JP7317604B2 - 配線回路基板および配線回路基板の製造方法 - Google Patents

配線回路基板および配線回路基板の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、配線回路基板および配線回路基板の製造方法に関する。
従来、撮像素子などの電子部品が実装される配線回路基板が知られている。
例えば、撮像素子開口部を有するベース絶縁層と、撮像素子接続端子を有する導体パターンと、カバー絶縁層とを順に備え、撮像素子接続端子が、撮像素子開口部から露出され、ベース絶縁層におけるカバー絶縁層と反対側の表面と面一となるように配置される撮像素子実装基板が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
そのような撮像素子実装基板は、金属支持体上にベース絶縁層を形成し、ベース絶縁層上と撮像素子開口部から露出する金属支持体上とに導体パターンを形成した後、導体パターンを被覆するようにベース絶縁層上にカバー絶縁層を形成し、次いで、金属支持体を除去することにより製造される。
また、撮像素子実装基板には、ベース絶縁層におけるカバー絶縁層と反対側の表面、つまり金属支持体が設けられていた表面(以下、実装面とする。)において、撮像素子の端子と撮像素子接続端子とがソルダーバンプにより接続されて、撮像素子が実装される。
ここで、カバー絶縁層は、導体パターンを被覆するために段差を有する一方、ベース絶縁層の実装面は、導体パターンおよびカバー絶縁層が設けられておらず、比較的平坦となる。そのため、撮像素子を比較的平坦な実装面に実装することで、撮像素子実装基板の厚み方向における撮像素子の位置精度の向上を図っている。
特開2018-190787号公報
このような特許文献1に記載の撮像素子実装基板では、撮像素子の端子と撮像素子接続端子との接続強度向上の観点から、実装面と撮像素子との間にアンダーフィル層を設ける場合がある。
しかし、特許文献1に記載の撮像素子実装基板では、ベース絶縁層に対するアンダーフィル層の密着性を十分に確保できず、アンダーフィル層がベース絶縁層から剥離するおそれがある。そこで、ベース絶縁層に対するアンダーフィル層の密着性の向上が検討される。
一方、特許文献1に記載されるような撮像素子実装基板では、実装した撮像素子を、交換や再利用のために取り外してリワークする場合があり、この場合、アンダーフィル層をベース絶縁層から引き剥がすことが望まれる。
このとき、ベース絶縁層とアンダーフィル層との密着性が過度に高いと、アンダーフィル層をベース絶縁層から引き剥がすことが困難となり、ひいては、撮像素子のリワーク性を確保できないという不具合がある。
つまり、特許文献1に記載されるような撮像素子実装基板には、アンダーフィル層をベース絶縁層に安定して密着できながら、撮像素子のリワーク時においてアンダーフィル層をベース絶縁層から引き剥がしたいという要望がある。
本発明は、第1絶縁層に対する第2絶縁層の密着性の向上を図ることができながら、電子部品のリワーク性を確保できる配線回路基板、および、製造効率のよい配線回路基板の製造方法を提供する。
本発明[1]は、ポリイミドを含有する第1絶縁層と、前記第1絶縁層の厚み方向の一方面に配置される端子と、を備え、前記第1絶縁層の厚み方向の一方面における、ESCA測定での金属元素検出量が、全検出元素のうち、1atom%以上20atom%未満である、配線回路基板を含んでいる。
このような構成によれば、第1絶縁層の厚み方向の一方面における金属元素検出量が上記上限未満であるので、第1絶縁層の厚み方向の一方面に電子部品を実装し、第1絶縁層と電子部品との間に第2絶縁層を設けたときに、第1絶縁層に対する第2絶縁層の密着性の向上を図ることができる。
また、配線回路基板に実装した電子部品を、配線回路基板から取り外してリワークする場合、第1絶縁層の厚み方向の一方面における金属元素検出量が上記下限以上であるので、第1絶縁層に対する第2絶縁層の密着性を、第2絶縁層が第1絶縁層から引き剥がし可能となるように調整でき、電子部品のリワーク性を確保することができる。
本発明[2]は、前記第1絶縁層の厚み方向の一方面における、ESCA測定でのCr元素検出量およびMn元素検出量の総和が、10atom%未満である、上記[1]に記載の配線回路基板を含む。
このような構成によれば、第1絶縁層の厚み方向の一方面におけるCr元素検出量およびMn元素検出量の総和が上記上限未満であるので、第1絶縁層に対する第2絶縁層の密着性の向上を確実に図ることができる。
