硫酸にて行なう場合。
実施例1 東レ・デュポン(社)製Kapton 200H型のポリイミド
樹脂フィルム30cm×30cm試料の片面をシールして、90重
量%の硫酸を含有する25℃の水溶液に1分間浸漬してエ
ッチング処理を施し、水洗後奥野製薬(社)製OPC−80
キャタリストMを使用して25℃で5分間の触媒付与処理
を施し、充分に水洗をした後奥野製薬(社)製OPC−555
アクセレーターを使用して25℃で7分間の促進処理を行
なった。さらに水洗後20℃で2分間フィルム表面の乾燥
を行なった。以上の前処理を行なった後、以下に示す条
件で銅の無電解めっきを行なった。
(浴組成) CuSO4・5H2O:10g/ EDTA・2Na:30g/ 37%HCHO:5ml/ ジビリジル:10mg/ PEG#1000:0.5g/ (めっき条件) 温度:65℃ 撹拌:空気 時間:5分間 得られた無電解銅めっき被膜厚さは0.2μmであっ
た。
その後、該基板を真空加熱炉に静置して真空度10-4to
rrにおいて昇温速度10℃/分で昇温し、400℃に1時間
の熱処理を施した後、室温まで冷却した。
さらに該基板を以下に示す条件にて銅の電解めっきを
施した。
(浴組成) CuSO4・5H2O:80g/ H2SO4:150g/ (電解条件) 温度:25℃ 陰極電流密度:3A/dm2 撹拌:空気およびカソードロッカー 時間:1時間 得られた基板の銅被膜の厚さは35μmであって、その
密着強度はIPC−TM−650 Method 2.4.9 As received Me
thod Aにおける平均値は9.8lb./in.であり、また、IPC
−TM−650 Method 2.4.9 After solder float Method C
における平均値は8.2lb./in.であった。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.5l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されることが確認され
た。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性を有するものであることを示すも
のである。
実施例2 ポリイミド樹脂を東レ・デュポン(社)製のKapton 1
00H型のポリイミド樹脂フィルムとした以外は実施例1
と同様の手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均9.0lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.5lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に測定したところ、
その値は3.2lb./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例3 ポリイミド樹脂を東レ・デュポン(社)製のKapton 5
00H型のポリイミド樹脂フィルムとした以外は実施例1
と同様の手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均9.9lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均8.5lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.6l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例4 ポリイミド樹脂を東レ・デュポン(社)製のKapton 2
00V型のポリイミド樹脂フィルムとした以外は実施例1
と同様の手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均9.8lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均8.2lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.4l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例5 ポリイミド樹脂を宇部興産(社)製のUpilex 50ss型
のポリイミド樹脂フィルムとした以外は実施例1と同様
の手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均10.2lb./
in.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After s
older float Method Cにおいて平均8.6lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は5.6l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例6 ポリイミド樹脂を鐘淵化学工業(社)製のNPI50型ポ
リイミド樹脂フィルムとした以外は実施例1と同様の手
順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均9.8lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.9lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.6l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例7 実施例1と同様のポリイミド樹脂フィルムを使用し
て、その片面をシールせずにポリイミドフィルム全面に
実施例1と同様に手順で銅被膜の形成と熱処理とを行な
って銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.8lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均6.7lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は5.8l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例8 ポリイミド樹脂フィルム表面のエッチングを30重量%
の硫酸を含む水溶液を用いて50℃で5分間行なった以外
は実施例1同様の型のポリイミド樹脂フィルムを使用
し、実施例1と同様の手順で銅ポリイミド基板を作成し
た。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.6lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均6.8lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.0l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例9 ポリイミド樹脂フィルム表面のエッチングを98重量%
の硫酸を含む水溶液(濃硫酸)を用いて室温で10秒間行
なった以外は実施例1と同様の型のポリイミド樹脂フィ
ルムを使用し、実施例1と同様の手順で銅ポリイミド基
板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均11.2lb./
in.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After s
