JP5482285B2 - 配線回路基板用基材、配線回路基板用基材の製造方法、配線回路基板、配線回路基板の製造方法、ｈｄｄ用サスペンション基板、ｈｄｄ用サスペンションおよびハードディスクドライブ - Google Patents

Description

本発明は、配線回路基板用基材、このような配線回路基板用基材を用いた配線回路基板、ＨＤＤ用サスペンション基板、ＨＤＤ用サスペンションおよびハードディスクドライブ、並びに、配線回路基板用基材の製造方法および配線回路基板の製造方法に関する。

近年、インターネットの普及などによりパーソナルコンピュータの情報処理量の増大や情報処理速度の高速化が要求されてきている。それに伴って、パーソナルコンピュータに組み込まれているハードディスクドライブ（ＨＤＤ）も大容量化や情報伝達速度の高速化が必要となってきている。それに伴い磁気ヘッドを支持し、かつ磁気ヘッドへの信号の伝達機能を有するHDD用サスペンション基板についても、配線の多線化および微細化が進んでいる。

このようなHDD用サスペンション基板としては、金属支持基板４０と、金属支持基板上に形成された第一絶縁層２１と、第一絶縁層２１上に配線状にパターン形成された導体層１０と、導体層１０上に導体層の保護のために形成された第二絶縁層２２と、からなるものを挙げることができる。

導体層によって構成される配線を形成する方法としてはセミアディティブ法やサブトラクティブ法が知られている。このうちサブトラクティブ法は、銅張積層板から不要な銅箔をエッチング処理することで回路を形成する方法である。例えば図１６に示すように、まず、第一絶縁層２１上に導体層１０’が形成される（図１６（ａ）参照）。次に、導体層１０’上に感光性材料層６０からなるレジストが積層される（図１６（ｂ）参照）。次に、感光性材料層６０がフォトマスク６５を解して露光され（図１６（ｃ）参照）、その後、感光性材料層６０が現像されることによってレジストパターンが形成される（図１６（ｄ）参照）。そして、最終的には、このレジストパターンがエッチングマスクとして用いられ、導体層１０’がエッチングされる。

しかしながら、上述のようなサブトラクティブ法においては、前述したように磁気ヘッド（磁気ヘッドスライダともいう）の高機能化にともない、従来用いられていた銅張積層板を用いて、サブトラクティブ法により配線パターンを微細化しようとすると、従来無かった新たな問題が生じることがわかった。すなわち、導体層１０’の表面の表面粗度Ｒａが大きいと（例えば、特許文献１に示すように、表面粗度Ｒａが１．０〜５．０μｍであると）、感光性材料層６０を紫外線露光する段階で、導体層１０’の表面における乱反射によって光が散乱し（図１６（ｃ）参照）、感光性材料層６０によって微細な間隔を有するレジストパターンを形成することができない（図１６（ｄ）参照）。他方、図１７（ｃ）に示すようにフォトマスク６５の遮光部の大きさを大きくすることも考えられるが、このように遮光部の大きさを大きくすると、大きなレジスト開口６０_Ｏしか開けることができない（図１７（ｄ）〜（ｆ）参照）。このため、従来技術によれば、所望の微細な配線間隔を得ることができないという問題がある。

他方、上述とは逆に、表面粗度が小さいと、通常表面積も小さくなり、結果、配線上に形成される第二絶縁層と配線との密着性が低下するという問題があった。

また、第二絶縁層をパターン形成する方法として導体層上に感光性を有する絶縁体、たとえば感光性ポリイミドを塗布し、乾燥し、フォトマスクを介して露光し、現像したのち、熱硬化する方法があるが、表面粗度Ｒａが大きいと上述同様、露光の段階で光が散乱してしまう。結果として散乱光により硬化反応が不十分なエッジ部の感光性ポリイミドは、十分な配線に対する保護性を有さない、膜厚の薄い部分となって広く形成されることとなる。
さらにＨＤＤ用サスペンション用基板の場合、磁気ヘッドが組み込まれたスライダ及び、制御回路基板の接続にはんだを用いる場合があるが、はんだの接合性を確保する為に、サスペンション用基板端子のＣｕ表面にＮｉ、Ａuなどのめっき処理を行う。

さらに今後、接合用端子の数が増加することが見込まれているが、その際、端子のサイズが小さくなり、それに従ってはんだの体積も減少することが明確となっている。しかしながら、はんだの体積が減少した時に、端子のＡｕの厚みが従来と同じであると、はんだに拡散するＡｕの体積が相対的に増加する。はんだ接合の場合、はんだに拡散したＡｕの相対濃度が高くなると、脆いＡｕ−Ｓｎの金属間化合物が容易に形成され易くなり、接合部の信頼性が低下するという懸念が生じる。