本発明[3]は、前記第1絶縁層の厚み方向の一方面に配置される第2絶縁層を、さらに備え、前記第1絶縁層の厚み方向の一方面に対する前記第2絶縁層の密着力が、50gf/cm以上である、上記[1]または[2]に記載の配線回路基板を含む。
このような構成によれば、第1絶縁層に対する第2絶縁層の密着力が上記下限以上であるので、第2絶縁層が第1絶縁層から所望せずに剥離することを抑制できる。
本発明[4]は、金属支持層を準備する工程と、前記金属支持層上にポリイミドを含有する第1絶縁層を形成する工程と、前記第1絶縁層の厚み方向の一方面に配置される端子を形成する工程と、前記金属支持層を除去する工程と、前記金属支持層の除去により露出された前記第1絶縁層の厚み方向の一方面を、エッチングする工程と、を含む、配線回路基板の製造方法を含む。
このような方法によれば、金属支持層上に第1絶縁層を形成した後、第1絶縁層の厚み方向の一方面に端子を形成し、次いで、金属支持層を除去して、第1絶縁層の厚み方向の一方面を露出させる。そして、金属支持層の除去により露出された第1絶縁層の厚み方向の一方面をエッチングする。
そのため、第1絶縁層の厚み方向の一方面における金属元素検出量を1atom%以上20atom%未満に調整することができる。その結果、簡易な方法でありながら、上記した配線回路基板を効率よく製造することができる。
本発明の配線回路基板によれば、第1絶縁層に対する第2絶縁層の密着性の向上を図ることができながら、電子部品のリワーク性を確保できる。
本発明の配線回路基板の製造方法によれば、上記した配線回路基板を効率よく製造することができる。
図1は、本発明の配線回路基板の一実施形態である撮像素子実装基板の平面図を示す。 図2は、図1に示す撮像素子実装基板におけるA-A断面図を示す。 図3A~図3Dは、図2に示す撮像素子実装基板の製造工程図を示し、図3Aが、金属支持体準備工程およびベース絶縁層形成工程、図3Bが、導体パターン形成工程、図3Cが、カバー絶縁層形成工程、図3Dが、金属支持体除去工程を示す。 図4Eおよび図4Fは、図3Dに続いて、撮像素子を撮像素子実装基板に実装する工程図を示し、図4Eが、素子接続工程、図4Fが、アンダーフィル形成工程を示す。 図5は、図2に示す撮像素子実装基板を備える撮像装置を示す。
1.撮像素子実装基板
図1および図2を参照して、本発明の配線回路基板の一実施形態としての撮像素子実装基板1(以下、実装基板1とする。)を説明する。
図1に示すように、実装基板1は、電子部品の一例としての撮像素子21(後述、図4F参照)を実装するためのフレキシブル配線回路基板(FPC)であって、撮像素子21を未だ備えていない。実装基板1は、平面視略矩形(長方形状)の平板形状(シート形状)を有している。
実装基板1は、ハウジング配置部2、および、外部部品接続部3を備える。
ハウジング配置部2は、ハウジング22(後述、図5参照)や撮像素子21が配置される部分である。具体的には、ハウジング配置部2は、ハウジング22が実装基板1に配置された場合において、実装基板1の厚み方向に投影したときに、ハウジング22と重複する部分である。ハウジング配置部2の略中央には、端子の一例としての第1端子10(後述)が複数配置されている。
外部部品接続部3は、ハウジング配置部2以外の領域であって、外部部品と接続するための部分である。外部部品接続部3は、実装基板1の長手方向にハウジング配置部2と連続して配置されている。外部部品接続部3には、第2端子11(後述)が複数配置されている。
図2に示すように、実装基板1は、第1絶縁層の一例としてのベース絶縁層4と、導体パターン5と、カバー絶縁層6とを、ベース絶縁層4の厚み方向に順に備える。なお、以下では、ベース絶縁層4の厚み方向を単に厚み方向として記載する。図2において、紙面上側がベース絶縁層4の厚み方向の一方側であり、紙面下側がベース絶縁層4の厚み方向の他方側である。
図1に示すように、ベース絶縁層4は、実装基板1の外形をなし、平面視略矩形状を有する。ベース絶縁層4は、後述する金属支持体19(図3A~図3C参照)に支持されておらず、実装基板1は、金属支持体19(金属支持層)を備えない。
ベース絶縁層4は、複数の第1開口部7と、複数の第2開口部8とを備える。
複数の第1開口部7は、第1端子10(後述)を厚み方向一方側から露出する。複数の第1開口部7は、ハウジング配置部2の中央部に、矩形枠状となるように、互いに間隔を隔てて整列配置されている。第1開口部7は、ベース絶縁層4を厚み方向に貫通し、平面視略円形状を有している。第1開口部7は、厚み方向一方側に向かうに従って開口断面積が小さくなるテーパ形状を有する(図2参照)。
