JPH10308574A - 配線形成方法およびそれに用いられる基板 - Google Patents

配線形成方法およびそれに用いられる基板

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JPH10308574A
JPH10308574A JP13295097A JP13295097A JPH10308574A JP H10308574 A JPH10308574 A JP H10308574A JP 13295097 A JP13295097 A JP 13295097A JP 13295097 A JP13295097 A JP 13295097A JP H10308574 A JPH10308574 A JP H10308574A
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JP
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wiring
layer
thin film
metal
forming
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JP13295097A
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Inventor
Tomonori Matsuura
友紀 松浦
Hideji Sagara
秀次 相楽
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線と絶縁層との密着性に優れ、且つ、微細
配線が可能な、配線の形成方法を提供する。同時に、低
コストでこれを達成する。 【解決手段】 有機高分子からなる絶縁層の少なくとも
一面に配線を形成する配線形成方法であって、(a)シ
ート状の金属材の粗面化処理された面側に、導電性薄膜
層を形成する工程と、(b)形成された導電性薄膜層上
に、キャスティングにて有機高分子からなる絶縁層を形
成する工程と、(c)導電性薄膜層を絶縁層の一面に残
し、シート状の金属材をエッチング除去する工程と、
(d)絶縁層の一面にある導電性薄膜層上にアディティ
ブ法により金属配線を形成する工程と、(f)金属配線
形成領域以外の導電性薄膜層をエッチング除去する工程
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレキシブルプリ
ント配線基板の配線形成方法と、それに用いられる基板
に関するもので、特に、接着剤を用いない配線基板の配
線形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フレキシブルプリント配線基板に
使用されている配線基板材料は、図5(a)に示すよう
に、エポキシ系等の接養剤を用いた、銅層511、接着
剤層512、ポリイミド層513からなる3層構造の3
層基板510が一般的であるが、近年の電子機器の高密
度化、高速化、多機能化、高信頼性の要求に伴い、この
配線基板材料においても、これらの要求に対応できるも
のが求められるようになってきた。このような状況のも
と、最近では、耐熱性、屈曲性、耐マイグレーション
性、ボンディング性等の特性に優れる、図5(b)に示
す、接着剤層を含まない銅層521、ポリイミド層52
2の2層構造の2層基板520が注目されており、この
接着剤層を持たない2層基板520は、HDD(Har
d Disk Drive)、FDD(Floppy
Disk Drive)、TAB(TapeAutom
ated Bonding)などに、既に、使用される
ようになってきた。
【0003】一方、フレキシブルプリント配線基板とし
ての2層配線基板の製造方法としては、図3に示す第一
の方法、図4に示す第二の方法が一般的に採られてい
る。第一の方法は、図3に示すように、一面を粗面化処
理した銅箔310(図3(a))の粗面化処理した側の
面310S上に、ポリイミドの前駆体であるポリアミッ
ク酸を塗布しイミド化するキャスティング法にて、ポリ
イミド樹脂層320を設けた、2層基板330(図3
(b))を作製し、銅箔310上に配線部を形成するた
めのレジストパターン340を形成し(図3(c))、
銅箔310の露出した領域をエッチングして除去して配
線部350を形成し(図3(d))、レジストを除去す