特開平９−１４８７１４号公報

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、紫外線露光時に、導体層の表面の乱反射で光が広がることを防止することで、感光性材料層によって微細なレジストパターンを形成することができるため、所望の微細な配線間隔を得ることができ、第二絶縁層と導体層の十分な密着性を得ることができ、さらにはんだとの接合部の信頼性を向上させることができる配線回路基板用基材を提供することと、このような配線回路基板用基材の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上述のような配線回路基板用基材を用いた配線回路基板ＨＤＤ用サスペンション基板、ＨＤＤ用サスペンションおよびハードディスクドライブ、並びに、配線回路基板用基材の製造方法および配線回路基板の製造方法を提供することも目的とする。

本発明による配線回路基板用基材は、
配線回路基板に用いられる配線回路基板用基材であって、
絶縁材料からなる第一絶縁層と、前記第一絶縁層上に設けられた導体層と、を備え、
前記導体層の前記第一絶縁層と反対側の非接着面側の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下であり、該非接着面側の表面に微細な凹凸形状が形成され、該表面の単位面積当たりの表面積が、１．１以上１．４以下になっている。

本発明による配線回路基板用基材において、
前記第一絶縁層がポリイミド系樹脂からなってもよい。

本発明による配線回路基板用基材において、
前記導体層が銅からなってもよい。

本発明による配線回路基板用基材は、
前記第一絶縁層と前記導体層との間に配置された金属薄膜層をさらに備え、
前記金属薄膜層が、ニッケル、クロム、銅のうち少なくとも１つの金属からなってもよい。

本発明による配線回路基板用基材は、
前記第一絶縁層を支持する金属支持基板をさらに備えてもよい。

本発明による配線回路基板用基材において、
前記金属支持基板は、ステンレスであってもよい。

本発明による配線回路基板用基材の製造方法は、
金属支持基板を準備する工程と、
金属支持基板上に第一絶縁層を形成する工程と、
第一絶縁層上に導体層を形成する工程であって、該第一絶縁層と反対側の非接着面側の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下である導体層を形成する工程と、
導体層の非接着面側の表面に微細な凹凸形状を形成する工程であって、該表面の単位面積当たりの表面積を１．１以上１．４以下とする工程と、
を備えている。

本発明による配線回路基板用基材の製造方法において、
前記第一絶縁層上に導体層を形成する工程は、第一絶縁層上に金属薄膜層を形成する工程と、金属薄膜層上に光沢剤を含有したメッキ液を用いて電気メッキを施す工程と、を有してもよい。

本発明による配線回路基板用基材の製造方法において、
前記第一絶縁層上に導体層を形成する工程は、導体層に対して平滑化処理を施すことにより表面粗度Ｒａを０．１μｍ以下にする工程を有してもよい。

本発明による配線回路基板用基材の製造方法において、
前記導体層の非接着面側の表面に微細な凹凸形状を形成する工程は、導体層の表面の結晶粒界を薬液で腐食することで微細な凹凸形状を形成して、該表面の単位面積あたりの表面積を１．１以上１．４以下とする工程を有してもよい。

本発明による配線回路基板は、
絶縁材料からなる第一絶縁層と、
前記第一絶縁層上に設けられた導体層と、
前記導体層上に配置された絶縁材料からなる第二絶縁層と、を備え、
前記導体層の前記第一絶縁層と反対側の表面の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下であり、該表面に微細な凹凸形状が形成され、該表面の単位面積当たりの表面積が１．１以上１．４以下になっている。

本発明による配線回路基板は、
前記第一絶縁層の前記導体層と反対側に配置され、該第一絶縁層を支持する金属支持基板をさらに備えてもよい。

本発明による配線回路基板において、
前記金属支持基板は、ステンレスであってもよい。

本発明による配線回路基板の製造方法は、
金属支持基板を準備する工程と、
金属支持基板上に第一絶縁層を形成する工程と、
第一絶縁層上に導体層を形成する工程であって、該第一絶縁層と反対側の非接着面側の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下である導体層を形成する工程と、
導体層の非接着面側の表面に微細な凹凸形状を形成する工程であって、該表面の単位面積当たりの表面積を１．１以上１．４以下とする工程と、
表面に微細な凹凸形状が形成された前記導体層上に絶縁材料からなる第二絶縁層を形成する工程と、
を備えている。

本発明による配線回路基板の製造方法において、
前記導体層の非接着面側の表面に微細な凹凸形状を形成する工程は、導体層の表面の結晶粒界を薬液で腐食することで微細な凹凸形状を形成して、該表面の単位面積あたりの表面積を１．１以上１．４以下とする工程を有してもよい。

