JP6417964B2 - LAMINATED BOARD, WIRING BOARD AND METHOD FOR PRODUCING THEM - Google Patents

LAMINATED BOARD, WIRING BOARD AND METHOD FOR PRODUCING THEM Download PDF

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本発明は、配線基板、配線基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a wiring board and a method for manufacturing the wiring board.

特許文献1に開示されているように、高分子フィルム上に透明導電膜としてITO(酸化インジウム−スズ)膜を形成したタッチパネル用の透明導電性フィルムが従来から用いられている。   As disclosed in Patent Document 1, a transparent conductive film for a touch panel in which an ITO (indium-tin oxide) film is formed as a transparent conductive film on a polymer film has been conventionally used.

ところで、近年タッチパネルを備えたディスプレイの大画面化が進んでおり、これに対応してタッチパネル用の透明導電性フィルム等の配線基板についても大面積化が求められている。しかし、ITOは電気抵抗値が高いため、配線基板の大面積化に対応できないという問題があった。   By the way, in recent years, the display screen including a touch panel has been increased in screen size, and in response to this, a wiring board such as a transparent conductive film for a touch panel is required to have a large area. However, since ITO has a high electric resistance value, there is a problem that it cannot cope with an increase in the area of the wiring board.

このため、例えば特許文献2、3に開示されているようにITO膜にかえて銅等のメッシュ構造の金属製細線(金属膜)の配線パターンを備えた配線基板を用いることが検討されている。しかし、例えば配線層に銅を用いた場合、銅は金属光沢を有しているため、反射によりディスプレイの視認性が低下するという問題がある。   For this reason, for example, as disclosed in Patent Documents 2 and 3, it is considered to use a wiring board provided with a wiring pattern of a fine metal wire (metal film) having a mesh structure such as copper instead of an ITO film. . However, for example, when copper is used for the wiring layer, since copper has a metallic luster, there is a problem that the visibility of the display decreases due to reflection.

そこで、上記透明導電膜と金属製細線(金属膜)を較べた場合、透明導電膜は、可視波長領域における透過性に優れるため電極等の回路パターンが殆ど視認されない利点を有するが、金属製細線(金属膜)より電気抵抗値が高いためタッチパネルの大型化や応答速度の高速化には不向きな欠点を有する。他方、金属製細線(金属膜)は、電気抵抗値が低いためタッチパネルの大型化や応答速度の高速化に向いているが、可視波長領域における反射率が高いため、例え微細なメッシュ構造に加工されたとしても高輝度照明下において回路パターンが視認されることがあり、製品価値を低下させてしまう欠点を有する。   Therefore, when the transparent conductive film is compared with a metal thin wire (metal film), the transparent conductive film has an advantage that the circuit pattern such as an electrode is hardly visually recognized because it is excellent in transparency in the visible wavelength region. Since the electric resistance value is higher than that of the (metal film), there is a disadvantage that is not suitable for increasing the size of the touch panel and increasing the response speed. On the other hand, thin metal wires (metal films) are suitable for increasing the size of touch panels and increasing the response speed due to their low electrical resistance, but they have high reflectivity in the visible wavelength region, so they are processed into a fine mesh structure. Even if it is done, a circuit pattern may be visually recognized under high-intensity illumination, and it has the fault of reducing a product value.

そこで、電気抵抗値が低い上記金属製細線(金属膜)の特性を生かすため、樹脂フィルムから成る透明基板と金属製細線(金属膜)との間に金属酸化物や金属窒化物から成る黒化層を介在させて(特許文献4、特許文献5参照)、透明基板側から観測される金属製細線(金属膜)の反射を低減させる方法が提案されている。   Therefore, blackening made of metal oxide or metal nitride between the transparent substrate made of resin film and the metal fine wire (metal film) in order to take advantage of the characteristics of the above-mentioned metal fine wire (metal film) with low electrical resistance. There has been proposed a method of reducing reflection of a fine metal wire (metal film) observed from the transparent substrate side with a layer interposed (see Patent Documents 4 and 5).

一般的には、配線パターンを有する配線基板とするためには、透明基板の少なくとも一方の表面に形成された配線層と黒化層が積層された積層体膜を備えた積層体基板をエッチングして所望のパターンを形成している。   In general, in order to obtain a wiring substrate having a wiring pattern, an etching is performed on a multilayer substrate including a multilayer film in which a wiring layer and a blackening layer are formed on at least one surface of a transparent substrate. Thus, a desired pattern is formed.

特開2003−151358号公報JP 2003-151358 A 特開2011−018194号公報JP 2011-018194 A 特開2013−069261号公報JP 2013-0669261 A 特開2014−142462号公報JP 2014-142462 A 特開2013−225276号公報JP 2013-225276 A

タッチパネルに用いる配線基板を得るには、透明基板の少なくとも一方の表面に形成された配線層と黒化層が積層された積層体膜を備えた積層体基板をエッチングして所望のパターンを形成する必要がある。しかし、エッチング液に対する反応性が配線層と黒化層とで異なるという問題があった。すなわち、配線層と黒化層とを同時にエッチングしようとすると、いずれかの層が目的の形状にエッチングできないという問題があった。また、配線層のエッチングと黒化層のエッチングとを別の工程で実施する場合、工程数が増加するという問題があった。   In order to obtain a wiring substrate for use in a touch panel, a desired pattern is formed by etching a multilayer substrate including a multilayer film in which a wiring layer and a blackening layer formed on at least one surface of a transparent substrate are laminated. There is a need. However, there is a problem that the reactivity to the etching solution is different between the wiring layer and the blackened layer. That is, if the wiring layer and the blackened layer are simultaneously etched, there is a problem that any one of the layers cannot be etched into a target shape. In addition, when the wiring layer etching and the blackening layer etching are performed in separate steps, there is a problem that the number of steps increases.

上記従来技術の問題に鑑み、本発明は同時にエッチング処理を行うことができる銅層と黒化層とを備えた積層体基板及び配線基板並びにそれらの製造方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a laminate substrate and a wiring substrate having a copper layer and a blackening layer that can be simultaneously etched, and a method for manufacturing them.

本願発明者らは、黒化層側における銅層において、結晶の(111)配向度指数を1.2以上とすることで、配線層と黒化層とを同時にエッチングしようとする際に生じる、いずれかの層が目的の形状にエッチングできないという問題が発生することを抑えることができることを見出し、本発明を想到した。つまり、本願発明者らは、黒化層側における銅層において、結晶の(111)配向度指数を1.2以上とすることで、黒化層側における銅層のエッチング速度を遅くすることができ、銅層のサイドエッチングを抑制することができることを見出し、黒化層のはがれなどの問題の発生を抑制することができることを見出した。   The inventors of the present application, when the (111) orientation degree index of the crystal is 1.2 or more in the copper layer on the blackened layer side, is generated when trying to simultaneously etch the wiring layer and the blackened layer. The inventors have found that the problem that any of the layers cannot be etched into a desired shape can be suppressed, and have arrived at the present invention. That is, the inventors of the present application can slow the etching rate of the copper layer on the blackened layer side by setting the (111) orientation degree index of the crystal to 1.2 or more in the copper layer on the blackened layer side. It was found that side etching of the copper layer can be suppressed, and the occurrence of problems such as peeling of the blackened layer can be suppressed.

本発明の第1の発明は、透明基板と、その透明基板の少なくとも一方の表面に設けた導電性の積層体を備え、その積層体が、銅層と前記銅層の表面に積層される表面黒化層であり、さらに表面黒化層が最も表面にあり、銅層が、積層構造であり、前記透明基板側における銅層の結晶の(111)配向度指数が1未満で、前記表面黒化層側における銅層の結晶の(111)配向度指数が1.2以上で、前記表面黒化層の厚さが、10nm以上、100nm以下であることを特徴とする積層体基板である。 A first aspect of the present invention includes a transparent substrate and a conductive laminate provided on at least one surface of the transparent substrate, and the laminate is laminated on the surface of the copper layer and the copper layer. The surface blackening layer is the most surface, the copper layer has a laminated structure, and the (111) orientation degree index of the crystal of the copper layer on the transparent substrate side is less than 1, and the surface blackening The laminated substrate is characterized in that the (111) orientation degree index of the copper layer crystal on the conversion layer side is 1.2 or more and the thickness of the surface blackening layer is 10 nm or more and 100 nm or less .

本発明の第2の発明は、第1の発明における銅層が、乾式めっき層の第一銅膜と、前記第一銅膜を給電層としたPR電流による銅電気めっき層の第二銅膜とを含むことを特徴とする積層体基板である。 According to a second aspect of the present invention, the copper layer in the first aspect is a first copper film as a dry plating layer, and a second copper film as a copper electroplating layer by PR current using the first copper film as a feeding layer. It is a laminated substrate characterized by including these.

本発明の第3の発明は、第2の発明における第二銅膜の厚さが、100nm以上であることを特徴とする積層体基板である。 A third aspect of the present invention, the thickness of the second copper layer in the second invention, a laminate substrate, characterized in that at 100nm or more.

本発明の第4の発明は、第1〜第3の発明における積層体が、前記透明基板の表面に形成される第一黒化層と、前記第一黒化層の表面に形成される銅層と、その銅層の表面に形成される前記表面黒化層とからなる積層構造であることを特徴とする積層体基板である。 The fourth invention of the present invention is the first blackened layer formed on the surface of the transparent substrate, and the copper formed on the surface of the first blackened layer in the first to third inventions. It is a laminated substrate characterized by having a laminated structure comprising a layer and the surface blackening layer formed on the surface of the copper layer .

本発明の第5の発明は、第4の発明における第一黒化層および前記表面黒化層が、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Ni、Cuから選択される1種以上の金属を含む窒化物または酸化物であることを特徴とする積層体基板である。 In a fifth aspect of the present invention, the first blackening layer and the surface blackening layer in the fourth invention are selected from Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni, and Cu. It is a laminate substrate characterized by being a nitride or oxide containing one or more kinds of metals .

本発明の第6の発明は、第1〜第5の発明における銅層の厚さが100nm以上であり、前記表面黒化層の厚さが20nm以上であることを特徴とする積層体基板である。 According to a sixth aspect of the present invention , there is provided a laminate substrate according to any one of the first to fifth aspects , wherein the thickness of the copper layer is 100 nm or more and the thickness of the surface blackening layer is 20 nm or more. is there.

本発明の第7の発明は、第1〜第6の発明における積層体基板の製造方法であり、前記表面黒化層側における銅層をPR電流による電気めっき法で成膜する工程を含むことを特徴とする積層体基板の製造方法である。 7th invention of this invention is a manufacturing method of the laminated body board in 1st-6th invention , and includes the process of forming into a film by the electroplating method by PR electric current the copper layer in the said surface blackening layer side Is a method for manufacturing a laminated substrate.

本発明の第8の発明は、第1〜第6の発明における積層体基板の製造方法であり、前記銅層のうち前記透明基板側における銅層の全部または一部を乾式めっき法により成膜する工程(a)と、前記工程(a)の後に、前記表面黒化層側における銅層をPR電流による電気めっき法で成膜する工程を含むことを特徴とする積層体基板の製造方法である。 8th invention of this invention is a manufacturing method of the laminated body board in 1st-6th invention, and forms all or one part of the copper layer in the said transparent substrate side among the said copper layers by the dry-type plating method And a step of forming the copper layer on the surface blackening layer side by electroplating using a PR current after the step (a) and the step (a). is there.

本発明の第9の発明は、透明基板と、その透明基板の少なくとも一方の表面に設けた積層構造の配線を備え、配線が、銅層と前記銅層の表面に積層される表面黒化層からなる積層体であり、前記表面黒化層が最も表面にあり、前記銅層が、積層構造であり、前記透明基板側における銅層の結晶の(111)配向度指数が1未満で、前記表面黒化層側における銅層の結晶の(111)配向度指数が1.2以上であり、前記黒化層の厚さが10nm以上、100nm以下であることを特徴とする配線基板である。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a transparent substrate and a wiring having a laminated structure provided on at least one surface of the transparent substrate, wherein the wiring is laminated on the surface of the copper layer and the copper layer. The surface blackening layer is on the most surface, the copper layer has a laminated structure, and the (111) orientation degree index of the crystal of the copper layer on the transparent substrate side is less than 1, The wiring substrate is characterized in that the (111) orientation index of the copper layer crystal on the surface blackening layer side is 1.2 or more and the thickness of the blackening layer is 10 nm or more and 100 nm or less .