複数の第2開口部8は、第2端子11(後述)を厚み方向一方側から露出する。複数の第2開口部8は、外部部品接続部3において、実装基板1の幅方向に互いに間隔を隔てて整列配置されている。第2開口部8は、ベース絶縁層4を厚み方向に貫通し、平面視略矩形状(長方形状)を有している。
また、図2に示すように、ベース絶縁層4は、厚み方向において、一方面4Aと、他方面4Bとを備える。
ベース絶縁層の一方面4Aは、厚み方向の一方側に位置する。ベース絶縁層の一方面4Aは、平坦(平滑)状を有し、その全体が露出されている。ベース絶縁層の一方面4Aには、後述する金属支持体19の金属残渣が付着している。
金属残渣として、例えば、Si元素、Cr元素、Mn元素、Fe元素、Ni元素、Mo元素、Cu元素などの金属元素が挙げられる。金属残渣は、1種または2種以上の金属元素を含むことができる。言い換えれば、金属残渣は、Si元素、Cr元素、Mn元素、Fe元素、Ni元素、Mo元素およびCu元素からなる群から選択される少なくとも1種の金属元素を含み、好ましくは、Cr元素およびMn元素を含む。
ベース絶縁層4の一方面4Aにおける、ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)測定での金属元素検出量は、全検出元素のうち、1atom%以上、20atom%未満、好ましくは、10atom%以下、さらに好ましくは、5atom%以下である。
ESCA測定では、上記した金属残渣の金属元素が検出されるとともに、ベース絶縁層を構成する各元素(例えば、C元素、N元素、O元素、F元素など)が検出される。ESCA測定は、後述する実施例に記載の方法に準拠して測定でき、金属元素検出量は、後述する実施例に記載の方法に準拠して算出できる(以下同様)。
一方面4Aにおける金属元素検出量が上記上限未満であれば、ベース絶縁層4の一方面4Aに対するアンダーフィル層18(後述)の密着性の向上を図ることができる。また、一方面4Aにおける金属元素検出量が上記下限以上であれば、ベース絶縁層4の一方面4Aに対するアンダーフィル層18(後述)の密着性を、アンダーフィル層18がベース絶縁層4から引き剥がし可能となるように調整でき、撮像素子21のリワーク性を確保することができる。
金属残渣がCr元素およびMn元素を含む場合、ベース絶縁層4の一方面4AにおけるESCA測定でのCr元素検出量およびMn元素検出量の総和は、例えば、0.5atom%以上、好ましくは、1atom%以上、例えば、15atom%未満、好ましくは、10atom%未満、さらに好ましくは、5atom%以下である。
一方面4AにおけるCr元素検出量およびMn元素検出量の総和が上記上限未満であれば、ベース絶縁層4の一方面4Aに対するアンダーフィル層18(後述)の密着性の向上を確実に図ることができる。
ベース絶縁層の他方面4Bは、厚み方向の他方側に位置し、厚み方向において一方面4Aの反対側に位置する。ベース絶縁層の他方面4Bは、カバー絶縁層6により被覆されている。ベース絶縁層の他方面4Bには、上記した金属残渣が付着していない。言い換えれば、ベース絶縁層4の他方面4Bにおける、ESCA測定での金属元素検出量は、全検出元素のうち、例えば、1atom%未満であり、好ましくは、0atom%である。
ベース絶縁層4の材料として、例えば、ポリイミドが挙げられる。つまり、ベース絶縁層4は、ポリイミドを含有する。
ベース絶縁層4の厚みは、例えば、1μm以上、好ましくは、3μm以上、例えば、30μm以下、好ましくは、12μm以下、さらに好ましくは、8μm以下である。
導体パターン5は、複数の第1端子10と、複数の第2端子11(図1参照)と、複数の配線9とを備える。
複数の第1端子10は、ハウジング配置部2の中央部において、矩形枠状となるように、互いに間隔を隔てて整列配置されている(図1参照)。複数の第1端子10は、実装される撮像素子21の複数の端子25(図4E参照)に対応するように設けられている。また、複数の第1端子10は、複数の第1開口部7に対応して設けられる。第1端子10は、平面視略円形状を有する。第1端子10は、第1開口部7に充填され、厚み方向一方側から見て、ベース絶縁層4から露出されている。厚み方向における第1端子10の一方面10Aは、平坦(平滑)状を有する。厚み方向における第1端子10の一方面10Aは、ベース絶縁層4の一方面4Aと略面一である。これによって、第1端子10は、ベース絶縁層4の一方面4Aに配置される。