本発明によるＨＤＤ用サスペンション基板は、上述した配線回路基板を備えている。

本発明によるＨＤＤ用サスペンション基板において、
前記導体層上に、Ａｕめっき、もしくはＮｉ、Ａｕめっきが形成されてもよい。

本発明によるＨＤＤ用サスペンション基板は、
Ｎｉ、Ａｕめっきを形成した場合において、Ｎｉめっきの厚みが１．０μｍ以下であってもよい。

本発明によるＨＤＤ用サスペンション基板は、
前記Ａｕめっきの厚みが１．０μｍ以下であってもよい。

本発明によるＨＤＤ用サスペンションは、上述したＨＤＤ用サスペンション基板を備えている。

本発明によるハードディスクドライブは、上述したＨＤＤ用サスペンションを備えている。

本発明によれば、導体層の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下となっているので、導体層の表面における乱反射により光が散乱することを防止することができるので、感光性材料層によって微細なレジストパターンを形成することができ、ひいては、所望の微細な配線間隔を得ることができる。このことに加えて、本発明によれば、導体層の表面に微細な凹凸形状が形成され、当該表面の単位面積当たりの表面積が１．１以上１．４以下となっているので、本発明のように低い表面粗度Ｒａからなっていても配線（導体層）上に第二絶縁層を密着性よく形成することができる。さらに導体層のＲａが０．１μｍ以下となっているので、Ｎｉ、Ａuなどのメッキによる被覆性が良好であるため、メッキ厚を薄くすることができる。

本発明の実施の形態による配線回路基板用基材の構成を示す断面図。 本発明の実施の形態による別の配線回路基板用基材の構成を示す断面図。 本発明の実施の形態による配線回路基板用基材であって、第二絶縁層が配置される前の構成を示す断面図。 本発明の実施の形態による配線回路基板用基材の製造工程を示す断面図。 図３で示された工程の後に行われる配線回路基板用基材の製造工程を示す断面図。 配線上に感光性材料層によるレジストパターンを形成した際のＳＥＭ像。 表面粗度Ｒａと解像限界との関係を示したグラフ。 配線の結晶粒界の表面が薬液で腐食される態様と、配線の結晶面の全体が均一に腐食される態様を示した断面図。 第二絶縁層を生成した後でメッキ液を用いてＡuメッキを施した写真図であって、表面積比率（単位面積当たりの表面積）＝１．０９の場合と、表面積比率＝１．１３の場合を示した写真図。 表面粗度Ｒａ＝０．１７μｍ、表面積比率＝１．０９の場合と、表面粗度Ｒａ＝０．０５μｍ、表面積比率＝１．０２の場合と、表面粗度Ｒａ＝０．０７μｍ、表面積比率＝１．２５の場合を示したＳＥＭ像。 単位面積当たりの表面積Ｓ_ratioを求める際に用いる、指定面が理想的にフラットであると仮定したときの面積Ｓ_０を説明するための図。 第二絶縁層が感光性を有する場合の配線保護性を示した概念図。 Ｎｉ、Ａｕメッキ後、８５℃８５％Ｒｈ ５００時間放置後の概観観察結果を示した表。 Ａuメッキ上にΦ８０μｍのはんだボールを積層後、１２５℃で１４４時間放置した後の写真図。 本発明によるハードディスクドライブを示した斜視図。 従来技術によって配線回路基板用基材を製造した場合と、本実施の形態によって配線回路基板用基材を製造した場合を示した断面図。 従来技術による配線回路基板用基材の製造工程を示す断面図。 従来技術による配線回路基板用基材の製造工程の別の例を示す断面図。

実施の形態
以下、本発明に係る配線回路基板用基材、配線回路基板用基材の製造方法、配線回路基板、配線回路基板の製造方法、ＨＤＤ用サスペンション基板、ＨＤＤ用サスペンションおよびハードディスクドライブの実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１Ａ乃至図１５は本発明の実施の形態を示す図である。

図１４に示すように、本実施の形態のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）９０は、磁気ディスクＤを回転させるスピンドルモータ９２と、磁気ヘッド８１と、ＨＤＤ用サスペンション基板を有するＨＤＤ用サスペンション８０と、ＨＤＤ用サスペンション８０を駆動するアクチュエータ９１とを備えている。

このうち、ＨＤＤ用サスペンション基板は図１Ａに示すような配線回路基板５０を有している。そして、この配線回路基板５０は、金属支持基板４０と、金属支持基板４０上に配置された絶縁材料からなる第一絶縁層２１と、第一絶縁層２１上に配置された金属薄膜層３０と、金属薄膜層３０上に配置され、表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下からなる配線１０と、配線１０上に配置された絶縁材料からなる第二絶縁層２２と、を備えている。なお、金属支持基板４０は、第一絶縁層２１、金属薄膜層３０、配線１０および第二絶縁層２２を支持している。

ところで、本願において配線１０とは、導体層１０’の一部が（例えばエッチングなどによって）除去されて配線形状となっているもののことを意味している。また、本願において、配線回路基板用基材１とは配線１０が形成される前のもの（導体層１０’を有するもの）を意味し、配線回路基板５０とは配線１０が形成された後のものを意味する。