本発明の第10の発明は、第9の発明における銅層が、乾式めっき層の第一銅膜と、前記第一銅膜を給電層としたPR電流による銅電気めっき層の第二銅膜とを含むことを特徴とする配線基板である。 According to a tenth aspect of the present invention, the copper layer in the ninth aspect comprises a first copper film as a dry plating layer and a second copper film as a copper electroplating layer by PR current using the first copper film as a power feeding layer. The wiring board characterized by including .

本発明の第11の発明は、第9〜第10の発明における第二銅膜の厚さが、100nm以上であることを特徴とする配線基板である。 Eleventh aspect of the present invention, the thickness of the second copper film in the invention of the ninth through 10, a wiring substrate characterized in that at 100nm or more.

本発明の第12の発明は、第〜第11の発明における積層体が、前記透明基板の表面に形成される第一黒化層と、前記第一黒化層の表面に形成される前記銅層と、前記銅層の表面に形成される前記表面黒化層からなる積層構造であることを特徴とする配線基板である。 In a twelfth aspect of the present invention, the laminate according to the ninth to eleventh aspects is formed on the surface of the first blackened layer and the first blackened layer formed on the surface of the transparent substrate. A wiring board having a laminated structure comprising a copper layer and the surface blackening layer formed on the surface of the copper layer .

本発明の第13の発明は、第12の発明における第一黒化層および表面黒化層が、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Ni、Cuから選択される1種以上の金属を含む窒化物または酸化物であることを特徴とする配線基板である。 In a thirteenth aspect of the present invention, the first blackening layer and the surface blackening layer in the twelfth aspect are selected from Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni, and Cu. A wiring board characterized by being a nitride or oxide containing one or more metals .

本発明の第14の発明は、第〜第13の発明における銅層の厚さが100nm以上であり、前記表面黒化層の厚さが、10nm以上であることを特徴とする配線基板である。 A fourteenth aspect of the present invention is a wiring board characterized in that in the ninth to thirteenth aspects, the thickness of the copper layer is 100 nm or more, and the thickness of the surface blackening layer is 10 nm or more. is there.

本発明の第15の発明は、第〜第の発明の積層体基板をエッチングにより配線に加工することを特徴とする配線基板の製造方法である。 According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a wiring board, comprising processing the laminated substrate according to the first to sixth aspects into a wiring by etching.

本発明によれば、黒化層の下に設けられている銅層のサイドエッチングを抑制することができるため、黒化層のはがれを防ぐことができる。また、本発明によれば、配線層と黒化層とを同時にエッチングしようとする際に生じる、いずれかの層が目的の形状にエッチングできないという問題が発生することを抑えることができ、配線層と黒化層とを同時にエッチングすることができる。さらに、配線層のエッチングと黒化層のエッチングとを別の工程で実施する必要がなくなり、工程数の削減と共に低コスト化を図ることができる。   According to the present invention, since the side etching of the copper layer provided under the blackened layer can be suppressed, peeling of the blackened layer can be prevented. Further, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of a problem that any layer cannot be etched into a target shape, which occurs when the wiring layer and the blackening layer are simultaneously etched. And the blackened layer can be etched simultaneously. Further, it is not necessary to perform the etching of the wiring layer and the etching of the blackened layer in separate steps, and the number of steps can be reduced and the cost can be reduced.

本発明の実施形態に係る配線基板の断面図であり(a)は透明基板の片面に銅層及び表面黒化層を設けた例であり、(b)は透明基板の両面に銅層及び表面黒化層を設けた例である。It is sectional drawing of the wiring board which concerns on embodiment of this invention, (a) is an example which provided the copper layer and the surface blackening layer on the single side | surface of a transparent substrate, (b) is a copper layer and surface on both surfaces of a transparent substrate. This is an example in which a blackening layer is provided. 本発明の実施形態に係る配線基板の断面図であり(a)は透明基板の片面に第1黒化層、銅層及び表面黒化層を設けた例であり、(b)は透明基板の両面に第1黒化層、銅層及び表面黒化層を設けた例である。It is sectional drawing of the wiring board which concerns on embodiment of this invention, (a) is an example which provided the 1st blackening layer, the copper layer, and the surface blackening layer in the single side | surface of a transparent substrate, (b) is a transparent substrate This is an example in which a first blackening layer, a copper layer, and a surface blackening layer are provided on both sides. 本発明の実施形態に係るメッシュ状の配線を備えた配線基板の上面図である。It is a top view of the wiring board provided with the mesh-shaped wiring which concerns on embodiment of this invention. (a)は図3のA−A´線における断面図で、透明基板の両面に銅層及び表面黒化層を設けた例であり、(b)は一組の透明基板の間であって、2つの透明基板が対向するそれぞれの面に銅層及び表面黒化層を設けた他の例である。(A) is sectional drawing in the AA 'line of FIG. 3, is an example which provided the copper layer and the surface blackening layer on both surfaces of the transparent substrate, (b) is between a pair of transparent substrates, It is another example which provided the copper layer and the surface blackening layer in each surface where two transparent substrates oppose. 本発明に係るロール・ツー・ロールスパッタリング装置の一構成例の説明図である。It is explanatory drawing of one structural example of the roll-to-roll sputtering apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るロール・ツー・ロールめっき装置の一構成例の説明図である。It is explanatory drawing of one structural example of the roll-to-roll plating apparatus which concerns on this invention. 本発明におけるPR電流の時間と電流密度を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the time and current density of PR current in this invention.

以下、本発明の配線基板、および、配線基板の製造方法の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a wiring board and a manufacturing method of the wiring board according to the present invention will be described.

(配線基板)
本実施形態の配線基板は、透明基板と、透明基板の少なくとも一方の表面に設けた積層構造の配線を備え、配線が、銅層と銅層の表面に積層される表面黒化層であり、表面黒化層が最も表面に配される構成となっている。そして、本発明に係る配線基板は、本発明に係る積層体基板をエッチング等の加工より配線に加工される。
(Wiring board)
The wiring board of the present embodiment includes a transparent substrate and a wiring having a laminated structure provided on at least one surface of the transparent substrate, and the wiring is a surface blackening layer laminated on the surface of the copper layer and the copper layer, The surface blackening layer is arranged on the surface most. And the wiring board which concerns on this invention processes a laminated body board | substrate which concerns on this invention into wiring by processes, such as an etching.

本発明に係る積層体基板は、透明基板の少なくとも一方の表面が積層体で覆われ、積層体が、銅層と銅層の表面に積層される表面黒化層であり、前記表面黒化層が最も表面に配される。透明基板と銅層との間に、黒化層を設けてもよい。   The laminate substrate according to the present invention is a surface blackening layer in which at least one surface of a transparent substrate is covered with a laminate, and the laminate is laminated on the surface of a copper layer and a copper layer. Is arranged on the most surface. A blackened layer may be provided between the transparent substrate and the copper layer.

ここでまず、本実施形態の配線基板に含まれる各部材について以下に説明する。   First, each member included in the wiring board of the present embodiment will be described below.

透明基板としては特に限定されるものではなく、可視光を透過する絶縁体フィルムや、ガラス基板等を好ましく用いることができる。   The transparent substrate is not particularly limited, and an insulating film that transmits visible light, a glass substrate, or the like can be preferably used.

可視光を透過する絶縁体フィルムとしては例えば、ポリアミド系フィルム、ポリエチレンテレフタレート系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、シクロオレフィン系フィルム等の樹脂フィルム等を好ましく用いることができる。   As the insulator film that transmits visible light, for example, a polyamide film, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, a resin film such as a cycloolefin film, and the like can be preferably used.

透明基板の厚さについては特に限定されず、配線基板とした場合に要求される強度や光の透過率等に応じて任意に選択することができる。透明基板の厚さとしては例えば20μm以上200μm以下とすることができる。特にタッチパネルの用途に用いる場合40μm以上120μmm以下であることが好ましい。   The thickness of the transparent substrate is not particularly limited, and can be arbitrarily selected according to the strength required for the wiring substrate, the light transmittance, and the like. The thickness of the transparent substrate can be, for example, 20 μm or more and 200 μm or less. In particular, when used for touch panel applications, it is preferably 40 μm or more and 120 μm or less.

配線は、銅層と銅層の表面に積層される表面黒化層であり、前記表面黒化層が最も表面に配される。   The wiring is a surface blackening layer laminated on the surface of the copper layer and the copper layer, and the surface blackening layer is arranged on the surface most.

銅層についても特に限定されないが、光の透過率を低減させないため、銅層と透明基板との間、または、銅層と表面黒化層との間に接着剤を配置しないことが好ましい。すなわち銅層は、他の部材の上面に直接形成されていることが好ましい。   Although it does not specifically limit also about a copper layer, In order not to reduce the light transmittance, it is preferable not to arrange | position an adhesive agent between a copper layer and a transparent substrate or between a copper layer and a surface blackening layer. That is, the copper layer is preferably formed directly on the upper surface of another member.

他の部材の上面に銅層を直接形成するため、スパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等の乾式めっき法を用いて銅層を形成することが好ましい。   In order to directly form the copper layer on the upper surface of the other member, it is preferable to form the copper layer by using a dry plating method such as a sputtering method, an ion plating method or a vapor deposition method.

また銅層をより厚くする場合には、乾式めっき後に湿式めっき法を用いることが好ましい。すなわち、例えば透明基板または必要に応じて設けられた黒化層上に、乾式めっき法により銅薄膜層を形成し、該銅薄膜層を給電層として、湿式めっき法により銅めっき層を形成することができる。   Moreover, when making a copper layer thicker, it is preferable to use a wet-plating method after dry-type plating. That is, for example, a copper thin film layer is formed by a dry plating method on a transparent substrate or a blackening layer provided as necessary, and a copper plating layer is formed by a wet plating method using the copper thin film layer as a power feeding layer. Can do.

上述のように乾式めっき法のみ、又は乾式めっき法と湿式めっき法とを組み合わせて銅層を形成することにより透明基板または必要に応じて設けられた黒化層上に接着剤を介さずに直接銅層を形成できるため好ましい。   Directly without an adhesive on a transparent substrate or a blackened layer provided as necessary by forming a copper layer by dry plating alone or in combination with dry plating and wet plating as described above It is preferable because a copper layer can be formed.

銅層の厚さは特に限定されるものではなく、銅層を配線として用いた場合に、該配線に供給する電流の大きさや配線幅等に応じて任意に選択することができる。特に十分に電流を供給できるように銅層の厚さはたとえば、100nmとすることができ、その厚さは110nm以上であることが好ましく、150nm以上とすることがより好ましい。
銅層の厚さの上限値は特に限定されないが、銅層が厚くなると、配線を形成するためにエッチングを行う際にエッチングに時間を要するためサイドエッチングが生じ、エッチングの途中でレジストが剥離する等の問題を生じ易くなる。このため、銅層の厚さは3000nm以下であることが好ましく、1200nm以下であることがより好ましい。なお、銅層が上述のように銅薄膜層と、銅めっき層を有する場合には、銅薄膜層の厚さと、銅めっき層の厚さとの合計が上記範囲であることが好ましい。
The thickness of the copper layer is not particularly limited, and when the copper layer is used as a wiring, it can be arbitrarily selected according to the magnitude of the current supplied to the wiring, the wiring width, and the like. In particular, the thickness of the copper layer can be, for example, 100 nm so that sufficient current can be supplied, and the thickness is preferably 110 nm or more, and more preferably 150 nm or more.
The upper limit value of the thickness of the copper layer is not particularly limited. However, when the copper layer is thick, side etching occurs because etching takes time when performing etching to form a wiring, and the resist peels off during the etching. Etc. are likely to occur. For this reason, it is preferable that the thickness of a copper layer is 3000 nm or less, and it is more preferable that it is 1200 nm or less. In addition, when a copper layer has a copper thin film layer and a copper plating layer as mentioned above, it is preferable that the sum total of the thickness of a copper thin film layer and the thickness of a copper plating layer is the said range.