ることにより2層配線基板360を得る(図3(e))
ものである。この方法による2層配線基板は、素材であ
る銅箔に粗面化処理されたものを用いるため、3層基板
と同様の、銅箔310、ポリイミド樹脂層320間密着
力が得られるが、配線部350を素材である銅箔310
を用い、サブトラクティブ法にて形成するため、配線の
微細化が困難である。
【0004】第二の方法は、図4に示すように、まずポ
リイミドフィルム410を用意し(図4(a))、ポリ
イミドフイルム410上に、スパッタリング、蒸着、無
電解めっき等で導通層となる金属薄膜420を直接形成
し(図4(b))、配線に合わせめっきレジスト430
を製版した(図4(c))後、電気めっきで配線部とな
る領域をめっき金属層440で厚付けを行う。(図4
(d))、この後めっきレジスト430を除去し(図4
(e))、露出した金属薄膜420をエッチングにて除
去して、2層配線基板450を得る(図4(f))もの
である。この方法は、ポリイミドフィルム上の導通層と
なる金属薄膜上にアディティブ法にて配線を形成するた
め配線の微細化が容易であるが、ポリイミドフィルムを
粗面化して、粗面化によるアンカー効果により導体層と
なる金属薄膜の密着力を向上させることが困難である。
即ち、配線部の密着性を上げることが難しいのである。
これは、ポリイミドフィルムの表面に薬品処理を施し
て、所望の粗面化を行うこと自体が簡単には出来ないた
めである。第二の方法においては、ポリイミドフィルム
上に密着性に優れた金属薄膜を形成するために、グロー
放電処理、ヒドラジン等のアルカリ溶液処理により金属
薄膜と接する絶縁層の表面を化学的に改質させる方法が
採られることもあるが、これらの処理を施しても、3層
基板と同様の密着力を得ることは困難であった。また、
コスト高にもなった。
【0005】別に、ポリイミド層上全面に直接、スパッ
タリング、蒸着、無電解めっき等で導通層となる金属薄
膜を直接形成した後、電気めっき等により全面に厚付け
金属層を形成した後に、該金属層を用い、サブトラクテ
イブ法にて配線部を形成する2層配線基板の製造方法も
あるが、この方法の場合、第二の方法と同様、ポリイミ
ドフィルムを粗面化して、粗面化によるアンカー効果に
より導体層となる金属薄膜の密着力を向上させることが
困難であり、且つ、第一の方法と同様、配線の微細化が
困難である。尚、ここでは、アディティブ法とは、めっ
き等により、配線部を絶縁層(ないし絶縁性の基板)
に、付け加え形成していく方法を言い、サブトラクティ
ブ法とは、絶縁性層と導電層と有する基板において、エ
ッチング等により導電層の所定領域を除去して、配線部
を形成する方法を言う。また、ここでは、2層配線基板
とは、第3図や、第4図に示されるように、配線部がポ
リイミド層等の絶縁層と金属層との2層からなり、接着
剤層を設けていない配線基板を言う。金属層としては、
単層、多層のものも含め、接着剤層を用いず、配線部が
ポリイミド層等の絶縁層と金属層との2層からなるもの
を2層基板と言う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
フレキシブルプリント配線基板としての2層配線基板
は、その製造方法により、得られる特性に一長一短あ
り、品質的に問題となっていた。このため、フレキシブ
ルプリント配線基板としての2層配線基板においては、
微細配線が可能で、信頼性を確保しつつ低コスト化を図
れるものが求められていた。本発明は、このような状況
のもと、接着剤を用いず、ポリイミド等の絶縁層に直接
金属層からなる配線を形成するフレキシブルプリント配
線基板としての2層配線基板を、配線とポリイミド等の
絶縁層との密着性に優れたものとして、且つ、微細配線
を可能として、作製できる配線形成方法を提供しようと
するものである。同時に、低コストでこれを達成しよう
とするものである。また、このような、接着剤を用い
ず、ポリイミド等の絶縁層に直接金属層からなる配線を
形成する2層配線基板の作製に用いられる基板を提供し
ようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の配線形成方法
は、有機高分子からなる絶縁層の少なくとも一面に配線
を形成する配線形成方法であって、(a)シート状の金
属材の粗面化処理された面側に、導電性薄膜層を形成す
る工程と、(b)形成された導電性薄膜層上に、キャス
ティングにて有機高分子からなる絶縁層を形成する工程