older float Method Cにおいて平均9.7lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.0l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例10 ポリイミド樹脂フィルムの全面に無電解めっきを施し
た後に該表面に厚さ5μmの銅の電解めっきを施し、そ
の後これに熱処理を加えた以外は材料、手順ともに実施
例7と同様にして銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均6.9lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均6.4lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は5.0l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例11 無電解めっき後の熱処理を行なわず、厚さ35μmの銅
の電解めっき被膜を形成させた後に熱処理を行なった以
外は材料、手順ともに実施例1と同様にして銅ポリイミ
ド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均9.4lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.8lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.0l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例12 熱処理を施すに際して真空加熱炉の昇温速度を30℃/
分とし、420℃にて1時間の加熱を行なった以外は実施
例1と同様の材料、手順により銅ポリイミド基板を作成
した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均10.4lb./
in.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After s
older float Method Cにおいて平均8.2lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.8l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例13 熱処理を施すに際して真空加熱炉の昇温速度を20℃/
分とし、150℃にて24時間の加熱を行なった以外は実施
例1と同様の材料、手順により銅ポリイミド基板を作成
した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.4lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.4lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.0l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例14 熱処理を250℃にて12時間行なった以外は実施例1と
同様の材料、手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.5lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.2lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.2l
b./in.であった。
また該基板における銅被膜の場所による密着強度の違
いは僅かであって、ほぼ均一なめっき被膜が形成されて
いることが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例15 熱処理を400℃の窒素雰囲気に保持した加熱炉中で行
なった以外は実施例1と同様の材料、手順で銅ポリイミ
ド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均10.6lb./
in.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After s
older float Method Cにおいて平均7.4lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.5l
b./in.であった。
また該基板における銅被膜の場所による密着強度の違
いは僅かであり、ほぼ均一なめっき被膜が形成されてい
ることが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例16 熱処理を400℃の大気雰囲気中に保持された通常の加
熱炉中で行なった以外は実施例6と同様の材料、手順で
片面に銅被膜を形成した銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.7lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.2lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.1l
b./in.であった。
また該基板における銅被膜の場所による密着強度の違
いは僅かであって、ほぼ均一にめっき被膜が形成されて
いることが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例17 熱処理を480℃の窒素雰囲気に保持した加熱炉中で5
分間行なった以外は実施例1と同様の材料、手順で銅ポ
リイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均10.1lb./
in.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After s
older float Method Cにおいて平均7.6lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.9l
b./in.であった。
また該基板における銅被膜の場所による密着強度の違
いは僅かであって、ほぼ均一なめっき被膜が形成されて
いることが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例18 実施例1と同様の材料、手順で作成した銅ポリイミド
基板を用い、以下の工程によってTABテープを製造し
た。即ち、先ず得られた基板の銅被膜上にネガ型フォト
レジストを厚さ40μmに均一に塗布し、70℃で20分間乾
燥した。その後インナーリード部においてリード幅70μ
m、リード間隔60μmのリードが形成されるように基板
上にマスキングを施し、フォトレジスト層に100mJ/cm2
の紫外線を照射した後レジスト層の現像を行なった。
その後露出した銅の無電解めっき被膜上に以下に示す
条件で銅の電解めっきを行なった。
(浴組成) CuSO4・5H2O:80g/ H2SO4:180g/ (電解条件) 温度:25℃ 陰極電流密度:3A/dm2 撹拌:空気およびカソードロッカー 時間:1時間 その後レジスト層の剥離除去を行ない、露出した無電
解めっき銅被膜を電解めっき銅被膜をマスクとして20重
量%塩化第2銅水溶液を用い25℃で1分間の剥離処理を
行なった。
その後該基板の全面にゴム系フォトレジストを厚さ5
μmに均一に塗布した後、デバイスホール開孔用のマス
クを銅リードがデバイスホール内に位置するようにして
ポリイミド樹脂とゴム系フォトレジストとによって構成
された面に位置合せしてフォトレジスト層の露光および
現像を行ない、しかる後該基板を40℃の抱水ヒドラジン
