JPWO2011102238A1

JPWO2011102238A1 - フレキシブルラミネート基板への回路形成方法

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Publication number: JPWO2011102238A1
Application number: JP2012500552A
Authority: JP
Inventors: 和彦坂口; 肇稲住
Original assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Current assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2013-06-17
Anticipated expiration: 2031-02-04
Also published as: TW201204198A; US20130001186A1; KR101343729B1; WO2011102238A1; KR20120120325A; CN102771197A; EP2542038A4; EP2542038A1; JP5313391B2

Abstract

フレキシブルラミネート基板へ回路を形成する方法であって、少なくとも一方の面がプラズマ処理されたフレキシブルラミネート基板となるポリイミドフィルム、該ポリイミドフィルムの上に形成されたタイコート層Ａ、該タイコート層上に形成された金属導体層Ｂ、さらに該金属導体層の上に前記タイコート層と同一成分の層Ｃとを有する無接着剤フレキシブルラミネートを用いて回路を形成する際に、前記金属導体層の上に形成したタイコート層と同一成分の層Ｃの上にフォトレジストを塗布し、これを露光・現像して、回路形成以外の層Ｃのみを予めプリエッチングにより選択的に除去し、その後再度エッチングにより前記導電体層Ｂを除去して回路部分を残存させ、さらに回路部分のフォトレジストを除去して回路を形成することを特徴とするフレキシブルラミネート基板への回路形成方法。無接着剤フレキシブルラミネートのタイコート層又はタイコート層と同等の金属又は合金を金属導体層状に形成することで、同時に回路配線のファインピッチ化の妨げとなるサイドエッチングの抑制及び配線の直線性を良好にすることを課題とするものである。【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板、ＴＡＢ、ＣＯＦ等の電子部品の実装素材として用いられるフレキシブルラミネート基板への回路形成方法に関する。

背景分野

ポリイミドフィルムに主として銅からなる金属導体層を積層したＦＣＣＬ（Flexible Copper Clad Laminate）は電子産業における回路基板の素材として広く用いられている。中でも、ポリイミドフィルムと金属層との間に接着剤層を有しない無接着剤フレキシブルラミネート（特に、二層フレキシブル積層体）は回路配線幅のファインピッチ化に伴い注目されている。

無接着剤フレキシブルラミネート、特にファインピッチに対応した無接着剤フレキシブルラミネートの製造方法としては、ポリイミドフィルム上にスパッタリング、ＣＶＤ、蒸着などの乾式めっき法により金属層を予め形成し、次いで湿式めっき法により導体層となる金属層を製膜する、いわゆるメタライジング法が主に行われている。
このメタライジング法においては、金属層とポリイミドフィルムとの密着力を高めるために、金属層を形成するに先立ち、ポリイミドフィルム表面をプラズマ処理により、表面の汚染物質の除去ならびに表面粗さの向上を目的として改質を行うことが行われる（特許文献１及び２参照）。

この方法は極めて有効であるが、回路形成時の熱処理や使用環境での長期信頼性などにおいて密着力が低下する問題があることが分かり、さらにポリイミドフィルム層と金属導体層との密着性を高めるための中間層であるタイコート層をプラズマ処理面に形成する提案がなされた。このタイコート層の形成は、非常に有効な方法である（特許文献１参照）。

一方、ＴＡＢやＣＯＦ、ＦＰＣ等に使用されるＦＣＣＬは、サブトラクティブ法により金属導体層をエッチング除去する。一層の回路配線幅のファインピッチ化に伴い、セミアディティブ法の適用や金属導体層をエッチングするエッチング液にインヒビターを添加し、異方性を持つエッチングを行うことにより、エッチファクタを向上させ、ファインピッチ化する検討がなされている（特許文献３及び４参照）。

セミアディティブの場合、従来サブトラクティブ法で使用してきた工程をそのまま適用することができず、新たに金属導体層を形成するためのめっき工程が必要になるのみならず、金属導体層の厚みに相当するレジストが必要になってくる。
インヒビターを含むエッチング液は、従来のエッチングラインで適用可能であるが、金属導体層の厚みや回路配線のピッチにより、同一基板内に存在する様々な回路配線幅で形状が異なり、配線の直線性に劣るという問題を解決するに至っていない。

すなわち、目的とする回路を形成するためにレジスト塗布及び露光工程により回路を印刷し、さらに銅箔の不要部分を除去するエッチング処理を経るが、エッチングして回路を形成する際に、その回路が意図した通りの幅にならないという問題がある。
それは、エッチング後の銅箔回路の銅部分が、銅箔の表面から下に向かって、すなわち樹脂層に向かって、末広がりにエッチングされる（ダレを発生する）ことである。大きな「ダレ」が発生した場合には、樹脂基板近傍で銅回路が短絡し、不良品となる場合もある。

