KR20050063735A

KR20050063735A - 배선 회로 기판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20050063735A
Application number: KR1020040110376A
Authority: KR
Inventors: 후나다야스히토; 오사와데츠야; 오와키야스히토
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2005-06-28
Also published as: KR101111367B1; CN1638600A; US7084493B2; CN100484363C; US20050161775A1; JP4031756B2; JP2005183831A

Abstract

다수 형성된 복수의 배선 (1) 의 노출부 (1A) 의 근방에서, 폴리이미드층으로 이루어진 커버 절연층 (2) 의 두께, 인접한 배선 (1) 간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께 (T1) 는 배선 (1) 상에 위치한 부분의 두께 (T2) 보다 작게 된다. 바람직하게는, 커버 절연층 (2) 의 인접한 배선간의 중점 근방에 위치한 부분과 배선층 상에 위치한 부분과의 두께 차는 1 내지 5 ㎛ 의 범위내로 된다. 따라서, 커버 절연층은 쉽게 박리되지 않는다.

Description

배선 회로 기판 및 그 제조 방법{WIRING CIRCUIT BOARD AND PRODUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 배선 회로 기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 커버 절연층의 박리를 억제하는 배선 회로 기판, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

단자로서 이용되는 커버 절연층으로 피복하지 않고 배선을 부분적으로 노출시킨, 반도체 소자의 실장 기판의 구조는 널리 공지되어 있다 (예를 들어, 일본국 특개2001-156113호 공보).

또한, 각종 전자 부품의 고밀도 실장과 고속 신호처리를 달성하기 위한 목적으로, 절연층에 폴리이미드층을 이용하는 배선 회로 기판이 공지되어 있다. 통상, 폴리이미드층은 폴리아미드산 용액을 도포하고 이 용액을 건조시켜 폴리아미드산층을 형성하고, 폴리아미드산층을 가열하여 이미드화함으로써 형성된다.

본 발명자들은, 배선 회로 기판에 커버 절연층 (폴리이미드층) 으로 배선을 완전히 피복하지 않고, 배선을 부분적으로 노출시켜, 이 노출부를 단자로서 이용하는 것을 고려하였다.

그러나, 배선의 일부가 커버 절연층으로부터 노출되는 구조를 갖는 배선 회로 기판은 커버 절연층의 박리 발생이 쉽게 발생하는 것을 발견하였다.

상기 상황을 고려하여, 본 발명의 목적은 커버 절연층의 용이한 박리를 억제하는 배선 회로 기판을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은, 커버 절연층 (폴리이미드층) 의 박리 원인을 조사하였고, 이는 폴리아미드산층이 이미드화될 때 그 층에서 생성된 수축 응력에 의한 것임을 발견하였고, 수축 응력을 완화시키기 위한 연구가 더 수행되었다. 그 결과, 상술한 수축 응력은, 배선간에 위치한 폴리이미드층의 부분의 두께를 배선 패턴 상의 부분의 두께보다 작게 함으로써 완화시킬 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 다음과 같은 특징들을 갖는다.

(1) 각 배선의 일부가 노출되도록 다수 형성된 복수의 배선 상에 폴리이미드층으로 이루어진 커버 절연층이 형성되는 구조를 갖는 배선 회로 기판으로서,

상기 배선의 노출부의 근방에 있어서, 인접한 배선간의 중점 근방에 위치한 커버 절연층의 부분은 배선 상에 위치한 부분의 두께보다 작은 두께를 갖는다.

(2) 상술한 (1) 의 배선 회로 기판에 있어서,

상기 중점 근방에 위치한 부분의 두께 및 상기 배선 상에 위치한 부분의 두께는 1 내지 5 ㎛ 만큼 서로 다르다.

(3) 상술한 (1) 또는 (2) 의 배선 회로 기판에 있어서,

상기 중점 근방에 위치한 부분은 4 ㎛ 이하의 두께를 갖는다.

(4) 상술한 (1) 의 배선 회로 기판에 있어서,

상기 배선의 노출부는 단자용이다.

(5) 상술한 (1) 의 배선 회로 기판에 있어서,

상기 배선 회로 기판은 인쇄 회로를 갖는 서스펜션 기판이다.

(6) 상술한 (1) 내지 (5) 중 어느 한 배선 회로 기판을 제조하는 방법에 있어서,

절연면을 적어도 갖는 기판 상에, 다수 형성된 복수의 배선을 포함하도록 패터닝된 도체층을 형성하는 단계;

각 배선의 일부를 노출시키면서 복수의 배선이 피복되고 인접한 배선간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께가 배선 상에 위치한 부분의 두께보다 작도록 폴리아미드산층을 형성하는 단계; 및

폴리아미드산층을 가열하고 이미드화하여 커버 절연층을 형성하는 단계를 포함한다.