溶液に15分間浸漬してポリイミド樹脂の溶解を行なった
後、ゴム系フォトレジストの剥離を行なった。
以上の工程を経ることによってリード厚さ35μm、リ
ード幅70μm、リード間隔70μmの銅リード部を持つTA
Bテープを得ることができた。
このTABテープを電子部品として使用した場合電気
的、機械的、耐熱性に優れているばかりでなく、長期間
に亘る熱的安定性においても充分に信頼し得るものであ
り、その製造に際しては銅層の剥離等の問題もなく安定
した製造を行なうことができた。
実施例19 実施例18において熱処理を銅ポリイミド基板製造工程
中にて行なわずに、次工程の銅リード部の回路形成を行
なった基板に対して400℃に保持した窒素ガス雰囲気加
熱炉中で1時間の加熱保持をすることによって行ない、
その後該基板の銅層上にシアン化金カリウムを17g/の
濃度で含有するエヌ・イー・ケムキャット(社)製金メ
ッキ液N−44を用いて以下の条件で金めっきを行なっ
た。
(めっき条件) 温度:70℃ 陰極電流密度:1A/dm2 撹拌:カソードロッカー 時間:9分間 得られたTABテープの基板上におけるめっき層の剥離
は生ぜず、このTABテープは電気的、機械的には勿論の
こと、短期、長期の熱的特性にも優れているので電子材
料として十分に信頼性のあるものである。
なお実施例18および本実施例においてはTABテープの
製造法について述べたが、これとほぼ同様な製造工程を
有する他の回路配線板、例えば、プリント配線板、フレ
キシブルプリント回路等の種々の電子部品の製造への実
施についても同様に優れた効果を発揮し得ることが確認
されている。
比較例1 ポリイミド樹脂表面のエッチングを50重量%の抱水ヒ
ドラジン水溶液を用い、室温で2分間処理した以外は実
施例1と同様の材料、手順で銅ポリイミド基板を作成し
た。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均9.2lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいては平均7.6lb./in.であっ
た。
しかし、該基板を150℃の大気中で1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は0.8l
b./in.に低下した。
従ってこの基板を用いてTAB等の電子部品を作成した
場合、長期に亘る熱履歴に対する信頼性に欠けるという
問題を有することが判かった。
比較例2 無電解めっき後の熱処理は行なわず、その他は実施例
1と同様の材料、手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均5.8lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいては平均0.9lb./in.であっ
た。
従ってこの基板を用いてTAB等の電子部品を作成した
場合、リードとICとのボディングを行なうに際して該基
板からリードが剥離する可能性があるため、使用に際し
ての信頼性に欠けるという問題があることが判かった。
比較例3 無電解めっき後の熱処理を大気中において20℃で24時
間行なった以外は実施例1と同様の材料、手順で銅ポリ
イミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均5.8lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいては該基板より銅被膜の剥
離を生じた。
従ってこの基板はTAB等の電子部品として使用するこ
とができないことが判かった。
比較例4 無電解めっき後の熱処理を大気中で430℃にて30分間
行なう以外は実施例1と同様の材料、手順にて銅ポリイ
ミド基板を作成した。
得られた基板はポリイミド樹脂の一部が炭化してい
た。よってこのような高温での熱処理を施した基板はTA
B等の電子部品への使用はできないことが判かった。
B.ポリイミド樹脂のエッチング処理を2段で行ない、第
1段にはジアミンを、また第2段には水酸化第4アンモ
ニウムを使用して行なう場合。
実施例20 東レ・デュポン(社)製Kapton 200H型のポリイミド
樹脂フィルム30cm×30cm試料の片面をシールし、25℃の
エチレンジアミンに5分間浸漬して第1段のエッチング
処理を施し、水洗後20重量%の水酸化テトラエチルアン
モニウム水溶液に5分間浸漬して第2段のエッチング処
理を施した後十分に水洗し、奥野製薬(社)製OPC−80
キャタリストMを使用して25℃で5分間の触媒付与処理
を施し、再び水洗をした後奥野製薬(社)製OPC−555ア
クセレーターを使用して25℃で7分間の促進処理を行な
い、これを十分に水洗をした。以上の前処理を行なった
後片面に施したシールを除去し、以下に示す条件で銅の
無電解めっきを行なった。
(浴組成) CuSO4・5H2O:10g/ EDTA・2Na:30g/ 37%HCHO:5ml/ ジビリジル:10mg/ PEG#1000:0.5g/ (めっき条件) 温度:65℃ 撹拌:空気 時間:5分間 得られた無電開銅めっき被膜厚さは0.2μmであっ
た。
その後、該基板を真空加熱炉に静置して真空度10-4to
rrにおいて昇温速度10℃/分で加熱し、400℃に1時間
の熱処理を施した後、室温まで冷却した。
さらに該基板を以下に示す条件にて銅の電解めっきを
施した。
(浴組成) CuSO4・5H2O:80g/ H2SO4:150g/ (電解条件) 温度:25℃ 陰極電流密度:3A/dm2 撹拌:空気およびカソードロッカー 時間:1時間 得られた基板の銅被膜の厚さは35μmであって、その
密着強度はIPC−TM−650 Method 2.4.9 As received Me
thod Aにおいて平均は8.0lb./in.であり、また、IPC−T
M−650 Method 2.4.9 After sol−der float Method C
において平均7.4lb./in.であった。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.3l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されることが確認され
た。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性を有するものであることを示すも
のである。
実施例21 ポリイミド樹脂を東レ・デュポン(社)製のKapton 1
00H型のポリイミド樹脂フィルムとした以外は実施例20
と同様の手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.8lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.1lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.0l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例22 ポリイミド樹脂を東レ・デュポン(社)製のKapton 1
00H型のポリイミド樹脂フィルムとした以外は実施例20
と同様の手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.4lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.6lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.5l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例23 ポリイミド樹脂を東レ・デュポン(社)製のKapton 2