図1に示すように、複数の第2端子11は、外部部品接続部3において、互いに間隔を隔てて整列配置されている。複数の第2端子11は、外部部品の複数の端子(図示せず)に対応するように設けられている。また、複数の第2端子11は、複数の第2開口部8に対応して設けられる。第2端子11は、平面視略矩形状(長方形状)を有している。第2端子11は、第2開口部8に充填され、厚み方向一方側から見て、ベース絶縁層4から露出されている。厚み方向における第2端子11の一方面は、ベース絶縁層4の一方面4Aと略面一である。これによって、第2端子11は、ベース絶縁層4の一方面4Aに配置される。
図2に示すように、複数の配線9は、ベース絶縁層4に対して厚み方向の他方側に配置され、具体的には、ベース絶縁層4の他方面4Bに配置される。
複数の配線9は、複数の第1端子10と複数の第2端子11とを電気的に接続する。具体的には、各配線9の一端は、他方面4Bから第1開口部7に落ち込み、各第1端子10と連続する。各配線9の他端は、他方面4Bから第2開口部8に落ち込み、各第2端子11と連続する。
導体パターン5の材料として、例えば、銅、銀、金、ニッケルまたはそれらを含む合金、半田などの金属材料が挙げられ、好ましくは、銅が挙げられる。
導体パターン5の厚みは、例えば、1μm以上、好ましくは、2μm以上、例えば、15μm以下、好ましくは、10μm以下である。
カバー絶縁層6は、導体パターン5を被覆するように、ベース絶縁層4に対して厚み方向の他方側に配置され、具体的には、ベース絶縁層4の他方面4Bに配置される。カバー絶縁層6の外形は、ベース絶縁層4の外形と同一となるように形成される。
カバー絶縁層6の材料として、例えば、絶縁材料が挙げられる。絶縁材料として、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、アクリル、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂などが挙げられる。絶縁材料として、好ましくは、ベース絶縁層4と同様のポリイミドが挙げられる。
カバー絶縁層6の厚みは、例えば、1μm以上、好ましくは、2μm以上、例えば、30μm以下、好ましくは、10μm以下、さらに好ましくは、5μm以下である。
このような実装基板1の厚み(ベース絶縁層4、導体パターン5およびカバー絶縁層6の厚みの総和)は、例えば、3μm以上、例えば、50μm以下、好ましくは、30μm以下である。
2.撮像素子実装基板の製造方法
次に、図3A~図3Dを参照して、実装基板1の製造方法について説明する。実装基板1の製造方法は、例えば、金属支持体準備工程と、ベース絶縁層形成工程と、導体パターン形成工程と、カバー絶縁層形成工程と、エッチング工程とを順に含む。
図3Aに示すように、金属支持体準備工程では、金属支持層の一例としての金属支持体19を準備する。
金属支持体19は、平面視略矩形(長方形状)の平板形状を有する。金属支持体19の上面は、平坦(平滑)状を有する。
金属支持体19の材料は、上記した金属元素を含み、具体的には、ステンレス、42アロイ、アルミニウムなどの金属材料が挙げられ、好ましくは、ステンレスが挙げられる。
金属支持体19の厚みは、例えば、5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、例えば、50μm以下、好ましくは、30μm以下である。
続いて、ベース絶縁層形成工程では、ベース絶縁層4を、金属支持体19の上面に形成する。なお、図3A~図3Dに示すベース絶縁層4の厚み方向は、図2に示すベース絶縁層4の厚み方向と逆であり、紙面上側が厚み方向の他方側、紙面下側が厚み方向の一方側である。つまり、ベース絶縁層4の一方面4Aが、金属支持体19と接触し、ベース絶縁層4の他方面4Bが、一方面4Aに対して金属支持体19の反対側に位置する。
具体的には、ポリイミド前駆体を含むワニスを金属支持体19の上面全体に塗布して乾燥させて、ベース皮膜を形成する。その後、ベース皮膜を、開口部(第1開口部7および第2開口部8)に対応するパターンを有するフォトマスクを介して露光する。その後、ベース皮膜を現像し、好ましくは加熱硬化させる。これによって、ポリイミドを含有するベース絶縁層4が、金属支持体19上に形成される。
続いて、図3Bに示すように、導体パターン形成工程では、導体パターン5を、上記したパターンで、ベース絶縁層4の上面(他方面4B)と、第1開口部7および第2開口部8から露出する金属支持体19の上面とに、例えば、アディティブ法などによって形成する。