このような「ダレ」は極力小さくすることが必要であるが、このような末広がりのエッチング不良を防止するために、エッチング時間を延長して、エッチングをより多くして、この「ダレ」を減少させることも考えた。
しかし、この場合は、すでに所定の幅寸法に至っている箇所があると、そこがさらにエッチングされることになるので、その銅箔部分の回路幅がそれだけ狭くなり、回路設計上目的とする均一な線幅（回路幅）が得られず、特にその部分（細線化された部分）で発熱し、場合によっては断線するという問題が発生する。
電子回路のファインパターン化がさらに進行する中で、現在もなお、このようなエッチング不良による問題がより強く現れ、回路形成上で、大きな問題となっている。

特許第３１７３５１１号公報特表２００３−５１９９０１号公報特開２００４−２５６９０１号公報特開２００９−１６７４５９号公報発明の開示

本願発明は、フレキシブルラミネートのタイコート層又はタイコート層と同等の金属又は合金を金属導体層状に形成することで、同時に回路配線のファインピッチ化の妨げとなるサイドエッチングの抑制しつつ、配線の直線性が良好である回路を形成する方法を提供することを課題とするものである。

上記の課題に鑑み、本発明は以下の発明を提供するものである。
１）フレキシブルラミネート基板へ回路を形成する方法であって、少なくとも一方の面がプラズマ処理されたフレキシブルラミネート基板となるポリイミドフィルム、該ポリイミドフィルムの上に形成されたタイコート層Ａ、該タイコート層上に形成された金属導体層Ｂ、さらに該金属導体層の上に銅よりエッチングレートの低い金属又は合金の層Ｃとを有する無接着剤フレキシブルラミネートを用いて回路を形成する際に、前記金属導体層の上に形成した銅よりエッチングレートの低い金属又は合金の層Ｃの上にフォトレジストを塗布し、これを露光・現像して、回路形成以外の層Ｃのみを予めプリエッチングにより選択的に除去し、その後再度エッチングにより前記導電体層Ｂを除去して回路部分を残存させ、さらに回路部分のフォトレジストを除去して回路を形成することを特徴とするフレキシブルラミネート基板への回路形成方法、を提供する。

本発明は、また
２）金属導体層上に形成された層Ｃが、厚さが１〜５０ｎｍのニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種から選択したスパッタ層であることを特徴とする１）記載のフレキシブルラミネート基板への回路形成方法
３）前記金属導体層の上に形成した層Ｃが該タイコート層Ａと同一成分であることを特徴とする１）又は２）記載のフレキシブルラミネート基板への回路形成方法
４）前記タイコート層Ａが、厚さ５〜１００ｎｍのニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種から選択したスパッタ層であることを特徴とする１）〜３）のいずれか一項に記載のフレキシブルラミネート基板への回路形成方法
５）前記金属導体層Ｂが銅又は銅合金であることを特徴とする１）〜４）のいずれか一項に記載のフレキシブルラミネート基板への回路形成方法、を提供する。

以上により、本願発明は、金属導体層Ｂの上下に、タイコート層Ａ若しくはそれと同等の層Ｃ、具体的には、ニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種を形成させた無接着剤フレキシブルラミネートにおいて、タイコート層Ａ側はポリイミドフィルムと金属層間の加熱エージング後の密着力を高めることが可能であり、一方の金属導体層の上面側は回路形成時のサイドエッチングを抑制し、高いエッチファクタを可能であるという優れた効果を有する。
すなわち、これによりフレキシブルラミネート基板の金属導体層Ｂをエッチングにより回路形成を行うに際し、エッチングによるダレの発生を防止し、エッチングによる回路形成の時間を短縮することが可能である。
かつ金属導体層Ｂのエッチングに先立ち、エッチングされるべき金属導体層Ｂの直上にある銅よりエッチングレートの低い金属層、具体的にはタイコート層Ａ若しくはそれと同等の層（スパッタ層）Ｃを予め除去することで配線の直線性を良好にすることができるという優れた効果を有する。
目的とする回路幅のより均一な回路を形成でき、パターンエッチングでのエッチング性の向上、ショートや回路幅の不良の発生を防止できる電子回路用の無接着剤フレキシブルラミネートを提供することができる効果を有する。