導体層１０’の材料としては例えば銅を用いることができ、第一絶縁層２１および第二絶縁層２２の材料としては例えばポリイミド系樹脂を用いることができる。また、金属薄膜層３０の材料としては、例えば、ニッケル、クロム、銅などを用いることができ、金属支持基板４０の材料としては例えばステンレスを用いることができる。

また、図１Ａに示すように、配線１０の表面は薬液で腐食されることで形成された微細な凹凸形状１０ａを有している。そして、この凹凸形状１０ａは、配線１０の結晶粒界が腐食されることで形成されている（図７（ａ）参照）。この結果、配線１０の単位面積当たりの表面積（本願では、「表面積比率」とも呼ぶ）Ｓ_ratioは、１．１以上１．４以下となっている。なお、このように凹凸形状１０ａの形成された配線１０の表面上に第二絶縁層２２が形成されることとなる（図１Ａ参照）。

また、図１Ａに示すように、第一絶縁層２１の所定の位置には第一絶縁開口部２１_Ｏが設けられ、かつ、金属支持基板４０の水平方向で第一絶縁開口部２１_Ｏと重複する位置には金属開口部４０_Ｏが設けられており、金属薄膜層３０の裏面が外部に露出している。また、第二絶縁層２２の所定の位置には第二絶縁開口部２２_Ｏが設けられており、配線１０の一部の表面が外部に露出している（図１Ａの右側の符号２２_Ｏ参照）。また、水平方向で第二絶縁開口部２２_Ｏの別の一部と重複する位置には（図１Ａの左側の符号２２_Ｏ参照）、配線１０に導体開口部１０_Ｏが設けられ、金属薄膜層３０に金属薄膜開口部３０_Ｏが設けられており、第一絶縁層２１の表面が外部に露出している。

ところで、ＨＤＤ用サスペンション基板は、図１Ｂに示されるように、第一絶縁層２１のみが開口している部分があってもよいし、金属支持基板４０のみが開口している部分があってもよい。また、Ｎｉ、Ａｕメッキ層が導体層１０の表面側や裏面側にあってもよい。

なお、導体層１０’の表面に凹凸形状１０ａを形成する前の配線回路基板用基材１には、ニッケルまたはクロムを含む材料である防錆材料によって防錆処理が施され、当該防錆材料からなる防錆層３５が導体層１０’の表面に形成されている（図２参照）。

ところで、本実施の形態では、配線回路基板用基材１の構成として、下から順に、金属支持基板４０、第一絶縁層２１、金属薄膜層３０、導体層１０’および防錆層３５が配置された態様を用いて説明する（図２参照）。しかしながら、これに限られることはなく、配線回路基板用基材１の構成は、下から順に、金属支持基板４０、第一絶縁層２１および導体層１０’が配置されたものでもよいし、金属支持基板４０、第一絶縁層２１、金属薄膜層３０および導体層１０’が配置されたものでもよいし、第一絶縁層２１、導体層１０’および防錆層３５が配置されたものでもよい。また、導体層１０’の表面に防錆層３５を設ける代わりに、金属薄膜層３０と同じ材料からなる（別の）金属薄膜層を設けてもよい。

なお、本実施の形態において、表面粗度、表面積の計測装置として、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製AFM L-Traceを用い、レジスト開口寸法の計測装置として、光学顕微鏡を用いている。

次に、このような構成からなる配線回路基板用基材１および配線回路基板５０の製造方法と、その作用効果について述べる。なお、以下に示す製造方法は、あくまでも一例にすぎず、これに限定されることはない。

まず、金属支持基板４０が準備される（図３（ａ）参照）。

次に、金属支持基板４０上に第一絶縁層２１が形成される（図３（ｂ）参照）。

次に、第一絶縁層２１上に金属薄膜層３０が形成される（図３（ｃ）参照）。

次に、金属薄膜層３０上に導体層１０’が形成される（図３（ｄ）参照）。ここで、このような導体層１０’を形成するには、例えば光沢剤を含有したメッキ液を用いて金属薄膜層３０に電気メッキを施してやればよい。ところで、図９（ａ）は表面粗度Ｒａ＝０．１７μｍである導体層１０’の写真図を示し、図９（ｂ）は表面粗度Ｒａ＝０．０５μｍである導体層１０’の写真図を示している。

次に、ニッケルまたはクロムを含む材料である防錆材料によって防錆処理が施され、当該防錆材料からなる防錆層３５が導体層１０’の表面に形成される（図３（ｅ）参照）。以上のようにして、配線回路基板用基材１が生成される。

次に、導体層１０’上に感光性材料層６０が積層され（図３（ｆ）参照）、当該感光性材料層６０の所定の位置にフォトマスク６５が配置される（図３（ｇ）参照）。

次に、感光性材料層６０が紫外線により露光される（図３（ｈ）参照）。その後、露光された後の感光性材料層６０が現像されて、感光性材料層６０にレジスト開口６０_Ｏが形成される（図３（ｉ）参照）。なお、本実施の形態ではネガレジストを用いた態様で説明するが、これに限られることはなくポジレジストを用いてもよく、このようなポジレジストを用いた場合であっても同様の効果を奏することができる。