これによって、複数の第1端子10と、複数の第2端子11と、複数の配線9とが一括して形成される。第1端子10は、第1開口部7内に配置され、金属支持体19の上面と接触する。第2端子11は、図示しないが、第2開口部8内に配置され、金属支持体19の上面と接触する。これによって、第1端子10および第2端子11は、ベース絶縁層4の一方面4Aに配置される。また、配線9は、ベース絶縁層4の他方面4Bに配置される。
続いて、図3Cに示すように、カバー絶縁層形成工程では、カバー絶縁層6を、導体パターン5を被覆するように、ベース絶縁層4の上面(他方面4B)に形成する。カバー絶縁層形成工程は、ベース絶縁層形成工程と同様に実施できる。
続いて、図3Dに示すように、金属支持体除去工程では、金属支持体19を除去する。
金属支持体19の除去方法として、例えば、金属支持体19をベース絶縁層4の下面(一方面4A)から剥離する方法、例えば、金属支持体19をエッチング(例えば、ドライエッチング、ウェットエッチングなど)する方法などが挙げられる。
金属支持体19の除去方法のなかでは、好ましくは、エッチング、さらに好ましくは、ウェットエッチングが挙げられる。
金属支持体19をウェットエッチングする場合、エッチング液として、例えば、塩化第二鉄溶液などが使用される。そして、例えば、金属支持体19に対して厚み方向の一方側から、エッチング液をスプレーして、金属支持体19を除去する。
すると、ベース絶縁層4の一方面4Aと、第1端子10の一方面10Aと、第2端子11の一方面(図示せず)とが露出される。
以上によって、ベース絶縁層4と、導体パターン5と、カバー絶縁層6とを備える実装基板1が製造される。
後述するエッチング工程の前において、実装基板1のベース絶縁層4の一方面4Aには、ESCA測定での金属元素検出量が20atom%以上となる金属支持体19の金属残渣が付着している。
次いで、エッチング工程では、金属支持体19の除去により露出されたベース絶縁層4の一方面4Aをエッチングして、付着する金属残渣を除去する。
エッチング方法として、例えば、ドライエッチングおよびウェットエッチングが挙げられ、好ましくは、ウェットエッチングが挙げられる。
ベース絶縁層4の一方面4Aをウェットエッチングする場合、エッチング液として、例えば、硝酸第二セリウムアンモニウム溶液、苛性ソーダ水溶液、過マンガン酸カリウム溶液、メタケイ酸ナトリウム溶液などが使用される。さらに、エッチング液のなかで、好ましくは、硝酸第二セリウムアンモニウム溶液が挙げられる。そして、例えば、実装基板1をエッチング液に浸漬して、一方面4Aに付着する金属残渣を除去する。
エッチング液の温度は、例えば、20℃以上、好ましくは、30℃以上、例えば、80℃以下、好ましくは、65℃以下である。エッチング時間(浸漬時間)は、例えば、1分以上、例えば、15分以下、好ましくは、10分以下である。
エッチング液の温度が上記下限以上またはエッチング時間が上記下限以上であれば、ベース絶縁層4の一方面4AにおけるESCA測定での金属元素検出量を20atom%未満に調整できる。また、エッチング液の温度が上記上限以下またはエッチング時間が上記上限以下であれば、ベース絶縁層4の一方面4AにおけるESCA測定での金属元素検出量を1atom%以上に調整できる。
その後、エッチング液から取り出した実装基板1を、必要に応じて水洗いする。
これによって、ベース絶縁層4の一方面4Aがソフトエッチングされて、ベース絶縁層4の一方面4AにおけるESCA測定での金属元素検出量が、1atom%以上20atom%未満に調整される。
3.実装基板に対する撮像素子の実装方法
このような実装基板1は、例えば、撮像素子が実装されて、カメラモジュールなどの撮像装置に備えられる。
次に、図4Eおよび図4Fを参照して、実装基板1に対する撮像素子21の実装方法を説明する。
実装基板1に対する撮像素子21の実装方法は、素子接続工程と、アンダーフィル形成工程とを含む。
図4Eに示すように、素子接続工程では、まず、撮像素子21を準備する。
撮像素子21は、光を電気信号に変換する半導体素子であって、例えば、CMOSセンサ、CCDセンサなどの固体撮像素子が挙げられる。撮像素子21は、平面視略矩形の平板形状に形成されており、図示しないが、Si基板などのシリコンと、その上に配置されるフォトダイオード(光電変換素子)およびカラーフィルターとを備える。撮像素子21は、複数の端子25を備える。複数の端子25は、複数の第1端子10と対応する。
そして、実装基板1の第1端子10上にソルダーバンプなどの接合材料26を配置し、実装基板1の第1端子10と撮像素子21の端子25とを、接合材料26を介して電気的に接続する。