(7) 상술한 (6) 의 배선 회로 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 폴리아미드산층을 형성하는 단계는,

상기 다수 형성된 배선 상에 감광성 폴리아미드산액을 도포하고 건조시켜 코팅을 부여하는 단계;

상기 코팅의 각 부분의, 인접한 배선간에 위치한 부분 상의 광량이 다른 부분 상의 광량보다 작도록, 계조 노광 마스크를 이용하여 패턴 노광을 수행하는 단계;

가열하는 단계; 및

현상하는 단계를 포함하고,

상기 인접한 배선간에 위치한 부분의 두께는 배선 상의 부분의 두께보다 작아진다.

(8) 상술한 (7) 의 배선 회로 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 패턴 노광은, 인접한 배선간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께와 배선 상에 위치한 부분의 두께간의 차이가 1 내지 5 ㎛ 로 되도록 수행된다.

(9) 상술한 (7) 또는 (8) 의 배선 회로 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 패턴 노광은, 인접한 배선간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께가 4 ㎛ 이하로 되도록 수행된다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2 는 본 발명의 편면 배선 회로 기판의 일 실시형태에 있어서 단자부와 그 근방의 평면도 및 측면도이다.

이들 도면에서 측면 배선 회로 기판 (10) 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배선 회로 기판은, 다수 형성된 복수의 배선 (1) 및 이들을 피복하고 각 배선 (1) 의 일부를 노출시키도록 형성되는, 폴리이미드층으로 이루어진 커버 절연층 (2) 을 갖고, 적어도 배선 (1) 의 노출부 (1A) 의 근방에서, 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 의 두께에 있어서, 인접한 배선 (1) 간의 중점 근방의 두께 (T1) 가 배선 (1) 상에 위치한 부분의 두께 (T2) 보다 작아진다.

여기서 예시적으로 나타낸 편면 배선 회로 기판 (10) 의 도 2 의 참조부호 3 은 금속박 (기체) 이고 참조부호 4 는 베이스 절연층을 나타낸다.

본 발명의 배선 회로 기판의 다중 형성된 복수의 배선의 노출부의 근방에서, 커버 절연층의 두께의, 인접한 배선간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께는 배선 패턴 상에 형성된 부분의 두께보다 작다.

두께가 서로 다른 커버 절연층은 배선으로부터 쉽게 박리되지 않는다. 그 이유는 다음과 같다. 정확하게는, 폴리아미드산층을 가열경화 (imidation) 하여 커버 절연층 (폴리이미드층) 을 형성할 때, 커버 절연층에서 발생한 수축 응력이 완화되고 배선의 밀착 저하를 방지하기 때문이다. 그 결과, 배선 회로 기판의 외주 형상 (윤곽) 을 소망 형상으로 만드는 후가공 처리시와 제품으로서의 실제 사용에 있어서 커버 절연층 (폴리이미드층) 이 배선으로부터 박리되는 것을 억제하므로, 고신뢰성의 배선 회로 기판을 실현할 수 있게 된다.

본 발명이 목적으로 하고 있는 분야의 배선 회로 기판에 있어서, 통상, 폴리이미드층은, 폴리이미드의 전구체인, 폴리아미드산의 층 (폴리아미드산층) 을 형성하고, 이를 가열에 의해 이미드화하여 형성된다.

본 발명에 있어서 폴리이미드층으로 이루어진 커버 절연층 (2) 은, 인접한 배선 (1) 간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께가 배선 (1) 상의 부분보다 작도록 배선 (1) 의 노출부 (1A) 근방에 형성된 폴리아미드산층을 가열하고, 이미드화를 허용하여 형성된다.

따라서, 이미드화 전 (가열 전) 폴리아미드산층의 복수 배선의 인접한 배선 (1) 간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께가 배선 (1) 상에 위치한 부분의 두께보다 작아지는 경우, 그 두께 관계는 이미드화 후 (가열 후) 에도 유지되고, 형성되는 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 은, 인접한 배선 (1) 간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께 (T1) 가 배선 (1) 상에 위치한 부분의 두께 (T2) 보다 작아진다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 배선 회로 기판은 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 의 전구체인 폴리아미드산층의 일 실시형태에서 형성되고, 배선 (1) 의 노출부 (1A) 의 근방에서, 인접한 배선 (1) 간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께는 배선 패턴 상에 위치한 부분의 두께보다 작다.