ポリイミドフィルム、タイコート層Ａ、金属導体層Ｂ及びスパッタ層Ｃを備えた無接着剤フレキシブルラミネートの断面を示す説明図である。エッチファクタの計算方法を示す説明図である。無接着剤フレキシブルラミネートにフォトレジストの塗布、露光・現像、スパッタ層プリエッチング、金属導電層のエッチング及びフォトレジスト層の剥離という工程の説明図である。比較例１の回路間の幅が狭くなっている様子を示す図である。比較例３の、直線性に乱れが生じている回路の様子を示す図である。実施例２の、回路の優れた直線性を有する回路の様子を示す図である。

次に、本願発明の具体例について説明する。なお、以下の説明は本願発明を理解し易くするためのものであり、この説明に発明の本質を制限されるものではない。すなわち、本発明に含まれる他の態様または変形を包含するものである。

本発明の無接着剤フレキシブルラミネートは、少なくとも一方の面がプラズマ処理されたポリイミドフィルムと、その上に形成されたタイコート層Ａと、該タイコート層Ａ上に形成された金属導体層Ｂを有し、さらに該金属導体層Ｂの上に銅よりエッチングレートの遅い金属層（前記タイコート層Ａと同一成分の層又はそれと同等の層）を有する。ポリイミドフィルム表面をプラズマ処理することにより、表面の汚染物質の除去と表面の改質を行う。
タイコート層Ａは、ポリイミドフィルム層と金属導体層Ｂとの密着性を高めるための中間層を意味する。「タイコート層」の用語は、前記特許文献１（特許第３１７３５１１号公報）でも使用されているもので、一般的は技術用語として知られているものである。本願明細書においては、必要に応じて「タイコート層」の用語を使用する。

前記タイコート層Ａとしては、厚さ５〜１００ｎｍのニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種から選択したスパッタ層を使用することができる。これらはいずれもポリイミドフィルム層と金属導体層Ｂとの密着性を高めることができる材料であり、さらに回路設計に際してエッチングが可能である。タイコート層Ａは、ポリイミドフィルム層と金属導体層Ｂとの密着性を高める機能を持つ層である。
ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金については、それぞれニッケル、クロム、コバルトを主成分（５０質量％以上含有する）とする合金であって、副成分は特に制限されない。既存の合金であれば全て適用できるものである。スパッタリングにより形成される薄膜は、ターゲットの成分組成が直接反映され、同成分が成膜できる。

ポリイミドフィルムをプラズマ処理した面にタイコート層Ａ及び金属導体層Ｂを形成した無接着剤フレキシブルラミネートのポリイミドフィルムと金属層間の積層後の初期密着力については、一般に「常態ピール強度」として測定するが、この常態ピール強度は、プラズマ処理面の粗さＲｚが２．５〜２０ｎｍの範囲では、プラズマ処理面粗さには依存しない。但し、タイコート層Ａを施さない場合は、ピール強度は半分程度に低下する。

５ｎｍ未満では密着性は低くなり、１００ｎｍを超えると効果が飽和するので、厚さ５〜１００ｎｍが適当である。これらの材料は、無接着剤フレキシブルラミネートの作製に際して有用である。しかし、上記以外の材料の選択は、本願発明において否定されるものでないことは理解されるべきことである。
前記金属導体層Ｂとしては、銅または銅合金を使用することができる。これも同様に他の導電性に富む材料の選択を否定するものではない。

さらに、本発明は、金属導体層Ｂ上に形成する層Ｃに大きな特徴を有する。この層Ｃには、銅よりエッチングレートの低い金属層であり具体的にはニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種から選択したスパッタ層であればよい。
この層は任意に選択して適用でき、さらには、前記タイコート層Ａと同一成分の層とでもよい。前記タイコート層Ａと同一成分の層であれば、スパッタによる成膜が同一ターゲットで行なうことができ、また、回路形成についてもタイコート層の同等のエッチング条件で行なうことができ、生産性の面において有利である。

この層は前記タイコート層Ａと同じ成分或いは類似の組成を選択できる層であるが、機能は大きく異なる。すなわち、前記タイコート層Ａは、ポリイミドフィルム層と金属導体層Ｂとの密着性を高める機能を持つ層であるが、金属導体層Ｂ上に形成する層Ｃは、金属導体層Ｂの回路形成時のサイドエッチングを抑制してエッチングによるダレの発生を防止し、高いエッチファクタ（後述する）を可能とする機能を有するものである。
銅よりエッチングレートの低い金属層、具体的には、ニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種から選択したスパッタ層、さらには、タイコート層Ａと同じ成分の層が、高いエッチファクタを持つという認識が非常に重要なことであり、本願発明において、初めて知見されたものである。この場合の層の厚さは、１ｎｍ未満では効果が低く、また５０ｎｍを超えると効果が飽和するので、厚さ１〜５０ｎｍが適当である。