と、(c)導電性薄膜層を絶縁層の一面に残し、シート
状の金属材をエッチング除去する工程と、(d)絶縁層
の一面にある導電性薄膜層上にアディティブ法により金
属配線を形成する工程と、(f)金属配線形成領域以外
の導電性薄膜層をエッチング除去する工程とを有するこ
とを特徴とするものである。そして、上記におけるシー
ト状の金属材が、金属箔であることを特徴とするもので
ある。そしてまた、上記において、シート状の金属材が
導電性薄膜層よりも卑な金属にて構成されていることを
特徴とするものである。また、上記における有機高分子
がポリイミドからなることを特徴とするものである。ま
た、上記におけるシート状の金属材の粗面化処理は、粗
面化された面のJIS B0601の中心線平均粗さR
aが0.5〜2μmで、十点平均粗さRzが5〜10μ
mであることを特徴とするものである。尚、前述のよう
に、ここでは、配線部がポリイミド層等の絶縁層と金属
層との2層からなり、接着剤層を設けていない配線基板
を2層配線基板と言い、金属層としては、単層、多層の
ものも含め、接着剤層を用いず、配線部がポリイミド層
等の絶縁層と金属層との2層からなるものを2層基板と
言う。
【0008】本発明の基板は、配線をアディティブ法に
より形成するための基板で、シート状の金属材の粗面化
処理された面側に導電性薄膜層を設け、更に該導電性薄
膜層上にキャスティングにて、有機高分子からなる絶縁
層を設けたものであり、前記シート状の金属材の粗面化
処理は、粗面化された面のJIS B0601の中心線
平均粗さRaが0.5〜2μmで、十点平均粗さRzが
5〜10μmであることを特徴とするものである。そし
て、上記におけるシート状の金属材が、金属箔であるこ
とを特徴とするものである。そしてまた、上記におい
て、シート状の金属材が導電性薄膜層よりも卑な金属に
て構成されていることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明の配線形成方法は、このような構成にす
ることにより、接着剤を用いず、ポリイミド等の絶縁層
に直接金属層からなる配線を形成するフレキシブルプリ
ント配線基板としての2層配線基板を、配線とポリイミ
ド等の絶縁層との密着性に優れたものとして、且つ、微
細配線を可能として、作製できる配線形成方法の提供を
可能としている。同時に、これを低コストで達成できる
ものとしている。具体的には、(a)シート状の金属材
の粗面化処理された面側に、導電性薄膜層を形成する工
程と、(b)形成された導電性薄膜層上に、キャスティ
ングにて有機高分子からなる絶縁層を形成する工程と、
(c)導電性薄膜層を絶縁層の一面に残し、シート状の
金属材をエッチング除去する工程と、(d)絶縁層の一
面にある導電性薄膜層上にアディティブ法により金属配
線を形成する工程と、(f)金属配線形成領域以外の導
電性薄膜層をエッチング除去する工程とを有することに
より、これを達成している。詳しくは、シート状の金属
材の粗面化処理された面側に、導電性薄膜層を形成し、
形成された導電性薄膜層上に、キャスティングにて有機
高分子からなる絶縁層を形成することにより、導電性薄
膜層と、絶縁層の、シート状の金属材側面を、導電性薄
膜層を介して金属材の粗面化処理面に合わせた粗面形状
として作成するものであり、これにより、導電性薄膜層
と絶縁層との密着性を良いもとでき、絶縁層上に導電性
薄膜層を介して、アディティブ法により金属配線を形成
した場合、金属配線と絶縁層とを密着性が良いものとで
きる。結果、本発明の配線形成方法においては、図5に
示す3層基板を用い、その銅層から配線部を形成した場
合と、同程度以上の密着力を持つ配線を形成することが
できる。また、有機高分子からなる絶縁層上に、導電性
薄膜層を介して、アディティブ法により金属配線部を形
成していることにより、微細配線を可能としている。そ
して、シート状の金属材として金属箔を用いることによ
り、金属配線形成領域以外の下地導電薄膜層をエッチン
グ除去する際に、エッチングを容易なものとしている。
そして、シート状の金属材が導電性薄膜層よりも卑な金
属にて構成されていることにより、その処理性を良いも
のとしている。有機高分子がポリイミドからなることに
より、耐熱性、屈曲性、耐マイグレーション性、ボンデ
ィング性の特性に優れる、接着剤層を含まない金属層と
ポリイミドの2層配線基板が提供できる。シート状の金
属材の粗面化処理は、粗面化された面のJIS B06