그 두께로 조정을 받은 폴리아미드산층을 가열하여 이미드화함으로써, 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 을 형성한다. 그 결과, 폴리아미드산층의 이미드화시 그 층 상에 발생한 수축 응력이 배선 (1) 의 노출부 (1A) 의 근방에서 완화된다. 이는, 인접한 2개의 배선 (1) 간에 존재하는 측면에 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 의 밀착이 향상되는 결과를 제공한다.

그 결과, 배선 회로 기판을 소망 형상으로 만드는 후가공 처리시와 제품으로서의 실제 사용에 있어서 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 이 배선 (1) 으로부터 박리되는 것을 억제하므로, 고신뢰성의 배선 회로 기판을 제공하게 된다.

따라서, 종래, 배선 (1) 의 노출부 (1A) 를 따라 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 의 단부 (2A) 를 시작점으로 하여 발생한 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 의 박리는 쉽게 발생하지 않게 된다.

본 발명에 있어서, 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 의 인접한 배선 (1) 간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께 (T1) 와 배선 (1) 상에 위치한 부분의 두께 (T2) 에서의 차이는, 배선 (1) 의 두께 (도 2 의 T3) 와 인접한 배선 (1) 간의 간격 (도 2 의 S1) 의 크기에 따라 다르고, 통상, 배선 (1) 의 두께가 약 5 내지 20 ㎛ 이고 인접한 배선 (1) 간의 간격이 약 20 내지 200 ㎛ 인 경우, 그 차이가 1 내지 5 ㎛ 인 것이 바람직하고, 3 내지 5 ㎛ 인 것이 더 바람직하다. 1 내지 5 ㎛ 의 두께 차이는 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 의 이미드화시 수축 응력의 충분한 완화를 가능하게 하므로, 배선 (1) 에 더 높은 밀착을 나타낸다. 두께 차이가 1 ㎛ 미만인 경우에는, 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 의 이미드화시 수축 응력이 충분히 완화되지 않는다.

또한, 커버 절연층 (폴리이미드층; 2) 에서, 인접한 배선간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께 (T1) 와 배선 상에 위치한 부분의 두께 (T2) 가 특별히 한정되지 않는 경우, 수축 응력의 완화의 관점에서, 두께 (T1) 는 4 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이하인 것이 더 바람직하다. 한편, 배선의 보호를 위해서는, 두께 (T2) 가 3 내지 20 ㎛ 인 것이 바람직하고, 4 내지 7 ㎛ 인 것이 더 바람직하다. 3 ㎛ 미만인 경우, 배선의 에지가 노출되므로 바람직하지 않을 수도 있고, 20 ㎛ 초과하는 경우, 수축 응력이 증가하므로 바람직하지 않다.

본 발명에서, "배선의 노출부의 근방"은 도 1 에 도시된 바와 같이, 배선 (1) 의 노출부 (1A) 를 따라 커버 절연층 (2) 의 단부 (2A) 로부터 배선 (1) 의 축방향으로 거리 L1 인 약 100 ㎛ 까지의 영역 E 를 의미한다. 영역 E 에서, 인접한 배선 (1) 간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께 (T1) 가 배선 상에 위치한 부분의 두께 (T2) 보다 작도록 커버 절연층 (2) 이 형성되는 경우, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 커버 절연층 (2) 의 박리의 방지를 보장하기 위하여, 영역 E 를 초과하는 영역에서, 커버 절연층 (2) 이 상술한 두께 관계로 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 "배선의 노출부"는, 통상, 단자의 전극 등으로서 이용되는 배선의 노출부를 의미하고, 예를 들어, 외부 장치 (전자 부품 등) 의 단자에 전기적으로 접속된다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 편면 배선 회로 기판은, 기본적으로 금속박 (기체; 3), 금속박 (기체; 3) 의 편면 상에 형성되는 베이스 절연층 (4), 베이스 절연층 (4) 상에 형성되는 배선 (1), 및 배선 (1) 상에 형성되는 커버 절연층 (2) 을 구성 요소로서 구비하고, 배선 회로 기핀이 특정 용도에 따라 필요한 경우 이들 이외의 상기 종류의 배선 회로 기판의 공지된 구성 요소를 부가할 수도 있다.