00V型のポリイミド樹脂フィルムとした以外は実施例20
と同様の手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.2lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.5lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.4l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例24 ポリイミド樹脂を宇部興産(社)製のUpilex 50ss型
ポリイミド樹脂フィルムとした以外は実施例20と同様な
手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.6lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.7lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は5.8l
b./in.であった。
また該基板の場所による銅被膜の密着強度の違いは僅
かであって、ほぼ均一なめっき被膜が形成されているこ
とが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例25 ポリイミド樹脂を鐘淵化学工業(社)製のNPI50型ポ
リイミド樹脂フィルムとした以外は実施例20と同様な手
順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.3lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.6lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.4l
b./in.であった。
また該基板の場所による銅被膜の密着強度の違いは僅
かであって、ほぼ均一なめっき被膜が形成されているこ
とが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例26 実施例20と同様のポリイミド樹脂フィルムを使用し
て、その片面をシールせずにポリイミドフィルム全面に
実施例20と同様の手順で銅被膜の形成と熱処理とを行な
って銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.5lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均6.5lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は5.9l
b./in.であった。
また該基板の場所による銅被膜の密着強度の違いは僅
かであって、ほぼ均一なめっき被膜が形成されているこ
とが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例27 ポリイミド樹脂フィルム表面を25℃のエチレンジアミ
ン一水和物に10分間浸漬して第1段のエッチング処理を
施した後水洗し、次に濃度20重量%の水酸化テトラメチ
ルアンモニウム水溶液に25℃で5分間浸漬して第2段の
エッチング処理を施した以外は実施例20と同様の型のポ
リイミド樹脂フィルムを使用し、実施例20と同様の手順
で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.9lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.0lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.0l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例28 ポリイミド樹脂フィルム表面を25℃のエチレンジアミ
ンに5分間浸漬して第1段のエッチング処理を施した後
水洗し、濃度10重量%の水酸化テトラブチルアンモニウ
ム水溶液に50℃で5分間浸漬して第2段のエッチング処
理を施した以外は実施例20と同様の型のポリイミド樹脂
フィルムを使用し、実施例20と同様の手順で銅ポリイミ
ド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.2lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均6.8lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.0l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例29 ポリイミド樹脂フィルム表面を25℃のエチレンジアミ
ン一水和物に10分間浸漬して第1段のエッチング処理を
施した後水洗し、次に濃度40重量%の水酸化ベンジルト
リメチルアンモニウム水溶液に50℃で10分間浸漬して第
2段のエッチング処理を施した以外は実施例20と同様の
型のポリイミド樹脂フィルムを使用し、実施例20と同様
の手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.6lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.0lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.1l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例30 ポリイミド樹脂フィルム表面を25℃のエチレンジアミ
ンに5分間浸漬して第1段のエッチング処理を施した後
水洗し、次に濃度10重量%の水酸化オクタデシルトリメ
チルアンモニウムのメタノール溶液に40℃で10分間浸漬
して第2段のエッチング処理を施した以外は実施例20と
同様の型のポリイミド樹脂フィルムを使用し、実施例20
と同様の手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.0lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均6.8lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.8l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例31 ポリイミド樹脂フィルム表面を50℃の1,6−ジアミノ
ヘキサンに10分間浸漬して第1段のエッチング処理を施
した後水洗し、次に濃度20重量%の水酸化テトラエチル
アンモニウム水溶液に25℃で5分間浸漬して第2段のエ
ッチング処理を施した以外は実施例20と同様の型のポリ
イミド樹脂フィルムを使用し、実施例20と同様の手順で
銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.5lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.0lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.0l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例32 ポリイミド樹脂フィルムの全面に無電解めっきを施し
た後に該表面に厚さ5μmの銅の電解めっきを施し、そ
の後これに熱処理を加えた以外は材料、手順ともに実施