本願発明の無接着剤フレキシブルラミネートの製造に際しては、ポリイミドフィルムの少なくとも一方の面にグロー放電によるプラズマ処理した後、タイコート層Ａをスパッタリングにより形成し、次に該スパッタ層上に金属導体層Ｂを形成し、更に該金属導体層Ｂ上に銅よりエッチングレートの低い前記タイコート層Ａと同一成分の層Ｃをスパッタリングにより形成する。
具体的には、前記プラズマ処理面に、ニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種から選択したターゲット材料を用いてスパッタリングして厚さ５〜１００ｎｍのタイコート層Ａを形成することができる。そして、上記の通り、前記金属導体層Ｂに銅又は銅合金を用いることができる。

さらに、本願発明の無接着剤フレキシブルラミネートの製造に際して、具体的には前記金属導体層Ｂ上に、厚さが１〜５０ｎｍのニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種から選択したターゲット材を用いてスパッタリングし、厚さが１〜５０ｎｍのタイコート層Ａと同一成分の層（スパッタ層）Ｃを形成することができる。
この層は、金属導体層Ｂの回路形成時のサイドエッチングを抑制してエッチングによるダレの発生を防止し、高いエッチファクタを有する。

金属導体層Ｂの上面側は、まずはフォトレジストを施した後、回路パターンを露光、現像して、エッチング工程に投入される。一般的な塩化第二鉄、塩化第二銅のようなエッチング液に対し、本願発明のスパッタ層Ｃは１〜５０ｎｍと薄く、スパッタ層Ｃの金属、或いは合金自体が溶解する以外にも、スパッタ層内にエッチング液が浸透することで、金属導体層Ｂとスパッタ層の界面での剥離を促進し、エッチング中に膜としてレジスト開口部から除去される。
エッチング工程では、予めレジスト開口部に露出したスパッタ層を溶解させることも可能であり、金属導体層Ｂを浸食することがないプリエッチング液でスパッタ層Ｃを除去し、塩化第二鉄、塩化第二銅のようなエッチング液でエッチングすることが、回路の直線性を維持する上で、重要な役割を有する。

本願発明は、エッチング工程において、レジストと金属導体層Ｂ間に存在するスパッタ層Ｃがエッチング液による金属導体層Ｂのサイドエッチングを抑制するため、結果として異方性のエッチングを可能とすることにより、高いエッチファクタを得ることができる大きな理由となる。

次に、実施例および比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例のみに制限されるものではない。すなわち、本発明に含まれる他の態様または変形を包含するものである。なお、対比のために比較例も同様に説明する。

ポリイミドフィルムに使用する材料は、特に制限はない。例えば、宇部興産製ユーピレックス、ＤｕＰｏｎｔ／東レ・デュポン製カプトン、カネカ製アピカルなどが上市されているが、いずれのポリイミドフィルムにおいても本発明は適用できる。このような特定の品種に限定されるものではない。本実施例及び比較例では、ポリイミドフィルムとして宇部興産製ユーピレックス-SGAを使用した。
まず、最初にポリイミドフィルムを真空装置内にセットし真空排気後、酸素をチャンバー内に導入し、チャンバー圧力を１０Ｐａに調整し、プラズマ処理をした。

次に、上記のプラズマ処理したポリイミドフィルム表面にスパッタリングにより、０〜５０ｎｍの範囲で厚さを変えたタイコート層Ａと、その上に銅層を３００ｎｍ形成した。さらに、上記のタイコート層Ａとその上の銅層の上に電気めっきにより銅からなる金属導体層Ｂ（厚さ８．５、１２μｍ）を形成することにより、無接着剤フレキシブルラミネートを作製した。
この無接着剤フレキシブルラミネートに対し、その金属導体層Ｂ表面にさらにスパッタリングにより、１〜５０ｎｍのスパッタ層Ｃを形成した。

無接着剤フレキシブルラミネートの断面を図１に示す。図１に示すように、無接着剤フレキシブルラミネートは、ポリイミドフィルム、タイコート層Ａ、金属導体層Ｂ及びスパッタ層Ｃを備えている。次に、エッチファクタを評価するため、試料を準備した。試料は液体レジストを塗工、乾燥した後、ライン２５ミクロン、スペース１５ミクロンの回路が描写された４０ミクロンピッチのガラスマスクを用い、露光、現像、乾燥した後、エッチファクタの評価を実施した。エッチングに先立ち、スパッタ層Ｃを選択エッチングするために、プリエッチングを実施したものとしないものを準備した。