01の中心線平均粗さRaが0.5〜2μmで、十点平
均粗さRzが5〜10μmであることにより、特に、金
属配線の密着性を良いものとしている。尚、言うまでも
なく、このようにして作製された、接着剤を用いずに、
絶縁層上に金属層を設けた2層配線基板を更に複数枚重
ねてた配線基板を作製することもできる。
【0010】本発明の基板は、このような構成にするこ
とにより、上記本発明の配線形成方法に用いられて、微
細配線が可能で、配線部と絶縁層との密着性に特に優れ
た、接着剤を用いずに絶縁層上に金属層を設けた、フレ
キシブルプリント配線基板としての2層配線基板の作製
を可能としている。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明を図面を参照にして説明す
る。図1は本発明の配線形成方法の工程断面図であり、
図2は本発明の2層基板である。図1、図2中、110
はシート状の金属材、110Sは粗面化処理面、120
は導電性薄膜、130は絶縁層(絶縁基板)、130S
は絶縁層面、140は基板、150はめっきレジスト、
160は金属層(配線)、180は配線基板である。
【0012】はじめに、本発明の配線形成方法を図1に
基づいて説明する。先ず、シート状の金属材110の一
面を表面の粗さが、JIS B0601の中心線平均粗
さRaが0.5〜2μmで、十点平均粗さRzが5〜1
0μmでとなるように、粗面化処理を行う。(図1
(a)) シート状の金属材110としては銅箔が挙げられるが、
これに限定はされない。粗面化処理としては、電解研磨
等が挙げられる。次いで、清浄な状態で、シート状の金
属材110の粗面化処理が施された側の面110Sに、
電解めっき法等により、導電性薄膜120を設ける。
(図1(b)) 導電薄膜120の形成方法としては、電解めっき法の
他、蒸着法、スパッタリング法等もある。尚、導電性薄
膜120としては、電解銅ニッケルめっきによるニッケ
ル膜が挙げられるが、これに限定はされない。粗面化さ
れる金属シート110とこの金属シート110の粗面化
処理面110S上に設けられる導電性薄薄膜120と
は、異種金属で、各々の金属を選択的にエッチング除去
できるものである。そして、シート状の金属材110が
導電性薄膜120よりも卑な金属にて構成されることが
好ましい。次いで、シート状の金属材110の導電性薄
膜120が形成された面上に、キャスティング法によ
り、有機高分子からなる絶縁層130を所定の厚さで形
成して、シート状の金属材110の粗面化した面側に導
電性薄膜を介して、絶縁層120を設けた基板140を
作成する。(図1(c)) 有機高分子としては、ポリイミド等が挙げられる。尚、
キャスティング法については、図5(b)に示す従来の
接着材を用いない2層基板の作製においても用いられて
おり、反り防止等を考慮して、その作成条件には工夫が
あるが、ここでは詳しい説明を省略する。次いで、シー
ト状の金属材110をエッチング除去する。(図1
(d)) 次いで、シート状の金属材110のエッチング除去によ
り、絶縁層120の粗面形状を持つ絶縁層面130S上
全面に、配線を形成するための下地となる導電薄膜12
0を形成された状態で露出する。
【0013】次いで、絶縁層面130S上に形成された
導電薄膜層120上に、アディティブ法により金属配線
を形成するための、めっきレジスト150を塗布し、製
版した(図1(e))後、露出した導電薄膜層140上
に電解めっき法にて金属層(配線)160を形成する。
(図1(f)) 金属層(配線)160としては 電解銅めっきによる銅
配線層が一般的である。この後、めっきレジスト150
を剥離し(図1(g))、露出した導電薄膜層120を
エッチング除去し、配線基板180を得る。(図1
(h)) このように、本発明の配線形成方法においては、絶縁層
130上に密着性に優れた金属薄膜を形成するために、
図4に示す方法において採られることのある絶縁層表面
のグロー放電処理、化学的処理による改質を行わない。
このため、比較的コストも低く、3層基板と同程度以上
の密着力を配線を形成することができる。
【0014】次いで、本発明の基板を、図2に基づいて
簡単に説明する。本発明の基板は、配線をアディディブ
法により形成するため基板で、図2に示すように、シー
ト状の金属材110の粗面化処理された面側110S
に、導電性薄膜120を設け、さらに導電性薄膜120