例26と同様にして銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均6.7lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均6.3lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中に1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は5.5l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例33 無電解めっき後の熱処理は行なわず、厚さ35μmの銅
の電解めっき被膜を形成させた後に熱処理を行なった以
外は材料、手順ともに実施例20と同様にして銅ポリイミ
ド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.7ld./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.1ld./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中で1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.1l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例34 熱処理を施すに際して真空加熱炉の昇温速度を30℃/
分とし、420℃にて1時間の加熱を行なった以外は実施
例20と同様の材料、手順により銅ポリイミド基板を作成
した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.8lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均8.0lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中で1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.7l
b./in.であった。
また該基板の場所による密着強度の違いは僅かであっ
て、ほぼ均一なめっき被膜が形成されていることが確認
された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例35 熱処理を施すに際して真空加熱炉の昇温速度を2℃/
分とし、150℃にて24時間の加熱を行なった以外は実施
例20と同様の材料、手順により銅ポリイミド基板を作成
した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.5ld./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.0ld./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中で1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.9l
b./in.であった。
また該基板における銅被膜の場所による密着強度の違
いは僅かであって、ほぼ均一なめっき被膜が形成されて
いるのが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例36 熱処理を250℃にて12時間行なった以外は実施例20と
同様の材料、手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.4lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均6.8lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中で1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は3.8l
b./in.であった。
また該基板における銅被膜の場所による密着強度の違
いは僅かであって、ほぼ均一なめっき被膜が形成されて
いることが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例37 熱処理を400℃の窒素雰囲気に保持した加熱炉中で行
なった以外は実施例20と同様の材料、手順で銅ポリイミ
ド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.0lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.5lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中で1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.4l
b./in.であった。
また該基板における銅被膜の場所による密着強度の違
いは僅かであり、ほぼ均一なめっき被膜が形成されてい
ることが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例38 熱処理を400℃の大気雰囲気中に保持された通常の加
熱炉中で行なった以外は実施例20と同様の材料、手順で
片面に銅被膜を形成した銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均7.4lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均6.7lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中で1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.2l
b./in.であった。
また該基板における銅被膜の場所による密着強度の違
いは僅かであって、ほぼ均一にめっき被膜が形成されて
いることが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例39 熱処理を480℃の窒素雰囲気に保持した加熱炉中で5
分間行なった以外は実施例20と同様の材料、手順で銅ポ
リイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均8.4lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均7.8lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中で1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は4.7l
b./in.であった。
また該基板における銅被膜の場所による密着強度の違
いは僅かであって、ほぼ均一にめっき被膜が形成されて
いることが確認された。
これらの事実はこの基板をTAB等の電子部品に使用し
た場合に十分な信頼性があることを示すものである。
実施例40 実施例20と同様の材料、手順で作成した銅ポリイミド
基板を用い、以下の工程によってTABテープを製造し
た。即ち、先ず得られた基板の銅被膜上にネガ型フォト
レジストを厚さ40μmに均一に塗布し、70℃で20分間乾
燥した。その後インナーリード部においてリード幅70μ
m、リード間隔60μmのリードが形成されるように基板
上にマスキングを施し、フォトレジスト層に1000mJ/cm2
の紫外線を照射した後レジスト層の現像を行なった。
その後露出した銅の無電解めっき被膜上に以下に示す
条件で銅の電解めっきを行なった。