次に、現像によって感光性材料層６０に形成されたレジスト開口６０_Ｏを介して導体層１０’がエッチングされて配線１０が形成され（図３（ｊ）参照）、この結果、配線回路基板５０が生成される。

ここで、本実施の形態では、導体層１０’の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下からなっているので、導体層１０’の表面における乱反射により光が散乱することを防止することができ、所望の微細な配線間隔を得ることができる。

すなわち、従来のように表面粗度Ｒａが大きい場合では、導体層１０’の表面における乱反射により光が散乱してしまう（図１６（ｃ）参照）。このため、エッチングによって除去するはずの導体層１０’上の感光性材料層６０によるレジストが露光されてしまい、現像によって除去されない（図１６（ｄ）参照）。他方、図１７（ｃ）に示すようにフォトマスク６５の遮光部の大きさを大きくすることも考えられるが、このようにフォトマスクの遮光部の大きさを大きくすると、大きなレジスト開口６０_Ｏしか開けることができない（図１７（ｄ）（ｅ）参照）。

つまり、図１５に示すように、レジストが形成される露光量には臨界値が存在しており、より具体的にはレジストのトップが形成されるトップ臨界値とレジストのボトムが形成されるボトム臨界値とが存在している（なお、図１５は概念を説明するために簡略化したモデルで示している。）。そして、ボトム臨界値をボトム露光量が超えるとボトムにレジストが形成されてしまいレジスト間が繋がってしまう（図１５の「光の広がり大」の高露光量および図１６（ｄ）、参照）。他方、露光量を小さくしたとしてもボトム臨界値をボトム露光量が下回った時点で急にボトムにレジストが形成されなくなる（図１５の「光の広がり大」の低露光量、参照）。このため、従来技術によれば、微細なレジストパターンを形成することができず、所望の微細な配線間隔を得ることができないという問題がある。

これに対して、本実施の形態では、表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下となっているので、導体層１０’の表面からの散乱光で露光光が広がることを防止することができ、よりシャープな光強度分布を得ることができる（図３（ｈ）参照）。このため、微細なレジストパターンを形成することができ、所望の微細な配線間隔を得ることができる。なお、本実施の形態によれば、導体層１０’からなる配線１０の間隔を８μｍ〜１５μｍとしても配線を形成することができる。

本願では、表面粗度Ｒａと解像限界との関係を図６に示している。ここで、解像限界とは、隣接するレジスト（感光性材料層６０）が繋がらない最小のレジスト間の距離のことを意味している。図６に示したグラフが、表面粗度Ｒａ≦０．１μｍとなる領域でなだらかな減少を示し、他方、Ｒａ＞０．１μｍとなる領域で急激な増加を示すことから理解されるように、表面粗度Ｒａを０．１μｍ以下とすることで、効率よく解像限界を小さくすることができる。このため、Ｒａ＝０．１μｍという数値は臨界的意義を有している、ということができる。

なお、図５（ａ）−（ｃ）は、配線１０上に感光性材料層６０によるレジストを形成した際の写真図を示している。そして、図５（ａ）は、表面粗度Ｒａ＝０．２μｍにおいてレジスト間隔を１２．７μｍおよび９．１μｍにした場合を示し、図５（ｂ）は、表面粗度Ｒａ＝０．１１μｍにおいてレジスト間隔を９．７μｍおよび６．３μｍにした場合を示し、図５（ｃ）は、表面粗度Ｒａ＝０．０２μｍにおいてレジスト間隔を７．８μｍおよび５．０μｍにした場合を示している。これら図５（ａ）−（ｃ）に示したＳＥＭ像からも、Ｒａを０．１μｍより小さくすることで隣接する配線１０上に形成される感光性材料層６０が互いに接着するという不都合を防止することができることが理解される。

上述のようにして導体層１０’上に感光性材料層６０を用いて形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして導体層１０’をエッチングして配線１０を形成した後、感光性材料層６０が除去される（図４（ａ）参照）。

次に、配線１０の非接着面側の表面に薬液が塗布され、この結果、配線１０の表面が薬液で腐食されて、配線１０の表面に微細な凹凸形状１０ａが形成される（図４（ｂ）参照）。より具体的には、配線１０の結晶面の全体が均一に腐食される結晶面腐食（図７（ｂ）参照）ではなく、配線１０の結晶粒界の表面が薬液で腐食される結晶粒界腐食（図７（ａ）参照）によって、配線１０の表面に凹凸形状１０ａが形成される。なお、このように結晶粒界腐食を行うためには、薬液として、結晶面腐食を起こさせる過水硫酸、塩化鉄、塩化銅、過硫酸塩エッチング液などではなく、例えばメックのエッチボンドの様な蟻酸や酢酸などの有機酸、過マンガン酸塩などの酸化剤を用いることが好ましい。