表面黒化層側の銅層は(111)面の配向度指数を1.2以上とし、透明基板側の銅層は(111)面の配向度指数を1未満にすることで、積層体基板を配線基板に配線加工する際にサイドエッチングによる表面黒化層の剥離を抑制することができる。(111)面の配向度指数が1.2以上の表面黒化層側の銅層の厚さは、100nm以上1500nm以下が好ましく、(111)面の配向度指数が1未満の透明基板側の銅層の厚さは、100nm以上1500nm以下が好ましい。
また、透明基板側における銅層の結晶の(111)配向度指数は1未満であってもよい。
The copper layer on the surface blackening layer side has a (111) plane orientation degree index of 1.2 or more, and the transparent substrate side copper layer has a (111) plane orientation degree index of less than 1, thereby providing a laminate substrate. The surface blackening layer can be prevented from being peeled off by side etching when wiring is processed on the wiring board. The thickness of the copper layer on the surface blackening layer side having an orientation degree index of (111) plane of 1.2 or more is preferably 100 nm or more and 1500 nm or less, and on the transparent substrate side having an orientation degree index of (111) plane of less than 1. The thickness of the copper layer is preferably 100 nm or more and 1500 nm or less.
Further, the (111) orientation degree index of the crystal of the copper layer on the transparent substrate side may be less than 1.

次に、表面黒化層について説明する。
銅層は金属光沢を有するため、透明基板上に銅層をエッチングした配線を形成したのみでは上述のように銅が光を反射し、例えばタッチパネル用の配線基板として用いた場合、ディスプレイの視認性が低下するという問題があった。そこで、表面黒化層を設ける方法が検討されてきた。
Next, the surface blackening layer will be described.
Since the copper layer has a metallic luster, the copper reflects light as described above only by forming the wiring obtained by etching the copper layer on the transparent substrate. For example, when used as a wiring substrate for a touch panel, the visibility of the display There was a problem that decreased. Thus, methods for providing a surface blackening layer have been studied.

本実施形態の配線基板において表面黒化層は、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Ni、Cuから選択される1種以上の金属の窒化物または酸化物である。表面黒化層13の金属や酸化物の酸化の程度や窒化物の窒化の程度を適宜選択することで、銅層と同じエッチング液を用いてもエッチングが可能となる。このため、銅層と表面黒化層とを同時にエッチングすることができる。   In the wiring board of this embodiment, the surface blackening layer is made of a nitride or oxide of one or more metals selected from Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni, and Cu. is there. By appropriately selecting the degree of oxidation of the metal or oxide of the surface blackening layer 13 and the degree of nitridation of the nitride, etching can be performed using the same etching solution as that for the copper layer. For this reason, a copper layer and a surface blackening layer can be etched simultaneously.

表面黒化層の成膜方法は特に限定されるものではなく、任意の方法により成膜することができる。ただし、比較的容易に表面黒化層を成膜できることから、スパッタリング法により成膜することが好ましい。   The method for forming the surface blackening layer is not particularly limited, and the film can be formed by any method. However, since the surface blackening layer can be formed relatively easily, it is preferable to form the film by sputtering.

表面黒化層は、黒化層を形成する金属のスパッタリングターゲットを用い、チャンバー内にアルゴンガスの他に窒素ガスや酸素ガスを供給しながらスパッタリング法により成膜することができる。特に、チャンバー内には、黒化層に供給する窒素や酸素の量を調整できるように、アルゴンガスと窒素ガスとを同時に供給し、窒素や酸素の分圧を調整することが好ましい。   The surface blackening layer can be formed by sputtering using a metal sputtering target for forming the blackening layer and supplying nitrogen gas or oxygen gas in addition to argon gas into the chamber. In particular, it is preferable to adjust the partial pressure of nitrogen and oxygen by simultaneously supplying argon gas and nitrogen gas into the chamber so that the amount of nitrogen and oxygen supplied to the blackening layer can be adjusted.

表面黒化層の厚さは特に限定されるものではないが、例えば10nm以上であることが好ましく、30nm以上であることがより好ましい。表面黒化層は、上述のように黒色をしており、銅層による光の反射を抑制する黒化層として機能するが、表面黒化層の厚さが薄い場合には、十分な黒色が得られず銅層による光の反射を十分に抑制できない場合がある。これに対して、表面黒化層の厚さを上記範囲とすることにより、銅層の反射をより確実に抑制できるため好ましい。   Although the thickness of a surface blackening layer is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 10 nm or more, and it is more preferable that it is 30 nm or more. The surface blackening layer is black as described above and functions as a blackening layer that suppresses reflection of light by the copper layer. However, when the surface blackening layer is thin, sufficient blackness is In some cases, reflection of light by the copper layer cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, it is preferable to make the thickness of the surface blackened layer in the above range because the reflection of the copper layer can be more reliably suppressed.

表面黒化層の厚さの上限値は特に限定されるものではないが、必要以上に厚くしても成膜に要する時間や、配線を形成する際のエッチングに要する時間が長くなり、コストの上昇を招くことになる。このため、表面黒化層の厚さは100nm以下とすることが好ましく、60nm以下とすることがより好ましい。   The upper limit value of the thickness of the surface blackening layer is not particularly limited, but even if it is thicker than necessary, the time required for film formation and the time required for etching when forming the wiring are increased, resulting in an increase in cost. It will cause a rise. For this reason, the thickness of the surface blackening layer is preferably 100 nm or less, and more preferably 60 nm or less.

次に、本実施形態の配線基板の構成例について説明する。
上述のように、本実施形態の配線基板は透明基板と、銅層と、表面黒化層と、を備えている。銅層と、表面黒化層と、はそれぞれ複数層形成することもできる。なお、銅層表面での光の反射の抑制のため、銅層の表面のうち光の反射を特に抑制したい面に黒化層が配置されている。特に黒化層が銅層の表面に形成された積層構造を有している。すなわち、銅層は透明基板と表面黒化層に挟まれた構造を有していることがより好ましい。
Next, a configuration example of the wiring board of this embodiment will be described.
As described above, the wiring board of this embodiment includes a transparent substrate, a copper layer, and a surface blackening layer. A plurality of copper layers and surface blackening layers can be formed. In order to suppress the reflection of light on the surface of the copper layer, a blackening layer is disposed on the surface of the copper layer on which the reflection of light is particularly desired to be suppressed. In particular, it has a laminated structure in which the blackened layer is formed on the surface of the copper layer. That is, it is more preferable that the copper layer has a structure sandwiched between the transparent substrate and the surface blackening layer.

具体的な構成例について、図1、図2を用いて以下に説明する。図1、図2は、本実施形態の配線基板の、透明基板11、銅層12、表面黒化層13の積層方向と平行な面における断面図の例を示している。   A specific configuration example will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 show examples of cross-sectional views of the wiring board of the present embodiment on a plane parallel to the lamination direction of the transparent substrate 11, the copper layer 12, and the surface blackening layer 13.

例えば、図1(a)に示した配線基板10Aのように、透明基板11の一方の面11a側に銅層12と、表面黒化層13と、を一層ずつその順に積層することができる。また、図1(b)に示した配線基板10Bのように、透明基板11の一方の面11a側と、もう一方の面(他方の面)11b側と、にそれぞれ銅層12A、12Bと、表面黒化層13A、13Bと、を一層ずつその順に積層することができる。   For example, like the wiring board 10A shown in FIG. 1A, the copper layer 12 and the surface blackening layer 13 can be laminated one by one on the one surface 11a side of the transparent substrate 11. Moreover, like the wiring board 10B shown in FIG.1 (b), copper layer 12A, 12B on the one surface 11a side of the transparent substrate 11, and the other surface (other surface) 11b side, respectively, The surface blackening layers 13A and 13B can be stacked one by one in that order.

また、例えば黒化層を透明基板11の1つの面側に複数層設けた構成とすることもできる。例えば図2(a)に示した配線基板20Aのように、透明基板11の一方の面11a側に、第一黒化層131と、銅層12と、表面黒化層132と、をその順に積層することができる。   Further, for example, a configuration in which a plurality of blackening layers are provided on one surface side of the transparent substrate 11 may be employed. For example, like the wiring board 20A shown in FIG. 2A, the first blackened layer 131, the copper layer 12, and the surface blackened layer 132 are arranged in this order on one surface 11a side of the transparent substrate 11. Can be stacked.

この場合も透明基板11の両面に銅層、第一黒化層、表面黒化層を積層した構成とすることができる。具体的には図2(b)に示した配線基板20Bのように、透明基板11の一方の面11a側と、もう一方の面(他方の面)11b側と、にそれぞれ第一黒化層131A、131Bと、銅層12A、12Bと、表面黒化層132A、132Bとをその順に積層できる。   In this case as well, a configuration in which a copper layer, a first blackening layer, and a surface blackening layer are laminated on both surfaces of the transparent substrate 11 can be adopted. Specifically, like the wiring board 20B shown in FIG. 2B, the first blackening layer is formed on one surface 11a side of the transparent substrate 11 and on the other surface (the other surface) 11b side, respectively. 131A, 131B, copper layers 12A, 12B, and surface blackening layers 132A, 132B can be laminated in that order.

なお、図1(b)、図2(b)において、透明基板11の両面に銅層と、表面黒化層とを積層した場合において、透明基板11を対称面として透明基板11の上下に積層した層が対称になるように配置した例を示したが、係る形態に限定されるものではない。例えば、図2(b)において、透明基板11の一方の面11a側の構成を図1(a)の構成と同様に、銅層と、黒化層とをその順に積層した形態とし、透明基板11の上下に積層した層を非対称な構成としてもよい。   In FIGS. 1B and 2B, when a copper layer and a surface blackening layer are laminated on both surfaces of the transparent substrate 11, the transparent substrate 11 is laminated on the upper and lower sides of the transparent substrate 11 with the symmetry surface as a symmetry plane. Although the example which arrange | positioned so that the layer which became symmetrical may be shown, it is not limited to the form which concerns. For example, in FIG. 2B, the configuration on the one surface 11a side of the transparent substrate 11 is a form in which a copper layer and a blackened layer are laminated in that order in the same manner as the configuration of FIG. The layers stacked above and below 11 may be asymmetrical.

ここまで、本実施形態の配線基板について説明してきたが、本実施形態の配線基板においては、透明基板上に銅層と、黒化層として機能する表面黒化層とを設けているため、銅層による光の反射を抑制することができる。   The wiring board of this embodiment has been described so far. However, in the wiring board of this embodiment, a copper layer and a surface blackening layer functioning as a blackening layer are provided on a transparent substrate. The reflection of light by the layer can be suppressed.

本実施形態の配線基板の光の反射の程度については特に限定されるものではないが、例えば本実施形態の配線基板は、波長400nm以上700nm以下の光の反射率の平均は55%以下であることが好ましく、40%以下であることがより好ましい。波長400nm以上700nm以下の光の反射率の平均は30%以下であることがより好ましく、20%以下であることが特に好ましい。
これは波長400nm以上700nm以下の光の反射率の平均が55%以下の場合、例えばタッチパネル用の配線基板として用いた場合でもディスプレイの視認性の低下を特に抑制できるためである。
The degree of light reflection of the wiring board of this embodiment is not particularly limited. For example, in the wiring board of this embodiment, the average reflectance of light having a wavelength of 400 nm to 700 nm is 55% or less. It is preferably 40% or less. The average reflectance of light having a wavelength of 400 nm to 700 nm is more preferably 30% or less, and particularly preferably 20% or less.
This is because, when the average reflectance of light having a wavelength of 400 nm or more and 700 nm or less is 55% or less, for example, when it is used as a wiring board for a touch panel, a decrease in display visibility can be particularly suppressed.

反射率の測定は、黒化層に光を照射するようにして測定を行うことができる。すなわち、配線基板に含まれる銅層及び表面黒化層のうち、表面黒化層側から測定を行うことができる。   The reflectance can be measured by irradiating the blackened layer with light. That is, measurement can be performed from the surface blackened layer side of the copper layer and the surface blackened layer included in the wiring board.

具体的には例えば図1(a)のように透明基板11の一方の面11aに銅層12、表面黒化層13の順に積層した場合、表面黒化層13に光を照射できるように、図中Aで示した表面側から測定できる。   Specifically, for example, as shown in FIG. 1A, when the copper layer 12 and the surface blackening layer 13 are laminated in this order on one surface 11a of the transparent substrate 11, the surface blackening layer 13 can be irradiated with light. It can be measured from the surface side indicated by A in the figure.