(浴組成) CuSO4・5H2O:80g/ H2SO4:180g/ (電解条件) 温度:25℃ 陰極電流密度:3A/dm2 撹拌:空気およびカソードロッカー 時間:1時間 その後レジスト層の剥離除去を行ない、露出した無電
解めっき銅被膜を電解めっき銅被膜をマスクとして20重
量%塩化第2銅水溶液を用い25℃で1分間の剥離処理を
行なった。
その後該基板の全面にゴム系フォトレジストを厚さ5
μmに均一に塗布した後、デバイスホール開孔用のマス
クを銅リードがデバイスホール内に位置するようにして
ポリイミド樹脂とゴム系フォトレジストとによって構成
された面に位置合せしてフォトレジスト層の露光および
現像を行ない、しかる後該基板を40℃の抱水ヒドラジン
溶液に15分間浸漬してポリイミド樹脂の溶解を行なった
後、ゴム系フォトレジストの剥離を行なった。
以上の工程を経ることによってリード厚さ35μm、リ
ード幅70μm、リード間隔60μmの銅リード部を持つTA
Bテープを得ることができた。
このTABテープを電子部品として使用した場合電気
的、機械的、耐熱性に優れているばかりでなく、長期間
に亘る熱的安定性においても充分に信頼し得るものであ
り、その製造に際しては銅層の剥離等の問題もなく安定
した製造を行なうことができた。
実施例41 実施例40において熱処理を銅ポリイミド基板製造工程
中にて行なわずに、次工程の銅リード部の回路形成を行
なった基板に対して400℃に保持した窒素ガス雰囲気加
熱炉中で1時間の加熱保持をすることによって行ない、
その後該基板の銅層上にシアン化金カリウムを17g/の
濃度で含有するエヌ・イー・ケムキャット(社)製金メ
ッキ液N−44を用いて以下の条件で金めっきを行なっ
た。
(めっき条件) 温度:70℃ 陰極電流密度:1A/dm2 撹拌:カソードロッカー 時間:9分間 得られたTABテープの基板上におけるめっき層の剥離
は生ぜず、このTABテープは電気的、機械的には勿論の
こと、短期、長期の熱的特性にも優れているので電子材
料として十分に信頼性のあるものである。
なお実施例40および本実施例においてはTABテープの
製造法について述べたが、これとほぼ同様な製造工程を
有する他の回路配線板、例えば、プリント配線板、フレ
キシブルプリント回路等の種々の電子部品の製造への実
施についても同様に優れた効果を発揮し得ることが確認
されている。
比較例6 ポリイミド樹脂表面のエッチングを50重量%の抱水ヒ
ドラジン水溶液を用い、室温で2分間処理した以外は実
施例20と同様の材料、手順で銅ポリイミド基板を作成し
た。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均9.2lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいては平均7.6lb./in.であっ
た。
しかしながら、該基板を150℃の大気中で1000時間保
持した後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値
は0.5lb./in.に過ぎなかった。
従ってこの基板を用いてTAB等の電子部品を作成した
場合、長期に亘る熱履歴に対する信頼性に欠けるという
問題を有することが判かった。
比較例7 ポリイミド樹脂表面のエッチングを総重量に対して20
重量%のエチレンジアミンと16重量%と水酸化テトラエ
チルアンモニウを含む水溶液で行なった以外は実施例20
と同様の材料、手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均4.8lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいて平均2.0lb./in.であっ
た。
さらに、該基板を150℃の大気中で1000時間保持した
後、銅被膜の密着強度を測定したところ、その値は0.5l
b./in.に過ぎなかった。
従ってこの基板を用いてTAB等の電子部品を作成した
場合に長期に亘る熱履歴に対する信頼性に欠けるという
問題を有することが判かった。
比較例8 無電解めっき後の熱処理は行ならず、その他は実施例
20と同様の材料、手順で銅ポリイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均5.5lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいては該基板における金属層
は剥離を起した。
従って、この基板はTAB等の電子部品として使用する
ことができないことが判かった。
比較例9 無電解めっき後の熱処理を大気中において200℃で24
時間行なった以外は実施例20と同様の材料、手順で銅ポ
リイミド基板を作成した。
得られた基板の銅被膜の密着強度はIPC−TM−650 Met
hod 2.4.9 As received Method Aにおいて平均5.8lb./i
n.であり、また、IPC−TM−650 Method 2.4.9 After so
lder float Method Cにおいては該基板より銅被膜の剥
離を生じた。
従って、この基板はTAB等の電子部品として使用する
ことができないことが判かった。
比較例10 無電解めっき後の熱処理を大気中で430℃にて30分間
行なった以外は実施例20と同様の材料、手順にて銅ポリ
イミド基板を作成した。
得られた基板はポリイミド樹脂の一部が炭化してい
た。よってこのような高温での熱処理を施した基板はTA
B等の電子部品への使用はできないことが判かった。
(発明の効果) 以上述べた通り本発明によると、ポリイミド樹脂表面
の一部または全部に対し無電解めっき、またはこれに引
き続いて電解めっきを施すことによって、非接着型銅ポ
リイミド基板を製造するに際して、無電解めっきを施す
前処理工程として行なわれる、エッチング処理工程にお
いて、硫酸によるエッチングを行なうか、またはエッチ
ング処理を2段にて行ない、第1段のエッチングをジア
ミンにて、また第2段のエッチングを水酸化第4アンモ
ニウムによって行なった後触媒付与を行ない、さらに無
電解めっき後の該基板に適切な温度範囲の熱処理を加え
ることによって、ポリイミド樹脂表面にエッチング処理
によって形成された熱的に不安定な性質を有する変質層
を熱的に安定で、しかも基板を高温の酸化性雰囲気に長
期間曝しても、ポリイミド樹脂内部への銅の拡散が起り
難い構造に改変することができるので、基板に形成され
た金属めっき層にはんだ付け等による熱衝撃に充分耐え
得る密着強度を与えることが可能となるのみならず、該
基板を高温の酸化性雰囲気中に長期間に亘り保持した場
合においても、該基板における金属層の密着強度の著し
い低下を抑制することができる。
また、このようにして得られた銅ポリイミド基板を使
用してTABテープ等の電子部品を製造した場合に電気
的、機械的、熱的に充分に高い信頼性を有する部品を得
ることができるし、またその製造に際して金属層の剥離
を生ずることがないので、生産性および製品品質の向上
に卓越した効果を発揮することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/00 H05K 3/00 R (56)参考文献 特開 平1−132772(JP,A) 特開 平1−195280(JP,A) 特開 平1−104780(JP,A)

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリイミド樹脂表面に銅の無電解めっきを
    施すことによる銅ポリイミド基板の製造方法において、
    先ずポリイミド樹脂表面にエッチング処理を施すことに
    よって該ポリイミド樹脂表面に親水性を有する変質層を
    形成し、さらに触媒を付与した後、銅めっきを施し、次
    いで基板を120℃以上の温度で熱処理することによって