このように配線１０の表面に凹凸形状１０ａが形成されることで、本実施の形態では、配線１０の単位面積当たりの表面積Ｓ_ratioが、１．１以上１．４以下となっている。ところで、図９（ｃ）は、表面粗度Ｒａ＝０．０７μｍであり表面積比率＝１．２５となっている配線１０のＳＥＭ像を示している。なお、図９（ａ）では表面積比率が１．０９となり、図９（ｂ）では表面積比率が１．０２となっている。

上述のように配線１０の表面に凹凸形状１０ａが形成されると、次に、配線１０上の一部に第二絶縁層２２が形成される（図４（ｃ）参照）。ここで、本実施の形態によれば、配線１０の表面に凹凸形状１０ａが形成されているので、配線１０上に第二絶縁層２２を密着性よく形成することができる。

すなわち、本実施の形態では、配線１０の表面による乱反射により光が散乱することを防止するために配線１０の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下からなっているのであるが、他方、配線１０の表面には微細な凹凸形状１０ａが形成されている。このため、このように低い表面粗度Ｒａであっても、配線１０上に第二絶縁層２２を密着性よく形成することができる。

このため、８μｍ〜１５μｍのように間隔が狭い配線を形成することと、配線１０上に第二絶縁層２２を密着性よく形成することを両立させることができる。

なお、表面粗度Ｒａとは、粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さｌだけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値であることから（式１参照）、配線１０の表面に凹凸形状１０ａを形成してもそのＲａは大きくは変わらない。

ところで、上述のように表面積比率（単位面積当たりの表面積）Ｓ_ratioを１．１以上とする意義であるが、このように表面積比率Ｓ_ratioを１．１以上とすると、第二絶縁層２２と配線１０との密着を十分に確保することができ、好ましい。このことは、第二絶縁層２２を生成した後でメッキ液を用いてＡuメッキ処理を施した写真図（図８（ａ）（ｂ））によっても理解される。ここで、図８（ａ）は表面積比率Ｓ_ratioが１．０９の場合の写真図であり、図８（ｂ）は表面積比率Ｓ_ratioが１．１３の場合の写真図である。この点、図８（ａ）では、第二絶縁層２２と配線１０との密着が不十分であり、メッキ液が第二絶縁層２２と配線１０との間に染みこんでいることがわかる。他方、図８（ｂ）では、第二絶縁層２２と配線１０との密着が十分に確保され、メッキ液が第二絶縁層２２と配線１０との間に染みこんでいないことがわかる。なお、このようにメッキ液などの液体が第二絶縁層２２と配線１０との間に染みこむと、配線１０が腐食してしまうこととなり問題となるが、本実施の形態によれば、このような問題が発生することを防止することができる。

次に、表面積比率Ｓ_ratioを１．４以下とする意義について説明する。１．４より大きくするには、処理時間をより長くする必要が有るが、１．４より大きくしても第二絶縁層との密着強度に向上が認められない。また、処理時間を長くすること却って配線の厚みが必要以上に減少してしまうため、１．４以下が好ましい。

なお、単位面積当たりの表面積Ｓ_ratioを求めるには、まず、所定の領域を占める指定面を３つのデータ点からなる微少な三角形で分割する。次に、各微少三角形の面積ΔＳを、ベクトル積を用いて求める。例えば、微少三角形ＡＢＣでは、
が面積ΔＳとなる（図１０参照）。そして、このようなΔＳを総和したものがＳとなる。そして、指定面が理想的にフラットであると仮定したときの面積をＳ_０とすると、単位面積当たりの表面積Ｓ_ratioは、
で求められる。

ところで、上記では、導体層１０を形成する材料として光沢剤を含有するものを用いることで、導体層１０の表面粗度Ｒａを０．１μｍ以下としたが、これに限られることはなく、導体層１０に対して平滑化処理を施すことで導体層１０の表面粗度Ｒａを０．１μｍ以下としてもよい。このような態様では、金属薄膜層３０上に導体層１０が形成された後で（図３（ｄ）と図３（ｅ）の間で）、導体層１０に対して平滑化処理が施され、その結果、導体層１０の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下とされることとなる。

このように平滑化処理を施すことで表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下となるようにしても、導体層１０の表面からの散乱光で露光光が広がることを防止することができる。このため、上述のように微細なレジストパターンを形成することができ、所望の微細な配線間隔を得ることができる。

なお、第二絶縁層２２を形成する際には、例えば、まず、感光性樹脂溶液が、第一絶縁層２１および配線１０の表面全面に塗布され、乾燥されて、感光性材料層が形成される。その後、この感光性材料層がフォトマスクを介して露光および現像されて、第二絶縁開口部２２_Ｏに対応する部分が残された状態で感光性材料層が加熱されて硬化される（図４（ｃ）参照）。このとき配線１０の表面粗さが大きいと、露光光の広がりが大きくなり、第二絶縁層２２が薄い領域が大きくなる（図１１（ａ）参照）。結果として第二絶縁層２２が薄い領域では十分な保護性が得られないという問題が発生する。本発明においては配線のＲａが０．１μｍ以下となることから、露光光の広がりを抑制でき、第二絶縁層２２の薄い領域を小さくでき、十分な配線保護性が得られる（図１１（ｂ）参照）。