본 발명의 편면 배선 회로 기판의 대표예는, 하드 디스크 드라이브에 있어서 자기 헤드 (특히, 코일부가 박막인 박막 자기 헤드 (TFH), 박막 자기 저항 복합 헤드 (MR) 등) 에 이용되는, 헤드를 실장하기 위한 서스펜션 기판 (금속박) 상에 전기 회로가 형성되는, 인쇄 회로를 갖는 서스펜션 기판을 포함한다.

도 3 은, 스테인레스스틸박 (기체; 12) 상에 폴리이미드 수지로 이루어진 베이스 절연층 (도시안함) 이 형성되고, 그 위에 소정의 패턴으로 형성되는 배선 (전기 회로; 11) 이 형성되는, 인쇄 회로를 갖는 서스펜션 기판의 일 실시형태를 나타낸 사시도이다. 그 선단 상에는 기체 (12) 를 분할하여 짐벌 (13) 이 기체 (12) 와 일체로 형성되고, 그 위에 자기 헤드를 갖는 슬라이더 (도시안함) 가 고정된다. 배선 (11) 의 단부 상에는, 배선 (11) 의 노출부를 구비하는, 자기 헤드를 접속하기 위한 단자 (16) 가 형성된다.

도 4 는 도 3 의 단자 (16) 의 근방의 확대도이다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 배선 (11) 의 단부에는, 커버 절연층 (2') 이 형성되지 않지만 단부를 노출시켜 단자 (16) 를 형성한다.

단자 (16) 의 근방에서, 인접한 배선간의 중점 근방에 위치한 커버 절연층 (2') 의 두께 (T1) 는 배선 (11) 상에 위치한 커버 절연층 (2') 의 두께 (T2) 보다 작아지므로, 커버 절연층 (2') 은 쉽게 박리하지 않는다.

본 발명은 상술한 실시형태에 도시된 편면 배선 회로 기판 (인쇄 회로를 갖는 서스펜션 기판) 뿐만 아니라 양면 배선 회로 기판과 다층 배선 회로 기판에도 적용가능하다. 정확하게는, 양면 배선 회로 기판과 다층 배선 회로 기판에서, 폴리이미드층으로 이루어진 부분적으로 노출된 커버 절연층을 구비하는 구조가 다중 형성된 복수의 배선 상에 형성되는 경우, 커버 절연층의 두께는 상술한 두께 관계내에 부합하므로, 커버 절연층의 박리를 쉽게 허용하지 않는, 양면 배선 회로 기판과 다층 배선 회로 기판을 제공할 수 있다.

본 발명의 배선 회로 기판에서, 금속박 (기체), 금속박을 피복하는 베이스 절연층 (기체), 배선 등에 대한 제한 없이 공지된 배선 회로 기판용 재료를 이용할 수 있다.

금속박으로서, 상술한 실시형태에 도시된 스테인레스스틸박에 부가하여, 구리박, 알루미늄박, 구리-베릴륨박, 인청동박, 42 알로이 합금 등도 언급할 수 있다.

금속박의 두께가 배선 회로 기판의 특정 용도에 따라 다르지만, 일반적으로는 10 내지 30 ㎛ 이다.

베이스 절연층으로서, 폴리이미드, 폴리에스테르 등을 언급할 수 있다. 금속박 (기체) 의 편면의 전체면을 베이스 절연층으로 피복하지 않고, 편면을 부분적으로 피복하는 경우에는, 작업성, 패턴 크기 정확도 등의 관점에서, 후술하는 감광성 폴리이미드를 이용하고 노광에 의해 패터닝하고 현상하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서, 커버 절연층이 폴리이미드층으로 형성되므로, 커버 절연층에의 밀착성, 전기적 신뢰성, 내열성 등의 관점에서 베이스 절연층도 폴리이미드층으로 형성되는 것이 바람직하다.

베이스 절연층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로 5 내지 15 ㎛ 이다.

배선은 패터닝된 도체층이고, 상술한 실시형태에 도시된 구리층 (박막) 외에 구리-베릴륨, 인청동, 42 알로이 등의 층 (박막) 이 있다. 이들 중, 구리층 (박막) 이 전기 특성의 관점에서 바람직하다. 배선의 두께 (T3) 는, 상술한 바와 같이, 일반적으로 5 내지 20 ㎛ 이고, 바람직하게는 12 내지 17 ㎛ 이다.

본 발명의 배선 회로 기판에서, 인접한 배선 (T1) 간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께가 배선 상에 위치한 부분의 두께 (T2) 보다 작도록, 다중 형성된 배선 상에 커버 절연층을 형성하는 방법으로는, 감광성 폴리이미드로 커버 절연층을 형성하는 방법이 바람직하다.