また、図1(a)の場合と銅層12と表面黒化層13との配置を換え、透明基板11の一方の面11aに表面黒化層13、銅層12の順に積層した場合、表面黒化層13に光を照射できるように、透明基板11の面11b側から反射率を測定できる。   Further, the arrangement of the copper layer 12 and the surface blackening layer 13 is changed from that in the case of FIG. 1A, and the surface blackening layer 13 and the copper layer 12 are laminated in this order on one surface 11 a of the transparent substrate 11. The reflectance can be measured from the surface 11b side of the transparent substrate 11 so that the blackened layer 13 can be irradiated with light.

なお、後述のように配線基板は、積層体基板の銅層及び表面黒化層をエッチングすることにより配線を形成できるが、上記反射率は配線基板のうち透明基板を除いた場合に最表面に配置されている黒化層の、光が入射する側の表面における反射率を示している。このため、エッチング処理前、または、エッチング処理を行った後であれば、銅層及び黒化層が残存している部分での測定値が上記範囲を満たしていることが好ましい。   As will be described later, the wiring substrate can be formed by etching the copper layer and the surface blackening layer of the multilayer substrate. However, the above-mentioned reflectance is on the outermost surface when the transparent substrate is excluded from the wiring substrate. The reflectance of the surface of the blackening layer disposed on the light incident side is shown. For this reason, if it is before an etching process or after performing an etching process, it is preferable that the measured value in the part in which the copper layer and the blackening layer remain satisfy | fills the said range.

なお、光の反射率の平均とは、400nm以上700nm以下の範囲内で波長を変化させて測定を行った際の測定結果の平均値を意味している。測定の際、波長を変化させる幅は特に限定されないが、例えば、10nm毎に波長を変化させて上記波長範囲の光について測定を行うことが好ましく、1nm毎に波長を変化させて上記波長範囲の光について測定を行うことがより好ましい。   In addition, the average of the reflectance of light means the average value of the measurement result at the time of measuring by changing a wavelength within the range of 400 nm or more and 700 nm or less. In the measurement, the width for changing the wavelength is not particularly limited. For example, it is preferable to measure the light in the wavelength range by changing the wavelength every 10 nm, and changing the wavelength every 1 nm to change the wavelength in the wavelength range. More preferably, the measurement is performed on light.

本実施形態の配線基板は上述のように例えばタッチパネル用の配線基板として好ましく用いることができる。この場合配線基板にはメッシュ状の配線を備えた構成とすることができる。   The wiring board of this embodiment can be preferably used as a wiring board for touch panels, for example, as described above. In this case, the wiring board can be configured to include mesh-like wiring.

メッシュ状の配線を備えた配線基板は、ここまで説明した本実施形態の配線基板の銅層及び表面黒化層をエッチングすることにより得ることができる。   The wiring board provided with the mesh-like wiring can be obtained by etching the copper layer and the surface blackening layer of the wiring board of the present embodiment described so far.

例えば、二層の配線によりメッシュ状の配線とすることができる。具体的な構成例を図3に示す。図3はメッシュ状の配線を備えた配線基板30を銅層、表面黒化層の積層方向の上面側から見た図を示している。図3に示した配線基板30は、透明基板11と、図中X軸方向に平行な複数の配線31AとY軸方向に平行な配線31Bとを有している。なお、配線31A、31Bは銅層をエッチングして形成されており、該配線31A、31Bの上面および/または下面には図示しない表面黒化層が形成されている。また、表面黒化層は配線31A、31Bと同じ形状にエッチングされている。   For example, a two-layer wiring can be used as a mesh wiring. A specific configuration example is shown in FIG. FIG. 3 shows a view of the wiring board 30 provided with mesh-like wiring as viewed from the upper surface side in the stacking direction of the copper layer and the surface blackening layer. The wiring board 30 shown in FIG. 3 has a transparent substrate 11, a plurality of wirings 31A parallel to the X-axis direction in the drawing, and wirings 31B parallel to the Y-axis direction. The wirings 31A and 31B are formed by etching a copper layer, and a surface blackening layer (not shown) is formed on the upper surface and / or the lower surface of the wirings 31A and 31B. The surface blackening layer is etched in the same shape as the wirings 31A and 31B.

透明基板11と配線31A、31Bとの配置は特に限定されない。透明基板11と配線31A、31Bとの配置の構成例を図4(a)、(b)に示す。図4(a)は図3のA−A´線での断面図に当たる。   The arrangement of the transparent substrate 11 and the wirings 31A and 31B is not particularly limited. 4A and 4B show a configuration example of the arrangement of the transparent substrate 11 and the wirings 31A and 31B. FIG. 4A corresponds to a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

まず、図4(a)に示したように、透明基板11の上下面にそれぞれ配線31A、31Bが配置されていてもよい。なお、この場合、配線31A、31Bの上面には、配線と同じ形状にエッチングされた表面黒化層32A、32Bが配置されている。   First, as illustrated in FIG. 4A, wirings 31 </ b> A and 31 </ b> B may be disposed on the upper and lower surfaces of the transparent substrate 11, respectively. In this case, surface blackening layers 32A and 32B etched in the same shape as the wiring are arranged on the upper surfaces of the wirings 31A and 31B.

また、図4(b)に示したように、1組の透明基板11を用い、1組の透明基板11の間であって各透明基板11の面に配線31A、31Bを配置してもよい。この場合も、配線31A、31Bの上面には配線と同じ形状にエッチングされた表面黒化層32A、32Bが配置されている。   Further, as shown in FIG. 4B, a pair of transparent substrates 11 may be used, and wirings 31 </ b> A and 31 </ b> B may be arranged on the surface of each transparent substrate 11 between the pair of transparent substrates 11. . Also in this case, surface blackening layers 32A and 32B etched in the same shape as the wiring are arranged on the upper surfaces of the wirings 31A and 31B.

ただし、表面黒化層32A、32Bは銅層表面のうち光の反射を特に抑制したい面に配置されていることが好ましい。このため、図4(b)に示した配線基板において、例えば、図中下面側から光の反射を抑制する必要がある場合には、表面黒化層32Bの位置と、配線31Bの位置とを逆にすることが好ましい。また、表面黒化層32Bに加えて、配線31Bと透明基板11との間に第一黒化層をさらに設けてもよい。   However, the surface blackening layers 32 </ b> A and 32 </ b> B are preferably arranged on the surface of the copper layer surface where light reflection is particularly desired to be suppressed. For this reason, in the wiring board shown in FIG. 4B, for example, when it is necessary to suppress reflection of light from the lower surface side in the figure, the position of the surface blackening layer 32B and the position of the wiring 31B are set. The reverse is preferred. Further, in addition to the surface blackening layer 32B, a first blackening layer may be further provided between the wiring 31B and the transparent substrate 11.

図3及び図4(a)に示したメッシュ状の配線31A、31Bを有する配線基板は例えば、図1(b)、図2(b)のように透明基板11の両面に銅層12A、12Bと、表面黒化層13A、13B(図2(b)では銅層131A、132A、表面黒化層131B、132B)とを備えた配線基板から形成することができる。   The wiring board having the mesh-like wirings 31A and 31B shown in FIGS. 3 and 4A is, for example, copper layers 12A and 12B on both surfaces of the transparent substrate 11 as shown in FIGS. 1B and 2B. And a wiring board provided with surface blackening layers 13A and 13B (copper layers 131A and 132A and surface blackening layers 131B and 132B in FIG. 2B).

図1(b)の配線基板を用いて形成した場合を例に説明すると、まず、透明基板11の一方の面11a側の銅層12A及び表面黒化層13Aを、図1(b)中X軸方向に平行な複数の線状のパターンが所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。図1(b)中のX軸方向とは、図1(b)中の各層の幅方向と平行な方向を意味している。   The case where it is formed using the wiring substrate of FIG. 1B will be described as an example. First, the copper layer 12A and the surface blackening layer 13A on the one surface 11a side of the transparent substrate 11 are shown as X in FIG. Etching is performed so that a plurality of linear patterns parallel to the axial direction are arranged at predetermined intervals. The X-axis direction in FIG. 1 (b) means a direction parallel to the width direction of each layer in FIG. 1 (b).

そして、透明基板11のもう一方の面11b側の銅層12B及び表面黒化層13Bを図1(b)中Y軸方向と平行な複数の線状のパターンが所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。なお、図1(b)中のY軸方向は、紙面と垂直な方向を意味している。   A plurality of linear patterns parallel to the Y-axis direction in FIG. 1B are arranged at predetermined intervals on the copper layer 12B and the surface blackening layer 13B on the other surface 11b side of the transparent substrate 11. Etching is performed so that In addition, the Y-axis direction in FIG.1 (b) means the direction perpendicular | vertical to a paper surface.

以上の操作により図3、図4(a)に示したメッシュ状の配線を有する配線基板を形成することができる。なお、透明基板11の両面のエッチングは同時に行うこともできる。すなわち、銅層12A、12B、表面黒化層13A、13Bのエッチングは同時に行ってもよい。   Through the above operation, the wiring board having the mesh-like wiring shown in FIGS. 3 and 4A can be formed. Note that the etching of both surfaces of the transparent substrate 11 can be performed simultaneously. That is, the etching of the copper layers 12A and 12B and the surface blackening layers 13A and 13B may be performed simultaneously.

図3に示したメッシュ状の配線を有する配線基板は、図1(a)または図2(a)に示した配線基板を2枚用いることにより形成することもできる。図1(a)の配線基板を用いた場合を例に説明すると、図1(a)に示した配線基板2枚についてそれぞれ、銅層12及び黒化層13を、X軸方向と平行な複数の線状のパターンが所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。そして、上記エッチング処理により各配線基板に形成した線状のパターンが互いに交差するように向きをあわせて2枚の配線基板を貼り合せることによりメッシュ状の配線を備えた配線基板とすることができる。2枚の配線基板を貼り合せる際に貼り合せる面は特に限定されるものではなく、図4(b)のように銅層12等が積層された図1(a)における面Aと、銅層12等が積層されていない図1(a)における面11bとを貼り合せてもよい。   The wiring board having the mesh-like wiring shown in FIG. 3 can also be formed by using two wiring boards shown in FIG. 1 (a) or FIG. 2 (a). The case where the wiring board of FIG. 1A is used will be described as an example. For the two wiring boards shown in FIG. 1A, a plurality of copper layers 12 and blackening layers 13 are parallel to the X-axis direction. Etching is performed so that the linear patterns are arranged at predetermined intervals. And it can be set as a wiring board provided with the mesh-like wiring by aligning direction so that the linear pattern formed in each wiring board by the above-mentioned etching process may cross each other, and bonding two wiring boards. . The surface to be bonded when the two wiring boards are bonded is not particularly limited, and the surface A in FIG. 1A in which the copper layer 12 and the like are stacked as shown in FIG. The surface 11b in FIG. 1A on which 12 or the like is not laminated may be bonded.

また、例えば透明基板11の銅層12等が積層されていない図1(a)における面11b同士を貼り合せて断面が図4(a)に示した構造となるように貼り合せてもよい。   Further, for example, the surfaces 11b in FIG. 1A on which the copper layer 12 or the like of the transparent substrate 11 is not laminated may be bonded together so that the cross section has the structure shown in FIG.

なお、図3、図4に示したメッシュ状の配線を有する配線基板における配線の幅や、配線間の距離は特に限定されるものではなく、例えば、配線に流す電流量等に応じて選択することができる。   Note that the width of the wiring and the distance between the wirings in the wiring substrate having the mesh-like wiring shown in FIGS. 3 and 4 are not particularly limited, and are selected according to the amount of current flowing through the wiring, for example. be able to.

このように2層の配線から構成されるメッシュ状の配線を有する配線基板は、例えば投影型静電容量方式のタッチパネル用の配線基板として好ましく用いることができる。   A wiring board having a mesh-like wiring composed of two layers of wirings can be preferably used as a wiring board for a projected capacitive touch panel, for example.