また、上述のようにして第二絶縁開口部２２_Ｏを有する第二絶縁層２２が形成されると、次に、金属支持基板４０に金属開口部４０_Ｏが形成される（図４（ｄ）参照）。このように金属開口部４０_Ｏを形成する際には、例えば、まず、金属開口部４０_Ｏを形成する部分を除く金属支持基板４０の裏面と、第一絶縁層２１、配線１０および第二絶縁層２２の表面とに、エッチングレジストが形成される。このエッチングレジストは、ドライフィルムフォトレジストなどを用いて露光および現像することで形成してやればよい。その後、エッチングレジストから露出する金属支持基板４０がエッチングされて金属開口部４０_Ｏが形成される。その後、エッチングレジストが除去される。

次に第一絶縁層２１に第一絶縁開口部２１_Ｏが形成される（図４（ｅ）参照）。このように第一絶縁開口部２１_Ｏを形成する際には、まず、第一絶縁開口部２１_Ｏを形成する部分を除く金属支持基板４０の裏面と、第一絶縁層２１、配線１０および第二絶縁層２２の表面とに、エッチングレジストが形成される。このエッチングレジストは、ドライフィルムフォトレジストなどを用いて露光および現像することで形成してやればよい。その後、エッチングレジストから露出する第一絶縁層２１がエッチングされて第一絶縁開口部２１_Ｏが形成される。その後、エッチングレジストが除去される。

そして最後に配線の一部、または全部にＮｉ、Ａuメッキを施す。配線の表面粗度Ｒａが０．０９μｍおよび０．１７μｍのＣｕ配線上にＮｉ、Ａuメッキを順次積層後、１９０℃１ｈ加熱し８５℃８５％Ｒｈ・環境下にて５００時間放置した、概観観察結果を図１２に示す。結果からわかるように、Ｒａを０．１μｍ以下とすることにより、Ｎｉ、Ａuメッキの被覆性が向上し、Ｎｉ、Ａuをそれぞれ１．０μｍ以下としても、十分な配線保護性が得られることがわかった。

次に図１３にＡuメッキ上にΦ８０μｍのはんだボールを積層後、１２５℃で１４４時間放置した後の写真図を示す。図から明らかなように、Ａuメッキ厚を１．０μｍ以下とすることで、Ａu−Ｓｎの金属間化合物の成長を抑制可能であることがわかる。

つまり本発明によると配線の表面粗度Ｒａを０．１μｍ以下にすることで、Ｎｉメッキ、Ａuメッキの厚さをそれぞれ、１．０μｍ以下とすることが可能になるという効果を奏し、ひいてはＡuメッキ厚を１．０μｍ以下とすることで、Ａu−Ｓｎ間の金属化合物の成長を抑制できるという効果を奏する。

ところで、上記では、配線１０を形成した後で薬液によって当該配線１０の表面に微細な凹凸形状１０ａを形成する態様を用いて説明したが、これに限られることはなく、薬液によって導体層１０の表面に微細な凹凸形状１０ａを形成した後で導体層１０をエッチングして配線１０を形成してもよい。なお、このように微細な凹凸形状１０ａを形成した後で配線１０を形成する場合であっても、本実施の形態によればＲａに大きな影響を与えることなく表面に微細な凹凸形状１０ａを形成することができるので、導体層１０の表面における乱反射により、光が散乱することもない。

１ 配線回路基板用基材
１０’ 導体層
１０ 配線
１０_Ｏ 導体開口部
１０ａ 凹凸形状
２１ 第一絶縁層
２１_Ｏ 第一絶縁開口部
２２ 第二絶縁層
２２_Ｏ 第二絶縁開口部
３０ 金属薄膜層
３０_Ｏ 金属薄膜開口部
３５ 防錆層
４０ 金属支持基板
４０_Ｏ 金属開口部
５０ 配線回路基板
６０ 感光性材料層
６０_Ｏ レジスト開口
６５ フォトマスク

Claims (23)