감광성 폴리이미드는 감광성 재료의 존재하에 폴리아미드산 (폴리이미드 전구체) 을 반응시켜 얻어진 폴리이미드를 의미한다. 감광성 폴리이미드를 노광하고, 현상한 후 가열에 의해 이미드화하여, 소정의 패턴 및 상술한 두께 관계 (두께 (T1) 과 두께 (T2) 간의 관계) 를 갖는 커버 절연층을 형성할 수 있다.

감광성 폴리이미드로는, 산이무수물과 디아민으로부터 얻어진 폴리아미드산에 공지된 감광성 재료를 더한 공지된 감광성 폴리아미드산 (감광성 폴리이미드 전구체) 을 이용할 수 있다. 일본국 특개평7-179064호 공보에 설명된 바와 같이, 감광성 재료로서 디히드로피리딘 유도체를 포함한 감광성 폴리아미드산은, 배선 회로 기판의 왜곡 (warp) 을 억제하기 때문에, 바람직하다. 즉, (a) p-페닐렌디아민 및 (b) 2,2'-비스 (트리플루오르메틸)-4,4'-디아미노비페닐을 포함한 방향족 디아민을 3,4,3',4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물을 반응시켜 얻어진 폴리아미드산의 용액 및 디히드로피리딘 유도체를 감광 재료로서 구비하는 감광성 폴리이미드 전구체가 바람직하다.

이와 같은 바람직한 감광성 폴리이미드 전구체는, 상술한 방향족 디아민과 테트라카르복실산 이무수물을 실질적으로 동일한 몰비로 적당한 유기용제에서, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸아세트아미드 등에서 반응시켜, 폴리아미드산 (폴리아믹산) 을 생성하고 여기에 감광성 재료를 부가하여 얻어진 액상 조성물이다.

상술한 방향족 디아민에서, (a) 성분인 p-페닐렌디아민의 비율은 30 내지 70 mol% 이고, 바람직하게는 45 내지 55 mol% 이고, (b) 성분인 2,2'-비스 (트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐의 비율은 70 내지 30 mol% 이고, 바람직하게는 55 내지 45 mol% 이다. 이와 같은 조성을 갖는 방향족 디아민을 3,4,3',4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물과 함께 이용하여, 얻어진 폴리이미드와 금속박 (기체) 의 선팽창 계수를 일치시켜, 배선 회로 기판의 왜곡을 억제할 수 있다.

방향족 디아민 중, p-페닐렌디아민은 얻어진 폴리이미드 수지를 자외선에 대하여 투명하게 만들고, 감광성 재료를 포함한 감광성 폴리이미드 전구체를 자외선에 대하여 고감도로 만드는 작용을 갖는다. 한편, 2,2'-비스 (트리플루오르메틸)-4,4'-디아미노비페닐은, 감광성 폴리이미드 전구체가 노출되고, 가열되고 현상되는 경우, 현상액에서 노출부와 비노출부의 용해 속도에서의 차이를 증가시키는 작용을 갖는다. 따라서, 감광성 폴리이미드 전구체의 사용은 정확한 패터닝 가공을 가능하게 하고, 본 발명에서 원하는 서로 다른 특정 부분 두께 (두께에서의 차이) 를 갖는 커버 절연층을 양호한 정밀도로 형성할 수 있다.

상술한 감광성 재료인 디히드로피리딘 유도체는 다음 식 (1) 으로 표현되는 화합물이다.

여기서, R1 과 R2 는 각각 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기이고, R3 과 R4 는 각각 탄소수 1 내지 4 의 알킬기 또는 알콕실기, 아닐리노기, 톨루이디노기, 벤지록시기, 아미노기, 및 디알킬아미노기로부터 선택된 일종이고, R5 는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기이고, X1 내지 X4 는 각각 수소 원자, 불소 원자, 니트로기, 메톡시기, 디알킬아미노기, 아미노기, 시아노기, 불소화 알킬기로부터 선택된 일종이다. R1 과 R3, R2 와 R4 는, 케토기를 포함하는, 5원 고리, 6원 고리 또는 이종환 (heterocycle) 을 형성할 수 있는 고리-구성원일 수 있다.