(積層体基板の製造方法)
まず、はじめに、本実施形態の配線基板の製造方法を示す。
配線基板の製造方法は、透明基板11を準備する透明基板準備工程と、透明基板11の少なくとも一方の面側に銅を堆積する成膜手段により銅層12を形成する銅層形成工程と、透明基板11の少なくとも一方の面側に金属の窒化物または酸化物を堆積する成膜手段により表面黒化層13を成膜する黒化層形成工程と、を有する。
(Manufacturing method of laminated substrate)
First, the manufacturing method of the wiring board of this embodiment is shown.
The method for manufacturing a wiring board includes a transparent substrate preparing step for preparing the transparent substrate 11, a copper layer forming step for forming the copper layer 12 by a film forming means for depositing copper on at least one surface side of the transparent substrate 11, and a transparent substrate. And a blackening layer forming step of forming a surface blackening layer 13 by a film forming means for depositing a metal nitride or oxide on at least one surface side of the substrate 11.

なお、銅層形成工程を乾式めっき法により行う場合には、減圧雰囲気下において実施することが好ましい。また、黒化層形成工程においても減圧雰囲気下において実施することが好ましい。   In addition, when performing a copper layer formation process by the dry-type plating method, implementing in a pressure-reduced atmosphere is preferable. Moreover, it is preferable to implement also in a reduced pressure atmosphere also in a blackening layer formation process.

次に本実施形態の積層体基板の製造方法の構成例について説明する。
以下に本実施形態の積層体基板の製造方法について説明するが、以下に説明する点以外については上述の配線基板の製造方法の場合と同様の構成とすることができるため説明を省略している。
Next, the structural example of the manufacturing method of the laminated body board | substrate of this embodiment is demonstrated.
Although the manufacturing method of the laminated body board | substrate of this embodiment is demonstrated below, since it can be set as the structure similar to the case of the manufacturing method of the above-mentioned wiring board except the point demonstrated below, description is abbreviate | omitted. .

上述のように、本実施形態の積層体基板においては、銅層と、黒化層と、を透明基板上に配置する際の積層の順番は特に限定されるものではない。また、銅層と、黒化層と、はそれぞれ複数層形成することもできる。このため、上記銅層形成工程と、黒化層形成工程とを実施する順番や、実施する回数については特に限定されるものではなく、形成する配線基板の構造に合わせて任意の回数、タイミングで実施することができる。   As described above, in the laminate substrate of the present embodiment, the order of lamination when the copper layer and the blackened layer are arranged on the transparent substrate is not particularly limited. Further, a plurality of copper layers and blackening layers can be formed. For this reason, the order in which the copper layer forming step and the blackened layer forming step are performed and the number of times of performing the steps are not particularly limited, and can be performed at any number of times according to the structure of the wiring board to be formed. Can be implemented.

透明基板を準備する工程は、例えば可視光を透過する絶縁体フィルムや、ガラス基板等により構成された透明基板を準備する工程であり、具体的な操作は特に限定されるものではない。例えば後段の工程での各工程に供するため必要に応じて任意のサイズに切断等を行うことができる。   The step of preparing the transparent substrate is a step of preparing a transparent substrate made of, for example, an insulating film that transmits visible light, a glass substrate, or the like, and the specific operation is not particularly limited. For example, in order to use for each process in a latter process, it can cut | disconnect etc. to arbitrary sizes as needed.

次に銅層形成工程について説明する。
銅層の形成方法としては、表面黒化層側における銅層の結晶の(111)配向度指数を1.2以上となるように銅層を形成することができれば特に限定されず、例えば乾式めっき法により銅薄膜層を形成する工程を有することができる。また、銅層形成工程は、乾式めっき法により銅薄膜層を形成する工程と、該銅薄膜層を給電層として、湿式めっき法により銅めっき層を形成する工程と、を有していてもよい。
Next, the copper layer forming step will be described.
The method of forming the copper layer is not particularly limited as long as the copper layer can be formed so that the (111) orientation degree index of the crystal of the copper layer on the surface blackening layer side is 1.2 or more. For example, dry plating The method may include a step of forming a copper thin film layer by a method. Moreover, the copper layer forming step may include a step of forming a copper thin film layer by a dry plating method and a step of forming a copper plating layer by a wet plating method using the copper thin film layer as a power feeding layer. .

銅層は既述のように、乾式めっき法を用いて銅層を形成することが好ましい。また銅層をより厚くする場合には、乾式めっき後に湿式めっき法を用いることが好ましい。   As described above, the copper layer is preferably formed using a dry plating method. Moreover, when making a copper layer thicker, it is preferable to use a wet-plating method after dry-type plating.

上述のように乾式めっき法のみ、又は乾式めっき法と湿式めっき法とを組み合わせて銅層を形成することにより透明基板または表面黒化層上に接着剤を介さずに直接銅層を形成できるため好ましい。   As described above, the copper layer can be formed directly on the transparent substrate or the surface blackening layer without using an adhesive by forming the copper layer only by the dry plating method or by combining the dry plating method and the wet plating method. preferable.

乾式めっき法としては特に限定されるものではないが、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等を好ましく用いることができる。特に、銅薄膜層の形成に用いる乾式めっき法としては、膜厚の制御が容易であることから、スパッタリング法を用いることがより好ましい。すなわち、銅層形成工程における銅を堆積させる成膜手段はスパッタリング成膜手段(スパッタリング成膜法)であることが好ましい。
銅薄膜層は例えばロール・ツー・ロールスパッタリング装置50を用いて好適に成膜することができる。
Although it does not specifically limit as a dry-type plating method, For example, sputtering method, an ion plating method, a vapor deposition method etc. can be used preferably. In particular, as the dry plating method used for forming the copper thin film layer, it is more preferable to use the sputtering method because the film thickness can be easily controlled. That is, the film forming means for depositing copper in the copper layer forming step is preferably a sputtering film forming means (sputtering film forming method).
The copper thin film layer can be suitably formed using, for example, a roll-to-roll sputtering apparatus 50.

ロール・ツー・ロールスパッタリング装置を用いた場合を例に銅薄膜層を形成する工程を説明する。
図5はロール・ツー・ロールスパッタリング装置50の一構成例を示している。
ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50は、その構成部品のほとんどを収納した筐体51を備えている。
図5において筐体51の形状は直方体形状として示しているが、筐体51の形状は特に限定されるものではなく、内部に収容する装置や、設置場所、耐圧性能等に応じて任意の形状とすることができる。例えば筐体51の形状は円筒形状とすることもできる。
The process of forming a copper thin film layer will be described taking the case of using a roll-to-roll sputtering apparatus as an example.
FIG. 5 shows a configuration example of the roll-to-roll sputtering apparatus 50.
The roll-to-roll sputtering apparatus 50 includes a housing 51 that houses most of the components.
In FIG. 5, the shape of the housing 51 is shown as a rectangular parallelepiped shape, but the shape of the housing 51 is not particularly limited, and may be any shape depending on the device accommodated therein, the installation location, the pressure resistance performance, and the like. It can be. For example, the shape of the housing 51 can be a cylindrical shape.

ただし、成膜開始時に成膜に関係ない残留ガスを除去するため、筐体51内部は10−4Pa以下まで減圧できることが好ましく、10−3Pa以下まで減圧できることがより好ましい。なお、筐体51内部全てが上記圧力まで減圧できる必要はなく、スパッタリングを行う、後述するキャンロール53が配置された図中下側の領域のみが上記圧力まで減圧できるように構成することもできる。 However, in order to remove residual gas not related to film formation at the start of film formation, it is preferable that the inside of the casing 51 can be depressurized to 10 −4 Pa or less, and more preferably 10 −3 Pa or less. Note that it is not necessary that the entire interior of the casing 51 can be reduced to the above pressure, and it can be configured such that only the lower region in the figure in which a can roll 53 (to be described later) where sputtering is performed can be reduced to the above pressure. .

筐体51内には、銅薄膜層を成膜する基材を供給する巻出ロール52、キャンロール53、スパッタリングカソード54a〜54d、前フィードロール55a、後フィードロール55b、テンションロール56a、56b、巻取ロール57を配置することができる。
また、銅薄膜層を成膜する基材の搬送経路上には、上記各ロール以外に任意にガイドロール58a〜58h、ヒーター61、圧力調整バルブ62、真空計63及びベントバルブ64等を設けることもできる。
In the housing 51, an unwinding roll 52, a can roll 53, sputtering cathodes 54a to 54d, a front feed roll 55a, a rear feed roll 55b, tension rolls 56a and 56b, which supply a base material for forming a copper thin film layer, A winding roll 57 can be arranged.
In addition to the above rolls, guide rolls 58a to 58h, a heater 61, a pressure adjustment valve 62, a vacuum gauge 63, a vent valve 64, and the like are optionally provided on the transport path of the base material on which the copper thin film layer is formed. You can also.

巻出ロール52、キャンロール53、前フィードロール55a、巻取ロール57にはサーボモータによる動力を備えることができる。巻出ロール52、巻取ロール57は、パウダークラッチ等によるトルク制御によって銅薄膜層を成膜する基材の張力バランスが保たれるようになっている。   The unwinding roll 52, the can roll 53, the front feed roll 55a, and the winding roll 57 can be provided with power by a servo motor. The unwinding roll 52 and the winding roll 57 are configured to maintain the tension balance of the base material on which the copper thin film layer is formed by torque control using a powder clutch or the like.

キャンロール53の構成についても特に限定されないが、例えばその表面が硬質クロムめっきで仕上げられ、その内部には筐体51の外部から供給される冷媒や温媒が循環し、略一定の温度に調整できるように構成されていることが好ましい。   The configuration of the can roll 53 is not particularly limited. For example, the surface of the can roll 53 is finished with hard chrome plating, and a coolant and a heating medium supplied from the outside of the casing 51 are circulated inside the can roll 53 so as to be adjusted to a substantially constant temperature. It is preferable to be configured to be able to.

テンションロール56a、56bは例えば、表面が硬質クロムめっきで仕上げられ張力センサーが備えられていることが好ましい。   For example, the tension rolls 56a and 56b are preferably finished with hard chrome plating and provided with a tension sensor.

また、前フィードロール55aや、後フィードロール55bや、ガイドロール58a〜58hについても表面が硬質クロムめっきで仕上げられていることが好ましい。   Further, the front feed roll 55a, the rear feed roll 55b, and the guide rolls 58a to 58h are preferably finished with hard chrome plating.

スパッタリングカソード54a〜54dは、マグネトロンカソード式でキャンロール53に対向して配置することが好ましい。スパッタリングカソード54a〜54dのサイズは特に限定されないが、スパッタリングカソード54a〜54dの銅薄膜層を成膜する基材の巾方向の寸法は、銅薄膜層を成膜する基材の巾より広いことが好ましい。   The sputtering cathodes 54 a to 54 d are preferably magnetron cathode types and arranged to face the can roll 53. The size of the sputtering cathodes 54a to 54d is not particularly limited, but the width-wise dimension of the substrate on which the copper thin film layer of the sputtering cathodes 54a to 54d is formed may be wider than the width of the substrate on which the copper thin film layer is formed. preferable.

銅薄膜層を成膜する基材は、ロール・ツー・ロール真空成膜装置であるロール・ツー・ロールスパッタリング装置50内を搬送されて、キャンロール53に対向するスパッタリングカソード54a〜54dで銅薄膜層が成膜される。   The base material on which the copper thin film layer is formed is transported through a roll-to-roll sputtering apparatus 50 which is a roll-to-roll vacuum film forming apparatus, and the copper thin film is formed by sputtering cathodes 54 a to 54 d facing the can roll 53. A layer is deposited.

ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50を用いて銅薄膜層を成膜する場合、銅ターゲットをスパッタリングカソード54a〜54dに装着し、銅薄膜層を成膜する基材を巻出ロール52にセットした装置内を真空ポンプ60a、60bにより真空排気する。そしてその後、アルゴン等のスパッタリングガスを気体供給手段59により筐体51内に導入する。この際、スパッタリングガスの流量と、真空ポンプ60bと筐体51との間に設けられた圧力調整バルブの開度と、を調整して装置内を例えば0.13Pa以上1.3Pa以下に保持し、成膜を実施することが好ましい。   In the case where a copper thin film layer is formed using the roll-to-roll sputtering apparatus 50, a copper target is mounted on the sputtering cathodes 54a to 54d, and a substrate on which the copper thin film layer is formed is set on the unwinding roll 52 The inside is evacuated by vacuum pumps 60a and 60b. Thereafter, a sputtering gas such as argon is introduced into the casing 51 by the gas supply means 59. At this time, the flow rate of the sputtering gas and the opening of the pressure adjusting valve provided between the vacuum pump 60b and the casing 51 are adjusted to maintain the inside of the apparatus at, for example, 0.13 Pa or more and 1.3 Pa or less. It is preferable to perform film formation.