上にキャスティングにて、有機高分子からなる絶縁層1
30を設けたものである。そして、シート状の金属材1
10の粗面化された面110SのJIS B0601の
中心線平均粗さRaが0.5〜2μmで、十点平均粗さ
Rzが5〜10μmである。基板140は、シート状の
金属材110を溶解除去して、絶縁層130の金属材1
10があった側の面に、導電性薄膜120を介して、配
線をアディディブ法により作成するためのものであり、
配線を作成する側の、絶縁層の面130Sは、粗面化処
理された金属材110の面に合わせ凹凸が施されてお
り、金属層(配線)160と絶縁層130との密着を良
いものとできる。
【0015】
【実施例】更に、本発明の配線形成方法の実施例を挙げ
て、図1に基づいて説明する。先ず、本発明の配線形成
方法の実施例を挙げる。本実施例では、シート状の金属
材110として、18μm厚の銅箔で、その1面110
Sが、中心線平均粗さRaが1.0μmに、十点平均粗
さRzが8μmに、粗面化処理が施されたものを用い
た。(図1(a)) 粗面化処理は電解研磨にて行った。そして、シート状の
金属材110の粗面化処理された面110S上に電解め
っき法により、0.5μm厚にNiめっきを施し、導電
性薄膜120を形成した。(図1(b)) 次いで、導電性薄膜120上に、0.025mm厚のポ
リイミドからなる絶縁層130をキャスティングにより
設けた。(図1(c)) そして、銅箔からなる金属材110を、アンモニア系ア
ルカリエッチング液を用いてエッチング除去した。(図
1(d)) エッチング液は、メルテックス社製エープロセスエッチ
ング液である。
【0016】次いで、絶縁層130の一面にある導電性
薄膜120上にアディティブ法により金属配線を形成す
るための、めっきレジスト150を塗布し、製版した
(図1(e))後、露出した導電性薄膜120上に電解
めっき法により10μmの厚に銅めっきを設け、配線1
60を形成した。(図1(f)) 用いためっきレジスト150は東京応化工業株式会社製
のPMER P−LA900 PMであり、12μm厚
である。電解めっきの液組成および条件は表1の通りで
ある。 但し、スルカップAC−90Mは上村工義製の添加剤
【0017】次いで、銅めっきによる金属配線160を
設けた後、めっきレジスト150を剥離し(図1
(g))、露出したNiめっき膜からなる導電薄膜12
0をエッチング除去して、フレキシブルプリント配線基
板180を得た。(図1(h)) Niめっきからなる導電薄膜120のエッチング除去
は、奥野製薬工業株式会社製のトップリップRSIIを
用いて行った。
【0018】本実施例では、シート状の金属材110と
して、粗面化処理を施した銅箔を用い、粗面化処理面1
10S上にNiからなる導電性薄膜120設けたが、本
発明は、これに限定されるものでない。粗面化された金
属シート110とこの金属シート110の粗面化処理面
110S上に設けられた導電性薄薄膜120とが、異種
金属であり、各々の金属を選択的にエッチング除去でき
るものであれば良い。そして、シート状の金属材110
が導電性薄膜120よりも卑な金属にて構成されること
が好ましい。
【0019】また、このようにして得られた配線160
の密着強度は、図3に示す、従来の銅箔上にポリイミド
の前駆体であるポリアミック酸を塗布してイミド化する
キャスティング法でえられる2層配線基板の配線の密着
強度と同等の密着強度が得られる。そして、従来の図3
に示す2層配線基板の配線形成方法がサブトラクティブ
法であるのに対し、本発明の配線形成方法がアディティ
ブ法であることより、より微細の配線形成を可能として
いる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上記のように、接着剤を用い
ず、ポリイミド等の絶縁層に直接金属層からなる配線を
形成するフレキシブルプリント配線基板としての2層配
線基板の配線形成方法において、配線とポリイミド等の
絶縁層との密着性に優れたものとして、且つ、微細配線
を可能とする配線形成方法の提供を可能としており、低
コストでこれを達成できるものとしている。また、この
ような、接着剤を用いずに絶縁層に直接金属層からなる
配線を形成する2層配線基板を形成するための、配線形
成用の基板の提供を可能としている。特に、有機高分子
をポリイミドとし、耐熱性、屈曲性、耐マイグレーショ
ン性、ボンディング性の特性に優れた、接着剤層を含ま