これによって、撮像素子21は、実装基板1のハウジング配置部2の中央部に配置され、実装基板1にフリップチップ実装される。このとき、撮像素子21は、ベース絶縁層4の一方面4Aに対して厚み方向の一方側に間隔を空けて位置する。
次いで、図4Fに示すように、アンダーフィル形成工程では、撮像素子21とベース絶縁層4との間に、第2絶縁層の一例としてのアンダーフィル層18を形成する。
具体的には、液状の樹脂組成物を、撮像素子21とベース絶縁層4の一方面4Aとの間に注入した後、加熱硬化させる。
アンダーフィル層18の材料として、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂材料が挙げられ、好ましくは、エポキシ樹脂が挙げられる。アンダーフィル層18の材料は、単独使用または2種以上併用することができる。
加熱温度は、アンダーフィル層18の材料に応じて適宜変更されるが、例えば、100℃以上、好ましくは、120℃以上、例えば、150℃以下、好ましくは、130℃以下である。
加熱時間は、アンダーフィル層18の材料に応じて適宜変更されるが、例えば、10分以上、好ましくは、30分以上、例えば、120分以下、好ましくは、60分以下である。
これによって、アンダーフィル層18が、撮像素子21とベース絶縁層4の一方面4Aとの間に形成される。言い換えれば、アンダーフィル層18は、ベース絶縁層4の一方面4Aに配置される。つまり、撮像素子21が実装された実装基板1は、アンダーフィル層18を備える。
ベース絶縁層4の一方面4Aに対するアンダーフィル層18の密着力は、例えば、20gf/cmを超過し、好ましくは、50gf/cm以上、さらに好ましくは、100gf/cm以上、例えば、200gf/cm以下である。なお、密着力は、後述する実施例に記載の方法に準拠して測定できる(以下同様)。
アンダーフィル層18の密着力が上記下限以上であれば、アンダーフィル層18が所望せずにベース絶縁層4の一方面4Aから剥離することを抑制できる。アンダーフィル層18の密着力が上記上限以下であれば、撮像素子21のリワーク性を確実に確保することができる。
以上によって、実装基板1に対する撮像素子21の実装が完了する。なお、実装基板1と、撮像素子21と、アンダーフィル層18とは、撮像ユニット27を構成する。
また、実装基板1は、後述する撮像装置ではなく、撮像装置の一部品、すなわち、撮像装置を作製するための部品であり、産業上利用可能なデバイスである。実装基板1は、撮像素子を含まない部品単独で流通してもよく、撮像素子が実装された撮像ユニットとして流通してもよい。
4.撮像装置
次に、図5を参照して、撮像ユニット27を備える撮像装置20を説明する。
撮像装置20は、撮像ユニット27と、ハウジング22と、光学レンズ23と、フィルター24とを備える。
撮像ユニット27は、実装基板1と、撮像素子21と、アンダーフィル層18とを備える。
ハウジング22は、実装基板1のハウジング配置部2に、撮像素子21と間隔を隔てて囲むように配置されている。ハウジング22は、平面視略矩形状の筒状を有している。
光学レンズ23は、厚み方向において、撮像素子21に対して実装基板1の反対側に間隔を隔てて配置される。光学レンズ23は、平面視略円形状に形成され、外部からの光が撮像素子21に到達するように、ハウジング22に固定される。
フィルター24は、厚み方向における撮像素子21と光学レンズ23との間に、これらと間隔を隔てて配置され、ハウジング22に固定される。
本発明者らは、図4Fに示すように、ベース絶縁層4の一方面4A(金属支持体19が設けられていた表面)にアンダーフィル層18を形成すると、一方面4Aに対するアンダーフィル層18の密着性を十分に確保できないという知見を得た。
そこで、本発明者らは、当該知見について種々検討し、アンダーフィル層18の密着性は、ベース絶縁層4の一方面4Aに付着する金属支持体19の金属残渣に依存することを見出し、本発明を完成した。
図4Fに示すように、実装基板1では、ベース絶縁層4の一方面4Aにおける金属元素検出量が上記上限未満である。そのため、ベース絶縁層4に対するアンダーフィル層18の密着性の向上を図ることができる。
また、実装基板1では、ベース絶縁層4の一方面4Aにおける金属元素検出量が上記下限以上である。そのため、実装基板1に実装した撮像素子21を、実装基板1から取り外してリワークする場合、アンダーフィル層18をベース絶縁層4から引き剥がすことができる。その結果、撮像素子21のリワーク性を確保することができる。
また、ベース絶縁層4の一方面4AにおけるCr元素検出量およびMn元素検出量の総和は、上記上限未満である。そのため、ベース絶縁層4に対するアンダーフィル層18の密着性の向上を確実に図ることができる。