この状態で、巻出ロール52から基材を例えば毎分1m以上20m以下の速さで搬送しながら、スパッタリングカソード54a〜54dに接続したスパッタリング用直流電源より電力を供給してスパッタリング放電を行う。これにより基材上に所望の銅薄膜層を連続成膜することができる。   In this state, while discharging the base material from the unwinding roll 52 at a speed of, for example, 1 m or more and 20 m or less per minute, power is supplied from a sputtering DC power source connected to the sputtering cathodes 54a to 54d to perform sputtering discharge. Thereby, a desired copper thin film layer can be continuously formed on a base material.

銅層のうち表面黒化層側の結晶配向を(111)配向とする製造方法の一例として、湿式めっき法による成膜方法を説明する。銅層のうち表面黒化層側の結晶の(111)配向度指数が1.20以上となるならば、製造方法は限定されない。また、銅層のうち表面黒化層側には(111)配向のほかに(200)、(220)、(311)配向も含むが、そのうち(111)配向が殆どを占め、その結晶配向度指数が1.20以上を示すということである。   As an example of a manufacturing method in which the crystal orientation on the surface blackening layer side of the copper layer is (111) orientation, a film forming method by a wet plating method will be described. If the (111) orientation degree index of the crystal on the surface blackening layer side in the copper layer is 1.20 or more, the production method is not limited. In addition to the (111) orientation, the copper layer also includes the (200), (220), and (311) orientations, of which the (111) orientation occupies the most and the degree of crystal orientation The index is 1.20 or more.

湿式めっき法により銅めっき層を形成する工程における条件、すなわち、電気めっき処理の条件は、特に限定されるものではないが、図6は本発明に係る湿式めっき法に用いることができるロール・ツー・ロール連続電気めっき装置(以下めっき装置20という)の一例である。   Although the conditions in the step of forming the copper plating layer by the wet plating method, that is, the conditions of the electroplating treatment are not particularly limited, FIG. 6 shows a roll-to-roll method that can be used for the wet plating method according to the present invention. -It is an example of a roll continuous electroplating apparatus (hereinafter referred to as plating apparatus 20).

銅薄膜層を成膜して得られた銅薄膜層付透明基板F2は、巻出ロール22から巻き出され、電気めっき槽21内のめっき液28への浸漬を繰り返しながら連続的に搬送される。なお、28aはめっき液の液面を指している。   The transparent substrate F2 with the copper thin film layer obtained by forming the copper thin film layer is unwound from the unwinding roll 22 and continuously conveyed while being repeatedly immersed in the plating solution 28 in the electroplating tank 21. . Incidentally, 28a indicates the surface of the plating solution.

銅薄膜層付透明基板F2は、めっき液28に浸漬されている間に電気めっきにより金属薄膜の表面に銅層が成膜され、所定の膜厚の銅層が形成された後、配線基板Sとして、巻取ロール29に巻き取れられる。なお、銅薄膜層付透明基板F2の搬送速度は、0.1m〜数十m/分の範囲が好ましい。   In the transparent substrate F2 with a copper thin film layer, a copper layer is formed on the surface of the metal thin film by electroplating while being immersed in the plating solution 28, and a copper layer having a predetermined thickness is formed. As shown in FIG. In addition, the conveyance speed of the transparent substrate F2 with a copper thin film layer is preferably in a range of 0.1 m to several tens m / min.

具体的に説明すると、銅薄膜層付透明基板F2は、巻出ロール22から巻き出され、給電ロール26aを経て、電気めっき槽21内のめっき液28に浸漬される。電気めっき槽21内に入った銅薄膜層付透明基板F2は、反転ロール23を経て搬送方向が反転され、給電ロール26bにより電気めっき槽21外へ引き出される。   More specifically, the transparent substrate F2 with a copper thin film layer is unwound from the unwinding roll 22 and immersed in the plating solution 28 in the electroplating tank 21 through the power supply roll 26a. The transparent substrate F2 with the copper thin film layer that has entered the electroplating tank 21 is reversed in the transport direction through the reversing roll 23, and is drawn out of the electroplating tank 21 by the power feeding roll 26b.

このように、銅薄膜層付透明基板F2が、めっき液への浸漬を複数回(図6では10回)繰り返す間に、銅薄膜層付透明基板F2の金属薄膜上に銅層を形成するものである。
給電ロール26aとアノード24aの間には電源(図示せず)が接続されている。
給電ロール26a、アノード24a、めっき液、銅薄膜層付ポリイミドフィルムF2および電源により、電気めっき回路が構成される。また、不溶性アノードは、特別なものを必要とせず、導電性セラミックで表面をコーティングした公知のアノードでよい。なお、電気めっき槽21の外部に、めっき液28に銅イオンを供給する機構を備える。
In this way, the transparent substrate F2 with a copper thin film layer forms a copper layer on the metal thin film of the transparent substrate F2 with a copper thin film layer while the immersion in the plating solution is repeated a plurality of times (10 times in FIG. 6). It is.
A power source (not shown) is connected between the power supply roll 26a and the anode 24a.
An electroplating circuit is configured by the power supply roll 26a, the anode 24a, the plating solution, the polyimide film F2 with a copper thin film layer, and the power source. The insoluble anode does not require a special one, and may be a known anode whose surface is coated with a conductive ceramic. A mechanism for supplying copper ions to the plating solution 28 is provided outside the electroplating tank 21.

めっき液28への銅イオンの供給は、酸化銅水溶液、水酸化銅水溶液、炭酸銅水溶液等で供給する。もしくはめっき液中に微量の鉄イオンを添加して、無酸素銅ボールを溶解して銅イオンを供給する方法もある。銅の供給方法は上記のいずれかの方法を用いることができる。   The copper ions are supplied to the plating solution 28 using an aqueous copper oxide solution, an aqueous copper hydroxide solution, an aqueous copper carbonate solution, or the like. Alternatively, there is a method in which a small amount of iron ions is added to the plating solution to dissolve the oxygen-free copper balls and supply the copper ions. Any of the above methods can be used as a method for supplying copper.

めっき中における電流密度は、アノード24aから搬送方向下流に進むにつれて電流密度を段階的に上昇させ、アノード24oから24tで最大の電流密度となるようにする。
このように電流密度を上昇させることで、銅層の変色を防ぐことができる。特に銅層の膜厚が薄い場合に電流密度が高いと銅層の変色が起こりやすいために、めっき中の電流密度は、後述するPeriodic Reverse電流の反転電流を除き0.1A/dm〜8A/dmが望ましい。電流密度が高くなると銅電気めっき層の外観不良が発生する。
The current density during plating is increased stepwise from the anode 24a toward the downstream in the transport direction so that the maximum current density is reached at 24t from the anode 24o.
Thus, discoloration of the copper layer can be prevented by increasing the current density. In particular, when the current density is high when the copper layer is thin, discoloration of the copper layer is likely to occur. Therefore, the current density during plating is 0.1 A / dm 2 to 8 A except for the reverse current of Periodic Reverse current described later. / Dm 2 is desirable. When the current density is increased, a poor appearance of the copper electroplating layer occurs.

本発明に係る配線基板を製造するためには銅電気めっき層の膜厚の表面から100nm以上の範囲でPR電流を用いて形成する。
Periodic Reverse電流(以下PR電流ということがある。)を使用する場合、反転電流は正電流の1〜9倍の電流を加えると良い。
反転電流時間割合としては1〜10%程度が望ましい。
また、PR電流の次の反転電流が流れる周期は、10m秒以上が望ましく、より望ましくは20m秒〜300m秒である。
図7はPR電流の時間と電流密度を模式的に示したものである。
なお、めっき電圧は、上述の電流密度が実現できるように適宜調整すればよい。
In order to manufacture the wiring board according to the present invention, it is formed using a PR current in a range of 100 nm or more from the surface of the copper electroplating layer.
In the case of using a periodic reverse current (hereinafter also referred to as a PR current), it is preferable to add a current that is 1 to 9 times as large as the positive current.
The reversal current time ratio is preferably about 1 to 10%.
Further, the period in which the reversal current next to the PR current flows is desirably 10 milliseconds or more, and more desirably 20 milliseconds to 300 milliseconds.
FIG. 7 schematically shows PR current time and current density.
In addition, what is necessary is just to adjust a plating voltage suitably so that the above-mentioned current density is realizable.

本発明に係る配線基板を、ロール・ツー・ロール連続電気めっき装置(めっき装置20)で製造するには、搬送経路の下流側から1つ以上のアノードでPR電流を流せばよく、PR電流を流すアノード数は、銅電気めっき層の表面から透明基板側にPR電流で成膜する範囲の割合をどのようにするかで決まる。すなわち、少なくともアノード24tはPR電流が流れ、必要に応じてアノード24s、アノード24r、アノード24qにPR電流が流れることとなる。   In order to manufacture the wiring board according to the present invention with a roll-to-roll continuous electroplating apparatus (plating apparatus 20), a PR current may be passed through one or more anodes from the downstream side of the transport path. The number of anodes to flow is determined by the ratio of the range in which the film is formed with the PR current from the surface of the copper electroplating layer to the transparent substrate side. That is, at least the anode 24t causes a PR current to flow, and if necessary, the PR current flows to the anode 24s, the anode 24r, and the anode 24q.

なお、全アノードにPR電流を流してもよいが、PR電流用の整流器が高価な為、製造コストが増加する。そこで、本発明に配線基板では、銅電気めっき層の表面から透明基板方向に100nm以上1500nm以下の膜厚をPR電流で成膜すれば、銅めっきの(111)面の結晶配向度指数が1.2以上にできるので、結果的にサイドエッチングを抑制することができる。   Although a PR current may be supplied to all the anodes, a manufacturing cost increases because a rectifier for PR current is expensive. Therefore, in the wiring board according to the present invention, if a film thickness of 100 nm or more and 1500 nm or less is formed with a PR current from the surface of the copper electroplating layer to the transparent substrate, the crystal orientation index of the (111) plane of the copper plating is 1. .2 or more, as a result, side etching can be suppressed.

PR電流を使用した銅電気めっきが望ましい理由は、電流を反転させると、銅電気めっきが溶解し、溶けやすい(111)面以外の配向が優先的に溶解し、原子密度が最も高く、溶けにくい(111)面の結晶を優先的に成長することができる。   The reason why copper electroplating using a PR current is desirable is that when the current is reversed, the copper electroplating dissolves, and the orientation other than the readily soluble (111) plane preferentially dissolves, the atomic density is the highest, and it is difficult to dissolve. (111) plane crystals can be preferentially grown.

一般に電気めっき法では、めっき析出する銅は、銅めっきされる基材表面の影響を受けるが、銅電気めっき層の表面から膜厚の100nm以上をPR電流で成膜すれば、結晶配向を制御でき、配線基板の銅電気めっき層の表面から膜厚の100nm以上で(111)面の結晶配向度指数が1.2以上になっていれば、エッチングにより配線形成する際、サイドエッチングによる表面黒化層の剥離を抑制する効果が得られ、本発明の課題を達成することができる。   In general, in the electroplating method, the deposited copper is affected by the surface of the base material to be plated with copper, but the crystal orientation can be controlled by forming a film with a thickness of 100 nm or more from the surface of the copper electroplating layer with a PR current. If the thickness of the copper electroplating layer of the wiring board is 100 nm or more and the crystal orientation index of the (111) plane is 1.2 or more, the surface black due to side etching is formed when wiring is formed by etching. The effect which suppresses peeling of a chemical layer is acquired, and the subject of this invention can be achieved.