    該親水性変質層を耐熱性銅拡散防止層に変質することを
    特徴とする銅ポリイミド基体の製造方法。
  2. 【請求項2】銅の無電解めっきを施した後、引続き銅の
    電解めっきを更に施す請求項1記載の銅ポリイミド基板
    の製造方法。
  3. 【請求項3】親水性変質層を形成するためのポリイミド
    樹脂表面のエッチング処理は硫酸によって施される請求
    項1記載の銅ポリイミド基板の製造方法。
  4. 【請求項4】前記エッチング処理は濃度30重量%以上の
    硫酸によって施される請求項3記載の銅ポリイミド基板
    の製造方法。
  5. 【請求項5】親水性変質層を形成するためのポリイミド
    樹脂表面のエッチング処理は2段に分けて行ない、ジア
    ミンによって第1段のエッチング処理を施し、さらに水
    酸化第4アンモニウムによって第2段のエッチング処理
    を施す請求項1記載の銅ポリイミド基板の製造方法。
  6. 【請求項6】ポリイミド樹脂表面の第1段のエッチング
    処理に用いるジアミンは一般式H2N(CH2nNH2(nは2
    から6までの整数)で表わされる化合物あるいはその水
    和物である請求項5記載の銅ポリイミド基板の製造方
    法。
  7. 【請求項7】ポリイミド樹脂表面の第2段のエッチング
    処理に用いる水酸化第4アンモニウムが一般式、 (式中、R1およびR2は各々1〜4個の炭素原子を持つア
    ルキル基、R3は1〜18個の炭素原子を持つアルキル基ま
    たは1〜18個の炭素原子を持つアルケニル基、R4は1〜
    18個の炭素原子を持つアルキル基、1〜18個の炭素原子
    を持つアルケニル基、ベンジル基およびアルキル部分が
    1〜18個の炭素原子を持つアルキルベンジル基からなる
    群から選ばれたものである)で表わされる化合物である
    請求項5記載の銅ポリイミド基板の製造方法。
  8. 【請求項8】基板の熱処理は真空中で120℃以上の温度
    で行なう請求項1乃至7のいずれか1項記載の銅ポリイ
    ミド基板の製造方法。
  9. 【請求項9】基板の熱処理は大気中または不活性ガス雰
    囲気中で250℃以上の温度で行なう請求項1乃至7のい
    ずれか1項記載の銅ポリイミド基板の製造方法。
  10. 【請求項10】基板の熱処理はポリイミド樹脂の化学構
    造が分解を開始する時間以内で行なう請求項1、8又は
    9記載の銅ポリイミド基板の製造方法。
  11. 【請求項11】ポリイミド樹脂表面にエッチング処理を
    施す第1工程と、さらに触媒を付与した後、無電解めっ
    きを施すことにより銅ポリイミド基板を得る第2工程
    と、得られた銅ポリイミド基板を用いて回路形成処理を
    行なう第3工程とよりなるプリント配線板の製造工程に
    おいて、第1工程におけるエッチング処理によりポリイ
    ミド樹脂表面に親水性を有する変質層を形成し、第2工
    程における銅のめっき後、あるいは第3工程における回
    路形成処理に際して行なわれる遊離シアンまたはシアン
    化合物を用いた導体金属のめっき前に基板を120℃以上
    の温度で熱処理することによって該親水性変質層を耐熱
    性銅拡散防止層に変質することを特徴とする銅ポリイミ
    ド基板を用いたプリント配線板の製造方法。
  12. 【請求項12】第2工程において無電解めっきを施した
    後、さらに引き続き電解めっきを施して銅ポリイミド基
    板を得る請求項11記載の銅ポリイミド基板を用いたプリ
    ント配線板の製造方法。
  13. 【請求項13】親水性変質層を形成するためのポリイミ
    ド樹脂表面のエッチング処理は硫酸によって行なう請求
    項11記載の銅ポリイミド基板を用いたプリント配線板の
    製造方法。
  14. 【請求項14】前記エッチング処理は濃度30重量%以上
    の硫酸によって行なう請求項13記載の銅ポリイミド基板
    を用いたプリント配線板の製造方法。
  15. 【請求項15】親水性変質層を形成するためのポリイミ
    ド樹脂表面のエッチング処理はジアミンによる第1段の
    エッチング処理と、水酸化第4アンモニウムによる第2
    段のエッチング処理と、からなる請求項11記載の銅ポリ
    イミド基板を用いたプリント配線板の製造方法。
  16. 【請求項16】ポリイミド樹脂表面の第1段のエッチン
    グ処理に用いるジアミンは一般式H2N(CH2nNH2(nは
    2から6までの整数)で表わされる化合物あるいはその
    水和物である請求項15記載の銅ポリイミド基板を用いた
    配線板の製造方法。
  17. 【請求項17】ポリイミド樹脂表面の第2段のエッチン
    グ処理に用いる水酸化第4アンモニウムは一般式、 (式中、R1およびR2は各々1〜4個の炭素原子を持つア
    ルキル基、R3は1〜18個の炭素原子を持つアルキル基ま
    たは1〜18個の炭素原子を持つアルケニル基、R4は1〜
    18個の炭素原子を持つアルキル基、1〜18個の炭素原子
    を持つアルケニル基、ベンジル基およびアルキル部分が
    1〜18個の炭素原子を持つアルキルベンジル基からなる
    群から選ばれたものである)で表わされる化合物である
    請求項15記載の銅ポリイミド基板を用いたプリント配線
    板の製造方法。
  18. 【請求項18】基板の熱処理は真空中で120℃以上の温
    度で行なう請求項11乃至17のいずれか1項記載の銅ポリ
    イミド基板を用いたプリント配線板の製造方法。
  19. 【請求項19】基板の熱処理は大気中または不活性ガス
    雰囲気中で250℃以上の温度で行なう請求項11乃至17の
    いずれか1項記載の銅ポリイミド基板を用いたプリント
    配線板の製造方法。
  20. 【請求項20】基板の熱処理はポリイミド樹脂の化学構
    造が分解を開始する時間以内の時間範囲内で行なう請求
    項11、18又は19記載の銅ポリイミド基板を用いたプリン
    ト配線板の製造方法。
  21. 【請求項21】プリント配線板がテープ自動ボンディン
    グ(TAB)テープである請求項11乃至20のいずれか1項
    記載の銅ポリイミド基板を用いたプリント配線板の製造
    方法。
  22. 【請求項22】プリント配線板がフレキシブルプリント
    回路(FPC)である請求項11乃至20のいずれか1項記載
    の銅ポリイミド基板を用いた配線板の製造方法。
JP2182999A 1990-07-11 1990-07-11 銅ポリイミド基板およびこれを用いたプリント配線板の製造方法 Expired - Lifetime JP2622016B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2182999A JP2622016B2 (ja) 1990-07-11 1990-07-11 銅ポリイミド基板およびこれを用いたプリント配線板の製造方法
US07/863,512 US5156732A (en) 1990-07-11 1992-03-31 Polyimide substrate and method of manufacturing a printed wiring board using the substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2182999A JP2622016B2 (ja) 1990-07-11 1990-07-11 銅ポリイミド基板およびこれを用いたプリント配線板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0472070A JPH0472070A (ja) 1992-03-06