選択エッチング液としては、ニッケル合金用に硫酸−塩酸系のメック製ＣＨシリーズ、同じく硫酸-塩酸系の日本化学産業製フリッカー、塩酸系のアデカ製ＮＲシリーズ、有機酸−リン酸-塩酸系の荏原ユージライト製シードロン等が上市されているが、これらを任意に選択して使用でき、特に限定されるものではない。
本実施例では、日本化学産業製フリッカーを使用した。該選択エッチングの使用により、ニッケル合金のみならず、ニッケル、クロム、コバルト、クロム合金、コバルト合金についても、金属導体層Ｂを溶解することなく、選択エッチングが可能であった。
また、金属導体層Ｂのエッチングには、塩化第二鉄、塩化第二銅が適用できるが、本実施例及び比較例では、塩化第二鉄（４０°ボーメ５０°Ｃ）、塩化第二銅（２ｍｏｌ／Ｌ、塩酸３ｍｏｌ／Ｌ、５０°Ｃ）を使用した。

エッチファクタは、図２のように定義することができる。図２に示すように、エッチファクタは、Ａ／（（Ｂ−Ｔ）／２）として計算方法する。
表１にエッチファクタの評価結果を示す。エッチング時間は、回路配線幅はトップ幅（Ｔ）を１２±１ミクロンに揃えるためにサンプルによって異なる。
スペース１５ミクロンのレジスト開口部から浸入したエッチング液が、ボトムに向かってエッチングが進むだけでなく、サイドエッチングも同時に起こすため、一定のトップ幅までのエッチングした場合、エッチファクタの低いサンプルはボトム幅（Ｂ）が大きくなる。

一方、サイドエッチングが抑制されたサンプルでは、ボトム方向へのエッチングが優先的に進行するため、トップ幅（Ｔ）とボトム幅（Ｂ）の差は小さくなる。
なお、回路直線性の評価は、光学顕微鏡を用い、倍率１００倍で回路形状を観察した。この場合、観察画面中に４０ミクロンピッチの回路が１６本存在することになるが、図５のように回路が細り、乱れたものは不良とし、回路の乱れがない本数を計測することで評価した。１６本中１６本（１６／１６）のものは、回路に乱れがなく、直線性が良好と判断できる。

図３は、実施例のエッチングの工程図である。図３に示すように、無接着剤フレキシブルラミネートにフォトレジストの塗布、露光・現像、スパッタ層プリエッチング、金属導電層Ｂのエッチング及びフォトレジスト層の剥離という工程からなる。

（比較例１）
比較例１は、タイコート層Ａを施さず、銅厚８．５ミクロンの導体層Ｂを形成した場合であり、スパッタ層Ｃがない場合である。プリエッチングは行わず、塩化第二鉄でエッチングした。
エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１１．３μｍ、Ｂｏｔｔｏｍ幅が２１．４μｍで、エッチファクタは１．６９となり、不良であった。なお、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れがなく、回路の直線性は良好であった。

（比較例２）
比較例２は、比較例１の塩化第二鉄を塩化第二銅に変えた場合である。エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１１．３μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が２０．５μｍで、エッチファクタは１．８５となり、不良であった。なお、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れがなく、回路の直線性は良好であった。共に、スパッタ層Ｃがない場合、エッチング液が異なっても、エッチファクタに大きな差は見られなかった。

（比較例３）
比較例３は、ポリイミドフィルム上に、１０ｎｍのニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）からなるタイコート層Ａ、銅厚８．５ミクロンの導体層Ｂ及び１０ｎｍのニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）からなるスパッタ層Ｃを形成した場合である。なお、合金組成はすべて質量％であり、合金の表記は、例えば、ニッケル８０質量％、クロム２０質量％である合金は、「Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０」とする。プリエッチングは行わず、塩化第二鉄でエッチングした。エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１１．２μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１６．８μｍで、エッチファクタは３．０４と高くなり、良好であった。しかし、回路の１６本中８本（８／１６）に乱れが生じ、回路の直線性が悪くなる現象が観察された。

（比較例４）
比較例４は、比較例３の塩化第二鉄を塩化第二銅に変えた場合であり、エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１１．１μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１６．７μｍで、良好であった。しかし、比較例３と同様に、回路の１６本中７本（９／１６）に乱れが生じ、回路の直線性が悪くなる現象が観察された。比較例３と比較例４から、エッチング液が異なっても、エッチファクタに大きな差は見られない結果となった。