ない銅からなる金属配線と、ポリイミドからなる配線用
基板を提供できる。尚、本発明の配線形成方法により得
られた、接着剤層を含まない銅等の金属配線とポリイミ
ド等の絶縁層とを有する配線用基板を、複数枚重ねて設
けることにより、信頼性の良い回路を高密度で形成する
こともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の配線形成方法の工程を示した断面図
【図2】本発明の基板の断面図
【図3】従来の2層配線基板の製造方法の工程図
【図4】従来の2層配線基板の製造方法の工程図
【図5】従来の配線用基板の断面図
【符号の説明】
110 シート状の金属材 110S 粗面化処理面 120 導電薄膜(層) 130 絶縁層(絶縁基板) 130S 絶縁層面 140 基板 150 めっきレジスト 160 金属層(配線) 180 配線基板 310 銅箔 310S (銅箔の)面 320 ポリイミド樹脂層 330 2層基板 340 レジストパターン 350 配線部 410 ポリイミドフィルム 420 金属薄膜 430 めっきレジスト 440 めっき金属層 450 配線基板 510 3層基板 511 銅層 512 接着剤層 513 ポリイミド層 520 2層基板 521 銅層 523 ポリイミド層

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機高分子からなる絶縁層の少なくとも
    一面に配線を形成する配線形成方法であって、(a)シ
    ート状の金属材の粗面化処理された面側に、導電性薄膜
    層を形成する工程と、(b)形成された導電性薄膜層上
    に、キャスティングにて有機高分子からなる絶縁層を形
    成する工程と、(c)導電性薄膜層を絶縁層の一面に残
    し、シート状の金属材をエッチング除去する工程と、
    (d)絶縁層の一面にある導電性薄膜層上にアディティ
    ブ法により金属配線を形成する工程と、(f)金属配線
    形成領域以外の導電性薄膜層をエッチング除去する工程
    とを有することを特徴とする配線形成方法。
  2. 【請求項2】 請求項1におけるシート状の金属材が、
    金属箔であることを特徴とする配線形成方法。
  3. 【請求項3】 請求項1ないし2において、シート状の
    金属材が導電性薄膜層よりも卑な金属にて構成されてい
    ることを特徴とする配線形成方法。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3における有機高分子が
    ポリイミドからなることを特徴とする配線形成方法。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4におけるシート状の金
    属材の粗面化処理は、粗面化された面のJIS B06
    01の中心線平均粗さRaが0.5〜2μmで、十点平
    均粗さRzが5〜10μmであることを特徴とする配線
    形成方法。
  6. 【請求項6】 配線をアディティブ法により形成するた
    めの基板で、シート状の金属材の粗面化処理された面側
    に導電性薄膜層を設け、更に該導電性薄膜層上にキャス
    ティングにて、有機高分子からなる絶縁層を設けたもの
    であり、前記シート状の金属材の粗面化処理は、粗面化
    された面のJIS B0601の中心線平均粗さRaが
    0.5〜2μmで、十点平均粗さRzが5〜10μmで
    あることを特徴とする基板。
  7. 【請求項7】 請求項6におけるシート状の金属材が、
    金属箔であることを特徴とする基板。
  8. 【請求項8】 請求項6ないし7において、シート状の
    金属材が導電性薄膜層よりも卑な金属にて構成されてい
    ることを特徴とする配線形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100396867B1 (ko) * 2001-02-26 2003-09-03 산양전기주식회사 절연성 고분자를 이용한 연성인쇄회로기판의 제조방법
WO2010137549A1 (ja) * 2009-05-26 2010-12-02 荒川化学工業株式会社 フレキシブル回路基板及びその製造方法

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