JP2622016B2 true JP2622016B2 (ja) 1997-06-18

Family

ID=16127986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2182999A Expired - Lifetime JP2622016B2 (ja) 1990-07-11 1990-07-11 銅ポリイミド基板およびこれを用いたプリント配線板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2622016B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7022412B2 (en) 1999-11-26 2006-04-04 Hitachi, Ltd. Member having metallic layer, its manufacturing method and its application

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG87814A1 (en) 1999-06-29 2002-04-16 Univ Singapore Method for low temperature lamination of metals to polyimides
JP4529695B2 (ja) * 2004-01-13 2010-08-25 宇部興産株式会社 ポリイミド金属積層体及びポリイミド回路基板
JP2006233231A (ja) * 2005-02-21 2006-09-07 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂シートの製造方法、絶縁基板用樹脂シート、絶縁基板、及び多層基板
JP2008091490A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Sharp Corp 配線板の製造方法
WO2008056603A1 (en) * 2006-11-06 2008-05-15 Alps Electric Co., Ltd. Electroless copper plating method
JP4775314B2 (ja) * 2007-05-11 2011-09-21 ソニー株式会社 流路基板の製造方法
CN115027079B (zh) * 2022-06-27 2023-09-05 江苏君华特种工程塑料制品有限公司 一种特种工程塑料型材去应力减少氧化层厚度的方法
CN117328113B (zh) * 2023-10-16 2024-07-12 顺束科技(天津)合伙企业(有限合伙) 一种金属化膜酸性镀铜工艺及应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4842946A (en) * 1987-09-28 1989-06-27 General Electric Company Method for treating a polyimide surface to improve the adhesion of metal deposited thereon, and articles produced thereby
JPH01104780A (ja) * 1987-10-16 1989-04-21 Kizai Kk ポリエーテルイミド樹脂成形品の表面処理方法
DE3740369A1 (de) * 1987-11-25 1989-06-08 Schering Ag Verfahren zur vorbehandlung von kunststoffen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7022412B2 (en) 1999-11-26 2006-04-04 Hitachi, Ltd. Member having metallic layer, its manufacturing method and its application

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0472070A (ja) 1992-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5322976A (en) Process for forming polyimide-metal laminates
US4725504A (en) Metal coated laminate products made from textured polyimide film
US4832799A (en) Process for coating at least one surface of a polyimide sheet with copper
US20070145584A1 (en) Printed wiring board, method for manufacturing same, and circuit device
JP2005191524A (ja) プリント配線基板、その製造方法および回路装置
EP0281312A2 (en) Textured polyimide film
JP2622016B2 (ja) 銅ポリイミド基板およびこれを用いたプリント配線板の製造方法
US5156732A (en) Polyimide substrate and method of manufacturing a printed wiring board using the substrate
US5246564A (en) Method of manufacturing copper-polyimide substrate
JP3198066B2 (ja) 微多孔性銅皮膜およびこれを得るための無電解銅めっき液
US5066545A (en) Process for forming polyimide-metal laminates
US5156731A (en) Polyimide substrate and method of manufacturing a printed wiring board using the substrate
JP3166868B2 (ja) 銅ポリイミド基板の製造方法
JP2666470B2 (ja) 無電解めっき法
US4976808A (en) Process for removing a polyimide resin by dissolution
JPWO2001038086A1 (ja) 金属層を有する部材およびその製造方法、並びにその用途
US4968398A (en) Process for the electrolytic removal of polyimide resins
JPH0621157A (ja) 銅 ポ リ イ ミ ド 基 板 の 製 造 方 法
JPH07216553A (ja) 銅被覆ポリイミド基板の製造方法
JPH07243085A (ja) 金属被覆ポリイミド基板の製造方法
JPH05129377A (ja) 銅ポリイミド基板の製造方法
JP4658100B2 (ja) プリント配線基板および回路装置
JPH06256960A (ja) 銅被覆アラミド基板の製造方法
JP2915644B2 (ja) プリント配線板の製造方法
JPH06316768A (ja) フッ素を含有するポリイミド樹脂の無電解めっき方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 14