（比較例５）
比較例５は、ポリイミドフィルム上に、３０ｎｍのニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）からなるタイコート層Ａ、銅厚８．５ミクロンの導体層Ｂ及び３０ｎｍのニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）からなるスパッタ層Ｃを形成した場合であり、プリエッチングは行わず、塩化第二鉄でエッチングした場合である。
この例では、スパッタ層の溶解、剥離に更に時間を要し、スパッタ層が無くなった時点で、銅層の溶解も既に進行しており、回路が流れてしまうような現象を生じたので、回路形成は不可と判断された（回路の直線性は０と評価した）。したがって、この時点で中止し、爾後の処理（エッチファクタの測定）は行わなかった。

（比較例６）
比較例６は、比較例３のニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）に替えて１０ｎｍのニッケルからなるタイコート層Ａ及び同ニッケルからなる１０ｎｍのスパッタ層Ｃを形成した場合であり、プリエッチングは行わず、塩化第二鉄でエッチングした場合である。
エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１１．５μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１７．２μｍで、エッチファクタは２．９８と高くなり、良好であった。しかし、回路の１６本中９本（７／１６）に乱れが生じ、回路の直線性が悪くなる現象が観察された。

（比較例７）
比較例７は、比較例６のタイコート層Ａ及びスパッタ層Ｃを３０ｎｍ厚さにしたものであり、比較例５と同様に回路形成が不可であった。

（比較例８）
比較例８は、比較例３のニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）に替えて、１０ｎｍのクロムのタイコート層Ａ及び１０ｎｍのスパッタ層Ｃにしたものであり、クロムは塩化第二鉄に対し、殆ど溶解が進行しないため、回路形成は不可であった。

（比較例９）
比較例９は、比較例４のニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）に替えて、コバルト合金（Ｃｏ／Ｃｒ＝８０／２０）にした場合であり、エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１１．３μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１７．０μｍで、エッチファクタは２．９８となり、良好であった。しかし、比較例４と同様に、回路の１６本中６本（１０／１６）に乱れが生じた。

（比較例１０）
比較例１０は、比較例３の導体層（銅厚）Ｂを１２ミクロンにした場合であり、銅厚が厚くなった影響で、エッチファクタは１．９３と低くなり、回路の１６本中１４本（２／１６）に乱れが生じた。

比較例３〜比較例１０のように、特にプリエッチングを実施しないものは、スパッタ層Ｃの厚みにより影響を受け、回路形成自体に問題を生じ、エッチファクタを算出することもできない場合があった。

（実施例１）
実施例１は、ポリイミドフィルム上に、３ｎｍのニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）のタイコート層Ａ、銅厚８．５ミクロンの導体層Ｂを形成し、さらにこの上に３ｎｍスパッタ層Ｃを形成した場合である。プリエッチングは行わず、塩化第二鉄でエッチングした。
エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１１．９μｍ、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１７．７μｍで、エッチファクタは２．９３と高くなり、良好なエッチング性を得た。また、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れがなく、回路の直線性も良好であった。

（実施例２）
実施例２は、ポリイミドフィルム上に、３０ｎｍのニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）からなるタイコート層Ａ、銅厚８．５ミクロンの導体層Ｂ及び３０ｎｍ厚のニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）からなるスパッタ層Ｃを形成した場合であり、プリエッチングを行い、さらに塩化第二銅でエッチングした場合である。
エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１２．７μｍ、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１５．３μｍで、エッチファクタは６．５４と高くなり、良好なエッチング性を得た。また、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れがなく、回路の直線性も良好であった。

（実施例３）
実施例３は、実施例２のニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）のタイコート層Ａ及びスパッタ層Ｃを５０ｎｍにした場合である。
エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１２．５μｍ、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１５．８μｍで、エッチファクタは５．１５と高く、良好なエッチング性を得た。また、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れがなく、回路の直線性も良好であった。

（実施例４）
実施例４は、ポリイミドフィルム上に、１０ｎｍのニッケルのタイコート層Ａ、銅厚８．５ミクロンの導体層Ｂ及び１０ｎｍのニッケルからなるスパッタ層Ｃを形成した場合である。プリエッチングを行い、さらに塩化第二鉄でエッチングした。エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１２．０μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１７．２μｍで、エッチファクタは３．２７と高くなり、良好であった。しかも、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れが発生せず、回路の直線性が良好であった。