また、ベース絶縁層4に対するアンダーフィル層18の密着力は、上記下限以上である。そのため、アンダーフィル層18がベース絶縁層4から、所望せずに剥離することを抑制できる。
また、実装基板1の製造方法では、図3A~図3Dに示すように、金属支持体19上にベース絶縁層4を形成した後、ベース絶縁層4の一方面4Aに第1端子10を形成し、次いで、金属支持体19を除去して、ベース絶縁層4の一方面4Aを露出させる。そして、金属支持体19の除去により露出されたベース絶縁層4の一方面4Aをエッチングする。
そのため、ベース絶縁層4の一方面4Aにおける金属元素検出量を上記の範囲に調整することができる。その結果、簡易な方法でありながら、上記した実装基板1を効率よく製造することができる。
<変形例>
上記した実施形態では、本発明の配線回路基板として、撮像素子21を実装するための撮像素子実装基板1(実装基板1)を説明しているが、配線回路基板の用途は、これに限定されない。例えば、スマートフォン、パソコン、ゲーム機などに用いられるFPCなどに好適に用いられる。
また、実装基板1では、厚み方向に互いに隣り合う層が、接着剤なしに接着される接着剤レスのFPCであるが、これに限定されない。厚み方向に互いに隣り合う層の間に接着剤層を設けることもできる。一方、薄型化の観点から、上記の実施形態のように、実装基板1は、接着剤レスのFPCであることが好ましい。
また、実装基板1は、図2に示すように、ベース絶縁層4、導体パターン5およびカバー絶縁層6を備えるが、実装基板1の構成は、これに限定されない。例えば、実装基板1は、カバー絶縁層6の厚み方向一方側に配置され、外部からの電磁波を遮断するシールド層と、シールド層を被覆する第2カバー絶縁層とをさらに備えてもよい。
また、撮像装置20では、図5に示すように、撮像素子21は、実装基板1にフリップチップ実装されているが、実装基板1にワイヤボンディングによって実装することもできる。
このような変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を奏する。また、上記した実施形態と変形例とは適宜組み合わせることができる。
以下に参考実施例および参考比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、参考実施例および参考比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。
参考比較例1
ステンレスを材料とする金属支持体を準備し、ポリイミド前駆体溶液を金属支持体の上面に塗布し、次いで、80℃で10分乾燥させて、ベース皮膜(ポリイミド前駆体皮膜)を形成した。
続いて、ベース皮膜を、露光および現像した後、窒素雰囲気下、360℃で1時間加熱して硬化させた。これにより、ポリイミドを含有するベース絶縁層を形成した。
次いで、金属支持体に対して塩化第二鉄水溶液(エッチング液)をスプレーして、金属支持体を除去した。これによって、ベース絶縁層の一方面を露出させた。
以上により、ベース絶縁層を得た。
参考実施例1
参考比較例1と同様にして調製したベース絶縁層を、40℃に調整した硝酸第二セリウムアンモニウム溶液(エッチング液)に、3分間浸漬した。その後、ベース絶縁層を水洗いして乾燥させた。
以上により、ベース絶縁層を得た。
<ESCA測定>
参考比較例のベース絶縁層の一方面(金属支持体が設けられていた面)および他方面(一方面と逆側の面)と、参考実施例のベース絶縁層の一方面(金属支持体が設けられていた面)とのそれぞれについて、ESCA測定を実施した。
具体的には、参考比較例および参考実施例のベース絶縁層を1cm×1cmのサイズに切り出し、各ベース絶縁層を、測定対象面が下記装置のアナライザと向かい合うように、モリブデン(Mo)板により試料台に押さえて固定した。試料台は、平板形状を有する。その後、下記条件において、ワイドスキャン測定を実施して、定性分析した。また、表1に示す各元素に対してナロースキャン測定を実施して、元素比率(atomic%)を算出した。その結果を表1に示す。
装置;Quantera SXM(アルバック・ファイ社製)
X線源;モノクロ AlKα
X線セッティング;100μmφ[15kV、25W]
光電子取出し角;ベース絶縁層の測定対象面に対して45°
結合エネルギーの補正;C1スペクトルのC-C結合由来のピークを285.0eVに補正
帯電中和条件;電子中和銃とArイオン銃(中和モード)との併用。
<アンダーフィル層の密着力>