1. 配線回路基板に用いられる配線回路基板用基材であって、
   絶縁材料からなる第一絶縁層と、
   前記第一絶縁層上に設けられた導体層と、を備え、
   前記導体層のうち、前記第一絶縁層と反対側の非接着面側の表面であって表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下である表面に微細な凹凸形状を形成することで、前記非接着面側の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下となり、該非接着面側の表面に微細な凹凸形状が形成され、該表面の単位面積当たりの表面積が、１．１以上１．４以下となっていることを特徴とする配線回路基板用基材。
2. 前記第一絶縁層がポリイミド系樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の配線回路基板用基材。
3. 前記導体層が銅からなることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の配線回路基板用基材。
4. 前記第一絶縁層と前記導体層との間に配置された金属薄膜層をさらに備え、
   前記金属薄膜層は、ニッケル、クロム、銅のうち少なくとも１つの金属からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線回路基板用基材。
5. 前記第一絶縁層を支持する金属支持基板をさらに備えたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線回路基板用基材。
6. 前記金属支持基板が、ステンレスであることを特徴とする、請求項５に記載の配線回路基板用基材。
7. 金属支持基板を準備する工程と、
   金属支持基板上に第一絶縁層を形成する工程と、
   第一絶縁層上に導体層を形成する工程であって、該第一絶縁層と反対側の非接着面側の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下である導体層を形成する工程と、
   前記導体層の非接着面側の表面に微細な凹凸形状を形成する工程であって、該表面の単位面積当たりの表面積を１．１以上１．４以下とする工程と、
   を備えたことを特徴とする配線回路基板用基材の製造方法。
8. 前記第一絶縁層上に導体層を形成する工程は、第一絶縁層上に金属薄膜層を形成する工程と、金属薄膜層上に光沢剤を含有したメッキ液を用いて電気メッキを施す工程と、を有することを特徴とする請求項７に記載の配線回路基板用基材の製造方法。
9. 前記第一絶縁層上に導体層を形成する工程は、導体層に対して平滑化処理を施すことにより表面粗度Ｒａを０．１μｍ以下にする工程を有することを特徴とする請求項７に記載の配線回路基板用基材の製造方法。
10. 前記導体層の非接着面側の表面に微細な凹凸形状を形成する工程は、導体層の表面の結晶粒界を薬液で腐食することで微細な凹凸形状を形成して、該表面の単位面積あたりの表面積を１．１以上１．４以下とする工程を有することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の配線回路基板用基材の製造方法。
11. 絶縁材料からなる第一絶縁層と、
    前記第一絶縁層上に設けられた導体層と、
    前記導体層上に配置された絶縁材料からなる第二絶縁層と、を備え、
    前記導体層のうち、前記第一絶縁層と反対側の非接着面側の表面であって表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下である表面に微細な凹凸形状を形成することで、前記導体層の前記第一絶縁層と反対側の表面の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下となり、該表面に微細な凹凸形状が形成され、該表面の単位面積当たりの表面積が１．１以上１．４以下となっていることを特徴とする配線回路基板。
12. 前記第一絶縁層の前記導体層と反対側に配置され、該第一絶縁層を支持する金属支持基板をさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の配線回路基板。
13. 前記金属支持基板が、ステンレスであることを特徴とする、請求項１２に記載の配線回路基板用基板。
14. 金属支持基板を準備する工程と、
    金属支持基板上に第一絶縁層を形成する工程と、
    第一絶縁層上に導体層を形成する工程であって、該第一絶縁層と反対側の非接着面側の表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下である導体層を形成する工程と、
    前記導体層の非接着面側の表面に微細な凹凸形状を形成する工程であって、該表面の単位面積当たりの表面積を１．１以上１．４以下とする工程と、
    表面に微細な凹凸形状が形成された前記導体層上に絶縁材料からなる第二絶縁層を形成する工程と、
    を備えたことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
15. 前記導体層の非接着面側の表面に微細な凹凸形状を形成する工程は、導体層の表面の結晶粒界を薬液で腐食することで微細な凹凸形状を形成して、該表面の単位面積あたりの表面積を１．１以上１．４以下とする工程を有することを特徴とする請求項１４に記載の配線回路基板の製造方法。
16. 請求項１１に記載の配線回路基板を備えたことを特徴とするＨＤＤ用サスペンション基板。
17. 前記導体層上に、Ａｕめっき、もしくはＮｉ、Ａｕめっきを形成したことを特徴とする請求項１６に記載のＨＤＤ用サスペンション基板。
18. Ｎｉ、Ａｕめっきを形成した場合において、Ｎｉめっきの厚みが１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１７に記載のＨＤＤ用サスペンション用基板。
19. 前記Ａｕめっきの厚みが１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１７に記載のＨＤＤ用サスペンション用基板。
20. 請求項１６乃至１９のいずれか１項に記載のＨＤＤ用サスペンション基板を備えた、ＨＤＤ用サスペンション。
21. 請求項２０に記載のＨＤＤ用サスペンションを備えた、ハードディスクドライブ。
22. 前記非接着面側の表面に微細な凹凸形状を形成するのに先立ち、表面粗度Ｒａが０．１μｍ以下である当該非接着面側の表面に露光光を照射して製造されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の配線回路基板用基材。
23. 前記第一絶縁層上に導体層を形成する工程の後であって、前記導体層の非接着面側の表面に微細な凹凸形状を形成する工程の前に行われる、前記導体層に対して露光光を照射する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の配線回路基板用基材の製造方法。