（実施例５）
実施例５は、ポリイミドフィルム上に、１０ｎｍのクロムからなるタイコート層Ａ、銅厚８．５ミクロンの導体層Ｂ及び１０ｎｍのクロムからなるスパッタ層Ｃを形成した場合である。プリエッチングを行い、さらに塩化第二鉄でエッチングした。
エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１２．５μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１６．０μｍで、エッチファクタは４．８６と高くなり、良好であった。しかも、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れが発生せず、回路の直線性が良好であった。

（実施例６）
実施例６は、実施例５のクロムスパッタ層Ｃを２０ｎｍにした場合であり、エッチファクタは５．１５となり、良好であった。このように、塩化第二鉄に不溶のスパッタ層Ｃであっても、プリエッチングで選択エッチングして除去できれば、エッチファクタを高くする効果があった。

（実施例７）
実施例７は、ポリイミドフィルム上に、１０ｎｍのコバルトからなるタイコート層Ａ、銅厚８．５ミクロンの導体層Ｂ及び１０ｎｍのコバルトからなるスパッタ層Ｃを形成した場合である。プリエッチングは行わず、塩化第二銅でエッチングした。エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１１．１μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１７．５μｍで、エッチファクタは２．６６と高くなり、良好であった。かつ、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れが発生せず、回路の直線性が良好であった。
コバルトはニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）に比べ、エッチング液での溶解が容易なため、同じ１０ｎｍの厚みであっても回路形成が可能であり、直線性も良好であった。

（実施例８）
実施例８は、実施例７の条件で、さらにプリエッチングを行ったものであり、エッチファクタは２．９８となり、実施例８よりも、さらに良好なエッチンファクタの結果が得られた。

（実施例９）
実施例９は、ポリイミドフィルム上に、１０ｎｍのコバルトクロム（ＣｏＣｒ）からなるタイコート層Ａ、銅厚８．５ミクロンの導体層Ｂ及び１０ｎｍのコバルトクロム（ＣｏＣｒ）からなるスパッタ層Ｃを形成した場合である。プリエッチングを行い、塩化第二銅でエッチングした。エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１１．５μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１６．９μｍで、エッチファクタは３．１５と高くなり、良好であった。しかも、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れが発生せず、回路の直線性が良好である結果となった。

（実施例１０）
実施例１０は、ポリイミドフィルム上に、１０ｎｍのニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）からなるタイコート層Ａ、銅厚１２ミクロンの導体層Ｂ及び１０ｎｍのニッケル合金（Ｎｉ／Ｃｒ＝８０／２０）からなるスパッタ層Ｃを形成した場合である。
プリエッチングを行い、さらに塩化第二鉄でエッチングした。エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１２．２μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が２０．２μｍで、エッチファクタは２．１３と高くなり、良好であった。しかも、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れが発生せず、回路の直線性が良好である結果となった。

（実施例１１）
実施例１１は、実施例４のタイコート層Ａをニッケル合金（Ｎｉ/Ｃｒ＝８０／２０）にした場合であり、金属導電層Ｂの上下に異なる層を形成したものである。
タイコート層Ａはニッケル合金、スパッタ層Ｃはニッケルであるが、金属導電層Ｂの上下が同じ場合と同様にプリエッチング及びその後のエッチングを進めることができ、エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１１．８μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１７．４μｍで、エッチファクタは３．０４であり、しかも、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れが発生せず、回路直線性も良好であった。

（実施例１２）
実施例１２は、実施例５のタイコート層Ａをニッケル合金（Ｎｉ/Ｃｒ＝８０／２０）に、スパッタ層をクロム層とした場合であり、金属導電層Ｂの上下に異なる層を形成したものである。タイコート層Ａはニッケル合金、スパッタ層Ｃはクロムであるが、金属導体層Ｂの上下が同じ場合と同様に、プリエッチング及びその後のエッチングを進めることができ、エッチング後の回路のＴｏｐ幅が１２．０μｍで、Ｂｏｔｔｏｍ幅が１６．５μｍで、エッチファクタは３．７８であり、しかも、回路の１６本中１６本（１６／１６）に乱れが発生せず、回路直線性は良好であった。

図４は、比較例１のエッチングにより回路を形成した場合の様子を示す写真である。図４に示すように、ダレがあるために、回路間の幅が狭くなっているのが分かる。
図５は、比較例３のプリエッチングを施していない場合の回路の様子を示す写真である。この図５に示すように、回路の直線性が劣っており、回路の幅に乱れが生じていることが分かる。
図６は、本願発明のスパッタ層Ｃにプリエッチングを施した実施例２の場合であり、ダレがないために、回路間の幅が広くかつ、回路の直線性が良好であることが分かる。