次に、銅層の表面に形成する表面黒化層形成工程について説明する。
表面黒化層形成工程は既述のように、銅層の表面に金属の窒化物や酸化物を堆積する成膜手段により表面黒化層を成膜する工程である。表面黒化層形成工程における窒化物や酸化物を堆積する成膜手段は特に限定されるものではないが、例えば、スパッタリング成膜手段(スパッタリング成膜法)であることが好ましい。
Next, the surface blackening layer forming process formed on the surface of the copper layer will be described.
As described above, the surface blackening layer forming step is a step of forming a surface blackening layer by a film forming means for depositing a metal nitride or oxide on the surface of the copper layer. The film forming means for depositing nitride or oxide in the surface blackening layer forming step is not particularly limited, but for example, a sputtering film forming means (sputtering film forming method) is preferable.

ロール・ツー・ロールスパッタリング装置50(図5)を用いて窒化銅による表面黒化層を成膜する場合、銅ターゲットをスパッタリングカソード54a〜54dに装着し、黒化層を成膜する基材を巻出ロール52にセットした装置内を真空ポンプ60a、60bにより真空排気する。そしてその後、アルゴンと、窒素とからなるスパッタリングガスを気体供給手段59により筐体51内に導入する。この際、スパッタリングガスの流量と、真空ポンプ60bと筐体51との間に設けられた圧力調整バルブ62の開度と、を調整して装置内を例えば0.13Pa以上13Pa以下に保持し、成膜を実施することが好ましい。   When forming a surface blackening layer of copper nitride using the roll-to-roll sputtering apparatus 50 (FIG. 5), a copper target is attached to the sputtering cathodes 54a to 54d, and a base material for forming the blackening layer is formed. The inside of the apparatus set on the unwinding roll 52 is evacuated by the vacuum pumps 60a and 60b. Thereafter, a sputtering gas composed of argon and nitrogen is introduced into the casing 51 by the gas supply means 59. At this time, by adjusting the flow rate of the sputtering gas and the opening of the pressure adjustment valve 62 provided between the vacuum pump 60b and the housing 51, the inside of the apparatus is maintained at, for example, 0.13 Pa or more and 13 Pa or less, It is preferable to perform film formation.

この状態で、巻出ロール52から基材を例えば毎分0.5〜10m程度の速さで搬送しながら、スパッタリングカソード54a〜54dに接続したスパッタリング用直流電源より電力を供給してスパッタリング放電を行う。これにより基材上に所望の表面黒化層を連続成膜することができる。   In this state, while discharging the base material from the unwinding roll 52 at a speed of about 0.5 to 10 m per minute, for example, power is supplied from the sputtering DC power source connected to the sputtering cathodes 54a to 54d to cause sputtering discharge. Do. Thereby, a desired surface blackening layer can be continuously formed on the substrate.

なお、第一黒化層を設ける場合は、銅薄膜層の成膜の前に、表面黒化層の成膜の手順に従い、成膜すればよい。   In the case of providing the first blackened layer, it may be formed according to the procedure for forming the surface blackened layer before forming the copper thin film layer.

そして、ここで説明した積層体基板の製造方法により得られる積層体基板は、メッシュ状の配線を備えた配線基板とすることができる。この場合、上述の工程に加えて、銅層と、表面黒化層とをエッチングすることにより、配線を形成するエッチング工程をさらに有することができる。   And the laminated body board | substrate obtained by the manufacturing method of the laminated body board | substrate demonstrated here can be used as the wiring board provided with the mesh-shaped wiring. In this case, in addition to the above-described steps, an etching step of forming a wiring can be further provided by etching the copper layer and the surface blackening layer.

エッチング工程は例えば、まず、エッチングにより除去する部分に対応した開口部を有するレジストを、配線基板の最表面に形成する。図1(a)に示した配線基板の場合、配線基板に配置した表面黒化層13の露出した面A上にレジストを形成することができる。なお、エッチングにより除去する部分に対応した開口部を有するレジストの形成方法は特に限定されないが、例えばフォトリソグラフィー法により形成することができる。   In the etching process, for example, first, a resist having an opening corresponding to a portion to be removed by etching is formed on the outermost surface of the wiring board. In the case of the wiring substrate shown in FIG. 1A, a resist can be formed on the exposed surface A of the surface blackening layer 13 disposed on the wiring substrate. Note that a method for forming a resist having an opening corresponding to a portion to be removed by etching is not particularly limited. For example, the resist can be formed by a photolithography method.

次いで、レジスト上面からエッチング液を供給することにより、銅層12、表面黒化層13のエッチングを実施することができる。   Next, the copper layer 12 and the surface blackening layer 13 can be etched by supplying an etching solution from the upper surface of the resist.

なお、図1(b)のように透明基板11の両面に銅層12A、12B、表面黒化層13A、13Bを配置した場合には、配線基板の最表面A及びBにそれぞれ所定の形状の開口部を有するレジストを形成し、透明基板11の両面に形成した銅層12A、12B、表面黒化層13A、13Bを同時にエッチングしてもよい。   When the copper layers 12A and 12B and the surface blackening layers 13A and 13B are arranged on both surfaces of the transparent substrate 11 as shown in FIG. 1B, each of the outermost surfaces A and B of the wiring substrate has a predetermined shape. A resist having an opening may be formed, and the copper layers 12A and 12B and the surface blackening layers 13A and 13B formed on both surfaces of the transparent substrate 11 may be etched simultaneously.

また、透明基板11の両側に形成された銅層12A、12B及び表面黒化層13A、13Bについて、一方の側ずつエッチング処理を行うこともできる。すなわち、例えば、銅層12A及び表面黒化層13Aのエッチングを行った後に、銅層12B及び表面黒化層13Bのエッチングを行うこともできる。   In addition, the copper layers 12A and 12B and the surface blackening layers 13A and 13B formed on both sides of the transparent substrate 11 can be etched one by one. That is, for example, after the copper layer 12A and the surface blackening layer 13A are etched, the copper layer 12B and the surface blackening layer 13B can be etched.

本発明に係る積層体基板の積層体は、表面黒化層側の銅層12の結晶が(111)配向度指数が1.20以上であるので、配線加工のエッチングの際に表面黒化層側の銅層12がサイドエッチングを受けにくく、サイドエッチングによる表面黒化層の剥離を抑制できる。表面黒化層は金属の窒化物や酸化物であるため、銅層12よりもエッチング速度は遅く、表面黒化層のエッチングが終わる前に銅層12がサイドエッチングされて表面黒化層が剥離される問題を本発明に係る積層体基板は解決できる。   In the laminate of the laminate substrate according to the present invention, the crystal of the copper layer 12 on the surface blackening layer side has a (111) orientation degree index of 1.20 or more. The copper layer 12 on the side is not easily subjected to side etching, and peeling of the surface blackened layer due to side etching can be suppressed. Since the surface blackened layer is a metal nitride or oxide, the etching rate is slower than that of the copper layer 12, and the copper layer 12 is side-etched before the surface blackened layer is etched and the surface blackened layer is peeled off. The laminated substrate according to the present invention can solve the problem.

エッチング工程において用いるエッチング液は、銅層12および表面黒化層や第一黒化層がエッチングできれば特に限定されるものではなく、一般的に銅層12のエッチングに用いられるエッチング液を好ましく用いることができる。エッチング液としては例えば、塩化第二鉄と、塩酸と、の混合水溶液をより好ましく用いることができる。エッチング液中の塩化第二鉄と、塩酸との含有量は特に限定されるものではないが例えば、塩化第二鉄を5重量%以上50重量%以下の割合で含むことが好ましく、10重量%以上30重量%以下の割合で含むことがより好ましい。
また、エッチング液は例えば、塩酸を1重量%以上50重量%以下の割合で含むことが好ましく、1重量%以上20重量%以下の割合で含むことがより好ましい。なお、残部については水とすることができる。
The etching solution used in the etching step is not particularly limited as long as the copper layer 12 and the surface blackened layer or the first blackened layer can be etched, and an etching solution generally used for etching the copper layer 12 is preferably used. Can do. As the etching solution, for example, a mixed aqueous solution of ferric chloride and hydrochloric acid can be used more preferably. The contents of ferric chloride and hydrochloric acid in the etching solution are not particularly limited. For example, ferric chloride is preferably contained in a proportion of 5 wt% to 50 wt%, and preferably 10 wt%. More preferably, it is contained in a proportion of 30% by weight or less.
Further, for example, the etching solution preferably contains hydrochloric acid in a proportion of 1 wt% or more and 50 wt% or less, and more preferably contains 1 wt% or more and 20 wt% or less. The remainder can be water.

エッチング液は室温で用いることもできるが、反応性を高めるため加温していることが好ましく、例えば40℃以上50℃以下に加熱して用いることが好ましい。   Although the etching solution can be used at room temperature, it is preferably heated to increase the reactivity, and for example, it is preferably heated to 40 ° C. or more and 50 ° C. or less.

上述したエッチング工程により得られるメッシュ状の配線の具体的な形態については、既述のとおりであるため、ここでは説明を省略する。   The specific form of the mesh-like wiring obtained by the above-described etching process is as described above, and the description thereof is omitted here.

また、既述のように、図1(a)、図2(a)に示した透明基板11の一方の面側に銅層12、黒化層を有する配線基板を2枚貼り合せてメッシュ状の配線を備えた配線基板とする場合には、配線基板を貼り合せる工程をさらに設けることができる。この際、2枚の配線基板を貼り合せる方法は特に限定されるものではなく、例えば接着剤等を用いて接着することができる。   Further, as described above, two wiring boards having a copper layer 12 and a blackened layer are bonded to one surface side of the transparent substrate 11 shown in FIGS. 1A and 2A to form a mesh. In the case of a wiring board provided with the wiring, a step of bonding the wiring boards can be further provided. At this time, the method of bonding the two wiring boards is not particularly limited, and for example, the bonding can be performed using an adhesive or the like.

以上に本実施形態の積層体基板及び配線基板の製造方法について説明した。係る積層体基板によれば、銅層と表面黒化層とがエッチング液に対してほぼ同じ反応性を示すことから、容易に所望の配線を形成することができる。また、黒化層は黒色であるため黒化層として機能し、銅層による光の反射を抑制することができ、例えばタッチパネル用の配線基板とした場合に、視認性の低下を抑制することができる。   In the above, the manufacturing method of the laminated body board | substrate and wiring board of this embodiment was demonstrated. According to such a laminate substrate, the copper layer and the surface blackening layer exhibit substantially the same reactivity with the etching solution, so that a desired wiring can be easily formed. In addition, since the blackened layer is black, it functions as a blackened layer and can suppress reflection of light by the copper layer. For example, when a wiring board for a touch panel is used, a reduction in visibility is suppressed. it can.

以下に、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によって、なんら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention, but the present invention is not limited to these Examples.

(評価方法)
(1)反射率
以下の実施例において作製した配線基板について反射率の測定を行った。
測定は、紫外可視分光光度計(株式会社 島津製作所製 型式:UV−2550)に反射率測定ユニットを設置して行った。
配線基板は図2(a)の構造を有する配線基板を作製したが、反射率の測定は図2(a)における第2の黒化層132の外部に露出した面に対して入射角5°、受光角5°として、波長400nm以上700nm以下の範囲の光を照射して実施した。なお、配線基板に照射した光は、400nm以上700nm以下の範囲内で、1nm毎に波長を変化させて測定を行い、測定結果の平均を該配線基板の反射率の平均とした。
(Evaluation method)
(1) Reflectance The reflectance was measured for the wiring boards produced in the following examples.
The measurement was performed by installing a reflectance measurement unit in an ultraviolet-visible spectrophotometer (Shimadzu Corporation model: UV-2550).
As the wiring board, a wiring board having the structure of FIG. 2A was manufactured, but the reflectance was measured at an incident angle of 5 ° with respect to the surface exposed to the outside of the second blackening layer 132 in FIG. The light receiving angle was 5 °, and irradiation was performed with light having a wavelength in the range of 400 nm to 700 nm. In addition, the light irradiated to the wiring board was measured by changing the wavelength every 1 nm within a range of 400 nm to 700 nm, and the average of the measurement results was taken as the average reflectance of the wiring board.