구체적인 예로는, 4-o-니트로페닐-3,5-디메틸옥시카르보닐-2,6-디메틸-1,4-디히드로피리딘, 4-o-니트로페닐-3,5-디메틸옥시카르보닐-2,6-디메틸-1-메틸-4-히드로피리딘 (이하, N-메틸체로 지칭됨), 4-o-니트로페닐-3,5-디아세틸-1,4-디히드로피리딘 등을 포함하고, 단독으로 또는 2개 이상의 종을 혼합하여 이용할 수도 있다. 필요한 경우, 현상액의 용해조제로서 이미다졸을 적당하게 부가할 수도 있다.

상술한 디히드로피리딘 유도체는 방향족 디아민과 방향족 테트라카르복실산 이무수물의 총 1 몰부당 통상 0.05 내지 0.5 몰부량으로 이용된다. 필요한 경우, 이미다졸도 방향족 디아민과 방향족 테트라카르복실산 이무수물의 총 1 몰부당 통상 0.05 내지 0.5 몰부량으로 이용된다.

우선 다중 형성된 배선 상에 상술한 감광성 폴리아미드산 (감광성 폴리이미드 전구체) 의 액상물을 도포하고 건조시켜 코팅을 부여함으로써, 커버 절연층이 형성된다. 이와 같이 형성된 감광성 폴리아미드산막 (층) 을, 패턴 노광을 수행하기 위한 계조 노광 마스크를 경유하여 노광시키는데, 감광성 폴리아미드산막의 부분으로부터 다중 형성된 복수의 배선의 인접한 배선간의 일부분에 대한 광량은 다른 부분에 대한 광량보다 작다.

여기서 사용된 바와 같이, 계조 노광 마스크는 소정의 피치로 스트라이프 형상으로 형성된 광투과부 (H1) 와 광차단부 (H2) 에 의해 형성된 패턴 (도 6) 을 부분적으로 갖는 마스크를 의미한다. 이와 같은 마스크는, 예를 들어, 도 6 에 도시된 광투과부 (H1) 와 광차단부 (H2) 에 의해 형성된 스트라이프 패턴이 석영 유리 기판 (5) 상에 부분적으로 형성되도록 소정의 패턴으로 크롬박막 (6) 의 증착에 의해 얻어진다. 크롬박막 (6) 이 없는 광투과부 (H1) 의 광투과율은 약 100 % 이고 크롬박막 (6) 을 갖는 광차단부 (H2) 의 광투과율은 약 0 % 이다. 따라서, 이들 2개의 면적 비율을 조정하여, 스트라이프 패턴의 광투과율을 제어할 수 있다. 도 6 에서, 광투과부 (H1) 와 광차단부 (H2) 의 면적비율은 50 %/50 % 로 설정되어 50 % 의 광투과율을 달성하게 된다.

계조 노광 마스크를 이용한 감광성 폴리아미드산막 (층) 의 패턴 노광 후, 감광성 폴리아미드산막 (층) 을 120 내지 180 ℃ 의 온도로 약 2 내지 10 분 동안 가열한 후, 막을 현상한다. 그 결과, 현상액에 의해 비노광부가 제거되고, 노광부가 남아 패턴을 형성하므로, 네가티브 패턴을 제공하게 된다. 계조 노광 마스크를 이용한 패턴 노광이 수행되므로, 인접한 배선간에 위치한 부분 (50 % 노광부) 의 두께가 배선 상에 위치한 부분 (100 % 노광부) 의 두께보다 작게 된다.

이와 같이 얻어진 감광성 폴리아미드산막의 패턴을 가열하여 (가열 경화) 폴리이미드층으로 이루어진 커버 절연층 (2) 을 형성하는데, 도 2 에 도시된 바와 같이, 인접한 배선 (1) 간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께 (T1) 가 배선 (1) 상에 위치한 부분의 두께 (T2) 보다 작다.

상술한 현상액으로서, 통상, 수산화테트라메틸암모늄 등의 유기 알칼리 수용액, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등의 무기 알칼리 수용액이 이용된다. 알칼리 농도는 통상 2 내지 5 wt% 이다. 필요한 경우, 알칼리 수용액은 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올 등의 저급 지방족 알콜을 포함할 수도 있다. 부가되는 알콜양은 통상 50 wt% 이하이다. 또한, 현상에는 25 내지 50 ℃ 의 범위내의 온도가 적당하다.