金属導体層Ｂ上のスパッタ層Ｃは厚くなるほどエッチファクタが高くなるが、フォトレジストを剥離後、当該スパッタ層は、図３のように残っている。しかし、これは最終的には除去されるものである。なお、
一般に、耐マイグレーション性のような電気的な長期信頼性が必要とされるファインパターンの回路形成においては、塩化第二鉄又は塩化第二銅で回路形成後、タイコート層の残渣を除去する目的で、タイコート層Ａの選択エッチングがポストエッチングとして導入されている。本発明においても、同様に適用できる。

また、当該スパッタ層Ｃは、このポストエッチングによって除去可能であり、特別に除去ラインを新設する必要はない。しかし、当該スパッタ層Ｃの除去処理が必要なので、単に厚くすることが得策というものではない。スパッタ層の厚さは、必要に応じて変更することができるが、スパッタ層Ｃはその除去処理の経済性とエッチング特性を考慮すると、通常１〜５０ｎｍが望ましい。

本願発明は、無接着剤フレキシブルラミネートのタイコート層Ａと同じ金属又は合金を金属導体層Ｂ上に形成することで、同時に回路配線のファインピッチ化の妨げとなるサイドエッチングの抑制することにより、上記の問題を解決するものであり、かつ金属導体層Ａのエッチングに先立ち、エッチングされるべき金属導体層Ａの直上にあるスパッタ層Ｃを予め除去することで配線の直線性を良好にするものであり、上記から本願発明の有効性が確認できる。

本願発明は、金属導体層Ｂの上下に、タイコート層Ａ若しくはそれと同等の層Ｃ、具体的には、ニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種を形成させた無接着剤フレキシブルラミネートにおいて、タイコート層Ａ側はポリイミドフィルムと金属層間の加熱エージング後の密着力を高めることが可能であり、一方の金属導体層Ｂの上面側は回路形成時のサイドエッチングを抑制し、高いエッチファクタを可能とする効果を有する。

これによりエッチングにより回路形成を行うに際し、エッチングによるダレの発生を防止し、エッチングによる回路形成の時間を短縮することが可能であり、かつ金属導体層Ｂのエッチングに先立ち、エッチングされるべき金属導体層Ｂの直上にあるスパッタ層Ｃを予め除去することで配線の直線性を良好にすることができるという優れた効果を有する。
目的とする回路幅のより均一な回路を形成でき、パターンエッチングでのエッチング性の向上、ショートや回路幅の不良の発生を防止できる電子回路用の無接着剤フレキシブルラミネートを提供することができる効果を有するので、フレキシブルプリント基板、ＴＡＢ、ＣＯＦ等の電子部品の実装素材として用いられるフレキシブルラミネートとして有用である。

Claims

フレキシブルラミネート基板へ回路を形成する方法であって、少なくとも一方の面がプラズマ処理されたフレキシブルラミネート基板となるポリイミドフィルム、該ポリイミドフィルムの上に形成されたタイコート層Ａ、該タイコート層上に形成された金属導体層Ｂ、さらに該金属導体層の上に銅よりエッチングレートの低い金属又は合金の層Ｃとを有する無接着剤フレキシブルラミネートを用いて回路を形成する際に、前記金属導体層の上に形成した銅よりエッチングレートの低い金属又は合金の層Ｃの上にフォトレジストを塗布し、これを露光・現像して、回路形成以外の層Ｃのみを予めプリエッチングにより選択的に除去し、その後再度エッチングにより前記導電体層Ｂを除去して回路部分を残存させ、さらに回路部分のフォトレジストを除去して回路を形成することを特徴とするフレキシブルラミネート基板への回路形成方法。
金属導体層上に形成された層Ｃが、厚さが１〜５０ｎｍのニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種から選択したスパッタ層であることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルラミネート基板への回路形成方法。
前記金属導体層の上に形成した層Ｃが該タイコート層Ａと同一成分であることを特徴とする請求項１又は２記載のフレキシブルラミネート基板への回路形成方法。
前記タイコート層Ａが、厚さ５〜１００ｎｍのニッケル、クロム、コバルト、ニッケル合金、クロム合金、コバルト合金のいずれか１種から選択したスパッタ層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフレキシブルラミネート基板への回路形成方法。
前記金属導体層Ｂが銅又は銅合金であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のフレキシブルラミネート基板への回路形成方法。