(2)エッチングによる配線評価
配線基板上にフォトレジスト配線を付与し、塩化第二鉄10重量%と、塩酸10重量%と、残部が水と、からなるエッチング液をスプレーノズルにより噴射して配線形成をした。
(2) Wiring evaluation by etching A photoresist wiring is provided on the wiring board, and an etching solution composed of 10% by weight of ferric chloride, 10% by weight of hydrochloric acid, and the balance is water is sprayed by a spray nozzle. Formed.

(3)結晶配向
結晶配向は、X線回折でWilsonの配向度指数を用い測定した。
(3) Crystal orientation Crystal orientation was measured by X-ray diffraction using Wilson's orientation degree index.

(試料の作製条件)
以下に実施例1における配線基板の製造条件を示す。
図2(a)に示した構造を有する配線基板を作製した。
まず、幅500mm、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)製の透明基板を図5に示したロール・ツー・ロールスパッタリング装置により、透明基板上に黒化層を厚さ40nm形成した。
続いて、ロール・ツー・ロールスパッタリング装置により、第1の黒化層の上面に銅層を厚さ200nm形成した。
そして、電気めっき法で、直流電源により第一銅めっき層を200nm析出させた後、アノード24g、24hにてPR電源により第二銅めっき層を200nm析出させ、銅層12を形成した。
なお、PR電流は負電流時間割合を10%とした。
そして再度、第一黒化層131と同条件で銅層12の上面に第2の黒化層132を形成した。
(Sample preparation conditions)
The manufacturing conditions of the wiring board in Example 1 are shown below.
A wiring board having the structure shown in FIG.
First, a blackened layer having a thickness of 40 nm was formed on a transparent substrate made of polyethylene terephthalate resin (PET) having a width of 500 mm and a thickness of 100 μm on the transparent substrate using the roll-to-roll sputtering apparatus shown in FIG.
Subsequently, a copper layer having a thickness of 200 nm was formed on the upper surface of the first blackened layer by a roll-to-roll sputtering apparatus.
Then, after depositing 200 nm of the first copper plating layer with a direct current power supply by electroplating, the copper layer 12 was formed by depositing 200 nm of the second copper plating layer with a PR power supply at the anodes 24g and 24h.
For the PR current, the negative current time ratio was set to 10%.
Then, the second blackened layer 132 was formed again on the upper surface of the copper layer 12 under the same conditions as the first blackened layer 131.

作製した配線基板の反射率を、第2の黒化層132の露出している面側、すなわち、銅層12と対向していない面側から光を照射して、波長400nm以上700nm以下の光の反射率の平均を測定したところ反射率の平均は17.9%であった。
この配線基板に配線幅5μm、配線間スペース300μmのパターンを形成するフォトレジスト配線を付与し、エッチング処理をしたところ、配線が形成できた。
Light having a wavelength of 400 nm or more and 700 nm or less is irradiated by irradiating light from the exposed surface side of the second blackening layer 132, that is, the surface side not facing the copper layer 12. When the average reflectance was measured, the average reflectance was 17.9%.
When a photoresist wiring for forming a pattern having a wiring width of 5 μm and an inter-wiring space of 300 μm was applied to this wiring board and subjected to an etching process, the wiring was formed.

銅層の結晶配向は、第一銅めっき層成膜後および、第二銅めっき層成膜後、X線回折で測定し、第一銅めっき層の結晶の(111)配向度指数は0.84であり、第二銅めっき層の(111)配向度指数は1.31であった。   The crystal orientation of the copper layer was measured by X-ray diffraction after the first copper plating layer was formed and after the second copper plating layer was formed, and the (111) orientation degree index of the crystal of the first copper plating layer was 0. 84, and the (111) orientation index of the second copper plating layer was 1.31.

[比較例1]
電気めっき法で、直流電源により銅めっき皮膜を400nm析出させた、銅層12を形成した点以外は実施例1と同様にして配線基板に配線を形成しようとしたところ、配線側面が過剰にエッチングされ、配線加工ができなかった。なお、いずれの例においても第1の黒化層131を成膜する際と、第2の黒化層132を成膜する際とで成膜条件は同じにして黒化層の成膜を行っている。
銅層の結晶配向は、銅めっき層成膜後、X線回折で測定し、銅めっき層の結晶の(111)配向度指数は0.84であった。
[Comparative Example 1]
When wiring was formed on the wiring board in the same manner as in Example 1 except that the copper layer 12 was formed by depositing a 400 nm copper plating film with a direct current power source by electroplating, the wiring side surface was excessively etched. As a result, wiring processing was not possible. In any of the examples, the blackening layer is formed under the same filming conditions when the first blackening layer 131 is formed and when the second blackening layer 132 is formed. ing.
The crystal orientation of the copper layer was measured by X-ray diffraction after forming the copper plating layer, and the (111) orientation degree index of the crystal of the copper plating layer was 0.84.

Figure 0006417964
Figure 0006417964

10A、10B、20A、20B、30 配線基板
11 透明基板
12、12A、12B 銅層
13、13A、13B、131、132、131A、131B、132A、132B、32A、32B 黒化層
31A、31B 配線
10A, 10B, 20A, 20B, 30 Wiring substrate 11 Transparent substrate 12, 12A, 12B Copper layer 13, 13A, 13B, 131, 132, 131A, 131B, 132A, 132B, 32A, 32B Blackening layer 31A, 31B Wiring

Claims (15)

透明基板と、
前記透明基板の少なくとも一方の表面に設けた導電性の積層体を備え、
前記積層体が、銅層と前記銅層の表面に積層される表面黒化層であり、前記表面黒化層が最も表面にあり、
前記銅層が、積層構造であり、
前記透明基板側における銅層の結晶の(111)配向度指数が1未満で、
前記表面黒化層側における銅層の結晶の(111)配向度指数が1.2以上で、
前記表面黒化層の厚さが、10nm以上、100nm以下であることを特徴とする積層体基板。
A transparent substrate;
Comprising a conductive laminate provided on at least one surface of the transparent substrate;
The laminated body is a surface blackened layer laminated on the surface of the copper layer and the copper layer, the surface blackened layer is on the most surface,
The copper layer has a laminated structure,
The (111) orientation degree index of the crystal of the copper layer on the transparent substrate side is less than 1,
(111) orientation index of the copper layer crystal on the surface blackening layer side is 1.2 or more,
A laminate substrate, wherein the surface blackening layer has a thickness of 10 nm or more and 100 nm or less .
前記銅層、乾式めっき層の第一銅膜と、前記第一銅膜を給電層としPR電流による電気めっき層の第二銅膜とを含むことを特徴とする請求項1に記載の積層体基板。 The copper layer, according to claim 1, characterized in that it comprises a first copper layer of dry plating layer, a second copper layer of a copper electroplating layer by PR current the first copper layer and the power feeding layer Laminated substrate. 前記第二銅膜の厚さ、100nm以上であることを特徴とする請求項に記載の積層体基板。 The laminate substrate according to claim 2 , wherein the thickness of the second copper film is 100 nm or more. 前記積層体が、
前記透明基板の表面に形成される第一黒化層と、
前記第一黒化層の表面に形成される前記銅層と、
前記銅層の表面に形成される前記表面黒化層とからなる積層構造であることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の積層体基板。
The laminate is
A first blackening layer formed on the surface of the transparent substrate;
The copper layer formed on the surface of the first blackening layer;
Laminate substrate according to any one of claims 1 3, characterized in that a laminated structure comprising the said surface blackening layer formed on the surface of the copper layer.
前記第一黒化層及び前記表面黒化層が、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Ni、Cuから選択される1種以上の金属を含む窒化物又は酸化物であることを特徴とする請求項に記載の積層体基板。 The first blackening layer and the surface blackening layer are nitrides or oxides containing one or more metals selected from Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni, and Cu. The laminate substrate according to claim 4 , wherein the laminate substrate is a product. 前記銅層厚さが、100nm以上であり、
前記表面黒化層の厚さが、20nm以上である請求項1からのいずれか1項に記載の積層体基板。
The copper layer has a thickness of 100 nm or more;
The laminate substrate according to any one of claims 1 to 5 , wherein a thickness of the surface blackening layer is 20 nm or more.
請求項1からのいずれか1項に記載の積層体基板の製造方法であり、
前記表面黒化層側における銅層をPR電流による電気めっき法で成膜する工程を含むことを特徴とする積層体基板の製造方法。
It is a manufacturing method of the layered product substrate according to any one of claims 1 to 6 ,
A method of manufacturing a laminate substrate, comprising a step of forming a copper layer on the surface blackening layer side by electroplating using a PR current.
請求項1から6のいずれか1項に記載の積層体基板の製造方法であり、
前記銅層のうち前記透明基板側における銅層の全部または一部を乾式めっき法により成膜する工程(a)と、
前記工程(a)の後に、前記表面黒化層側における銅層をPR電流による電気めっき法で成膜する工程を含むことを特徴とする積層体基板の製造方法。
It is a manufacturing method of the layered product substrate according to any one of claims 1 to 6 ,
Step (a) of depositing all or part of the copper layer on the transparent substrate side of the copper layer by a dry plating method;
After the step (a), the method for producing a laminate substrate which comprises a step of forming a copper layer on said surface blackening layer side electroplating by PR current.
透明基板と、
前記透明基板の少なくとも一方の表面に設けた積層構造の配線を備え、
前記配線が、銅層と前記銅層の表面に積層される表面黒化層からなる積層体であり、前記表面黒化層が最も表面にあり、
前記銅層積層構造であり、
前記透明基板側における銅層の結晶の(111)配向度指数が1未満で、
前記表面黒化層側における銅層の結晶の(111)配向度指数が1.2以上であり、
前記黒化層の厚さが10nm以上、100nm以下であることを特徴とする配線基板。
A transparent substrate;
A wiring having a laminated structure provided on at least one surface of the transparent substrate,
Wherein the wiring is a laminate comprising a surface blackening layer laminated on the surface of the copper layer and the copper layer located at the surface blackening layer is most superficial,
The copper layer has a laminated structure,
The (111) orientation degree index of the crystal of the copper layer on the transparent substrate side is less than 1,
(111) orientation degree index of the crystal of the copper layer on the surface blackening layer side is 1.2 or more ,
The wiring board, wherein the blackened layer has a thickness of 10 nm or more and 100 nm or less .
前記銅層、乾式めっき層の第一銅膜と、前記第一銅膜を給電層としPR電流による電気めっき層の第二銅膜とを含むことを特徴とする請求項に記載の配線基板。 The copper layer, according to claim 9, characterized in that it comprises a first copper layer of dry plating layer, a second copper layer of a copper electroplating layer by PR current the first copper layer and the power feeding layer Wiring board. 記第二銅膜の厚さが、100nm以上であることを特徴とする請求項9又は10に記載の配線基板。 The circuit board according to claim 9 or 10 before Symbol thickness of the second copper layer, characterized in that at 100nm or more. 前記積層体が、
前記透明基板の表面に形成される第一黒化層と、前記第一黒化層の表面に形成される前記銅層と、前記銅層の表面に形成される前記表面黒化層からなる積層構造であることを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載の配線基板。
The laminate is
A laminate comprising a first blackening layer formed on the surface of the transparent substrate, the copper layer formed on the surface of the first blackening layer, and the surface blackening layer formed on the surface of the copper layer. It is a structure, The wiring board of any one of Claim 9 to 11 characterized by the above-mentioned.
前記第一黒化層および前記表面黒化層が、Ti、Al、V、W、Ta、Si、Cr、Ag、Mo、Ni、Cuから選択される1種以上の金属を含む窒化物または酸化物であることを特徴する請求項12に記載の配線基板。 The first blackening layer and the surface blackening layer are nitrides or oxides containing one or more metals selected from Ti, Al, V, W, Ta, Si, Cr, Ag, Mo, Ni, and Cu. The wiring board according to claim 12 , wherein the wiring board is a thing. 前記銅層の厚さが、100nm以上であり。
前記表面黒化層の厚さが10nm以上である請求項9から13のいずれか1項に記載の配線基板。
The copper layer has a thickness of 100 nm or more.
The wiring board according to claim 9 , wherein a thickness of the surface blackening layer is 10 nm or more.
請求項1からのいずれか1項に記載の積層体基板をエッチングにより配線に加工することを特徴とする配線基板の製造方法。 A method of manufacturing a wiring board, comprising processing the laminated substrate according to any one of claims 1 to 6 into a wiring by etching.
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