실시예

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

p-페닐렌디아민 (4.55 몰) 과 2,2'-비스 (트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐 (1.95 몰) (디아민 성분 합계 6.5 몰)과, 3,4,3',4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물 (디프탈산 이무수물) (6.5 몰) 을 N-메틸-2-피리오딘 (7.65 kg) 에 용해시켜 이 혼합물을 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 이 혼합물을 75 ℃ 로 가열하고, 점도가 5000 센티포이즈에 도달할 때, 가열을 정지하고 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 그 후, N-메틸체 (1.2 몰) 을 부가하여 감광성 폴리이미드 수지 전구체의 용액을 조제하였다.

상술한 감광성 폴리이미드 수지 전구체의 용액을 25 ㎛ 의 두께를 갖는 스테인레스스틸 (SUS 304) 박에 연속 코터로 길이방향으로 코팅하고, 이 박을 120 ℃ 에서 2 분 동안 가열하여 건조시켜 감광성 폴리이미드 수지 전구체의 코팅을 형성하였다. 그 후, 마스크를 통하여 700 mJ/㎠ 의 노광량으로 자외선을 조사하고, 코팅을 160 ℃ 에서 3 분 동안 가열하고, 현상하여 네가티브 화상을 형성하고, 0.01 토르의 진공하에서 400 ℃ 로 가열하여 패터닝된 폴리이미드 수지를 구비하는 베이스 절연층 (막 두께 6 ㎛) 을 형성하였다.

그 후, 연속 스퍼터링에 의해 폴리이미드로 이루어진 상기와 같이 형성된 베이스 절연층 상에, 각각 500 Å 과 1000 Å 의 막 두께로 크롬과 구리 각각의 박막을 형성하였다. 구리 박막의 표면 저항은 0.3 내지 0.4 Ω/□이었다.

스테인레스스틸 기재의 배면 상에 경점착 시트를 플레이트 마스크로서 부착하고, 상술한 구리 박막의 전체 표면을 황산 구리 전해 플레이팅하여 10 ㎛ 의 막 두께를 갖는 구리판 도체층을 형성하였다.

그 후, 통상의 방법에 따라 110 ℃ 에서 도체층 상에 시판되는 드라이 필름 라미네이트를 도포하고, 80 mJ/㎠ 의 노광량으로 노광시키고, 비패터닝된 부분의 구리 도체층의 알칼리 에칭을 위해 현상하였다. 도체층을 패터닝하여 배선으로 되는 부분과 함께 전해 플레이팅의 리드를 남긴 후, 레지스트를 제거하였다.

상기 처리 후 스테인레스스틸박을 페리시안화 칼륨과 수산화 나트륨의 혼합 수용액에 25 ℃ 에서 침지하여 불필요한 상기 크롬박막을 제거하였다. 그 후, 통상의 전해 플레이팅을 도포하여 도체층 (배선) 및 베이스 절연층을 포함하는 스테인레스스틸박의 전체 표면 상에 약 0.5 ㎛ 의 막 두께를 갖는 니켈 박막을 형성하였다.

상기와 동일한 방법으로, 스테인레스스틸박의 도체층의 배선 상에 감광성 폴리이미드 수지 전구체를 이용하여 필요한 코팅층 (커버 절연층) 을 형성하였다. 이 때, 다수 형성된 복수의 배선의 단자로서 노출된 부분 (단자) 의 근방에서, 상술한 계조 노광 마스크 (스트라이프 패턴으로 인접한 광투광부 (H1) 와 광차단부 (H2) 의 합계폭 : 6 ㎛) 를 이용하여, 인접한 배선간의 커버 절연층의 두께를 다른 부분 (예를 들어, 배선 상에 위치한 부분) 의 커버 절연층의 두께로부터 감소시켰다. 커버 절연층의 인접한 배선의 중앙 부분의 두께는 2 ㎛ 이고 배선 상의 부분 두께는 7 ㎛ 이었다. 그 후, 기재를 질산계 박리제에 실온에서 침지하여 단자와 스테인레스박 상의 상술한 무전해 플레이팅을 제거하였다.

통상의 방법에 따라, 배선의 노출부 (단자) 를 제거하고 통상의 포토레지스트로 피복하였다. 배선의 노출부 (단자) 를 순차적인 전해 니켈 플레이팅과 전해 금 플레이팅하여 각각 1 ㎛ 의 두께를 갖는 플레이팅층을 형성하여 단자를 형성하였다. 상술한 레지스트를 박리하고 플레이팅에 이용된 리드를 도체층으로부터 제거하고, 상술한 방법과 유사한 방법으로 구리 알칼리 에칭과 크롬 에칭을 수행하였다.