参考比較例のベース絶縁層の一方面および他方面と、参考実施例のベース絶縁層の一方面とのそれぞれに、アンダーフィル層を形成して、ベース絶縁層に対するアンダーフィル層の密着力を測定した。
具体的には、参考比較例および参考実施例のベース絶縁層の測定対象面に、液状のエポキシ樹脂組成物を塗布し、次いで、125℃で10分乾燥させて、アンダーフィル層を形成した。アンダーフィル層の厚みは、約40μmであった。
次いで、アンダーフィル層におけるベース絶縁層と反対側の面に、両面テープ(No.5000ns、日東電工社製)を貼り付けて、積層体を準備した。積層体は、ベース絶縁層と、アンダーフィル層と、両面テープとを厚み方向に順に備える。
次いで、積層体を5mm幅の平帯状にカットし、積層体を、両面テープによって、下記装置が備える試料台に固定した。試料台は、回転可能に支持される円柱形状を有し、試料台の外径は、20cmであった。また、積層体は、試料台の周面に接着された。
次いで、ベース絶縁層を、下記条件において、アンダーフィル層から引き剥がした。その結果を表1に示す。
装置;SVZ-50NB(IMADA社製)
引張角度;90°(つまり、引張方向は、試料台の径方向)
引張速度;10mm/分
Figure 0007317604000001
<考察>
表1に示されるように、ベース絶縁層の一方面におけるESCA測定での金属元素検出量が20atom%未満である参考実施例1は、ベース絶縁層の一方面におけるESCA測定での金属元素検出量が20atom%以上である参考比較例1と比較して、ベース絶縁層に対するアンダーフィル層の密着力が顕著に向上している。
また、参考実施例1は、ベース絶縁層の一方面におけるESCA測定での金属元素検出量が1atom%以上であり、ベース絶縁層に対するアンダーフィル層の密着力が200gf/cm以下に調整されている。なお、参考比較例1の他方面のように、密着力が200gf/cmを超過すると、電子部品のリワーク時に、アンダーフィル層をベース絶縁層から引き剥がすことが困難である。この点、参考実施例1は、密着力が200gf/cmであり、電子部品のリワーク性を確保できる。
1 実装基板
4 ベース絶縁層
4A 一方面
10 第1端子
18 アンダーフィル層
19 金属支持体

Claims (4)

  1. ポリイミドを含有する第1絶縁層であって、厚み方向一方面および他方面を有する第1絶縁層であり、第1絶縁層の前記厚み方向を貫通する開口部を有する第1絶縁層と、
    前記開口部に充填される端子であって、厚み方向一方面が一方側に露出される端子、および、前記第1絶縁層の前記他方面に配置される配線であって、前記端子に連続する配線、を有する導体パターンと、を備え、
    前記第1絶縁層の厚み方向の一方面における、ESCA測定での金属元素検出量が、全検出元素のうち、1atom%以上20atom%未満であることを特徴とする、配線回路基板。
  2. 前記第1絶縁層の厚み方向の一方面における、ESCA測定でのCr元素検出量およびMn元素検出量の総和が、10atom%未満であることを特徴とする、請求項1に記載の配線回路基板。
  3. 前記第1絶縁層の厚み方向の一方面に配置される第2絶縁層を、さらに備え、
    前記第1絶縁層の厚み方向の一方面に対する前記第2絶縁層の密着力が、50gf/cm以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載の配線回路基板。
  4. 金属支持層を準備する工程と、
    前記金属支持層上に、ポリイミドを含有する第1絶縁層であって、厚み方向一方面および他方面を有する第1絶縁層であり、第1絶縁層の前記厚み方向を貫通する開口部を有する第1絶縁層を形成する工程と、
    前記開口部に充填される端子であって、厚み方向一方面が一方側に露出される端子と、前記第1絶縁層の前記他方面に配置される配線であって、前記端子に連続する配線と、を有する導体パターンを形成する工程と、
    前記金属支持層を除去する金属支持体除去工程と、
    前記金属支持層の除去により露出された前記第1絶縁層の厚み方向の一方面を、エッチングするエッチング工程と、を含み、
    前記金属支持体除去工程の後で、前記エッチング工程の前において、前記金属支持層の除去により露出された前記第1絶縁層の前記一方面に、前記金属支持体の金属残渣が付着し、
    前記エッチング工程では、前記金属残渣を除去することを特徴とする、配線回路基板の製造方法。
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