통상의 방법에 따라, 포토레지스트 (드라이필름라미네이트도 이용될 수 있음) 를 이용하여 노광과 현상을 수행하여 스테인레스박 상에 필요한 패턴을 형성하고, 45 ℃ 에서 염화 제2철 용액에 침지하여 스테인레스스틸박 기재를 필요한 형상으로 분할하였다. 이를 순수로 충분히 세정하고 건조시켜 개별적으로 분할된 인쇄 회로를 갖는 서스펜션 기판 (도 3) 을 형성하였다.

이와 같이 얻어진 인쇄 회로를 갖는 서스펜션 기판은 단자의 근방에서 배선 패턴으로부터 커버 절연층의 박리가 없었다.

(비교예 1)

실시예 1 에서는, 계조 노광 마스크를 이용하여 인쇄 회로를 갖는 서스펜션 기판을 제작하였다. 커버 절연층의 두께는 인접한 배선의 중점과 배선 상에서 모두 7 ㎛ 이었고, 커버 절연층은 단자 근방에서 배선으로부터 박리되었다.

본 출원은 일본국 특허출원2003-425508호에 기초하고 있고, 여기서 참조 병합하고 있다.

본 발명에 따르면, 커버 절연층의 용이한 박리를 억제하는 배선 회로 기판을 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 편면 배선 회로 기판의 단자의 일 실시형태를 나타낸 평면도.

도 2 는 본 발명의 편면 배선 회로 기판의 단자의 일 실시형태를 나타낸 측면도.

도 3 은 본 발명의 인쇄 회로를 갖는 서스펜션 기판의 일 실시형태의 사시도.

도 4 는 도 3 의 단자 (16) 근방을 확대한 평면도.

도 5 는 본 발명에 이용되는 계조 노광 마스크의 주요 부분의 평면도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 배선

2 : 커버 절연층 (폴리이미드층)

3 : 금속박 (기체;基體)

4 : 베이스 절연층

10 : 편면 배선 회로 기판

Claims

각 배선의 일부가 노출되도록 다수 형성된 복수의 배선 상에 폴리이미드층으로 이루어진 커버 절연층이 형성되는 구조를 갖는 배선 회로 기판으로서,

상기 배선의 노출부의 근방에 있어서, 인접한 배선들간의 중점 근방에 위치한 커버 절연층의 부분은 배선 상에 위치한 부분의 두께보다 작은 두께를 갖는, 배선 회로 기판.
제 1 항에 있어서,

상기 중점 근방에 위치한 부분의 두께 및 상기 배선 상에 위치한 부분의 두께는 1 내지 5 ㎛ 만큼 서로 다른, 배선 회로 기판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 중점 근방에 위치한 부분은 4 ㎛ 이하의 두께를 갖는, 배선 회로 기판.
제 1 항에 있어서,

상기 배선의 노출부는 단자용인, 배선 회로 기판.
제 1 항에 있어서,

상기 배선 회로 기판은 인쇄 회로를 갖는 서스펜션 기판인, 배선 회로 기판.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 배선 회로 기판을 제조하는 방법에 있어서,

절연면을 적어도 갖는 기판 상에, 다수 형성된 복수의 배선을 포함하도록 패터닝된 도체층을 형성하는 단계;

각 배선의 일부를 노출시킨채 복수의 배선을 피복하고 그리고 인접한 배선들간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께가 배선 상에 위치한 부분의 두께보다 작도록, 폴리아미드산층을 형성하는 단계; 및

이미드화용 폴리아미드산층을 가열하여 커버 절연층을 형성하는 단계를 포함하는, 배선 회로 기판의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 폴리아미드산층을 형성하는 단계는,

상기 다수 형성된 배선 상에 감광성 폴리아미드산액을 도포하고 건조시켜 코팅을 부여하는 단계;

상기 코팅의 각 부분의, 인접한 배선들간에 위치한 부분 상의 광량이 다른 부분 상의 광량보다 작도록, 계조 노광 마스크를 이용하여 패턴 노광을 수행하는 단계;

가열하는 단계; 및

현상하는 단계를 포함하고,

상기 인접한 배선들간에 위치한 부분의 두께는 배선 상의 부분의 두께보다 작아지는, 배선 회로 기판의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 패턴 노광은, 인접한 배선들간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께와 배선 상에 위치한 부분의 두께간의 차이가 1 내지 5 ㎛ 로 되도록 수행되는, 배선 회로 기판의 제조 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 패턴 노광은, 인접한 배선들간의 중점 근방에 위치한 부분의 두께가 4 ㎛ 이하로 되도록 수행되는, 배선 회로 기판의 제조 방법.