TWI429036B - 配線基板及其製造方法 - Google Patents

Description

配線基板及其製造方法

本發明係關於一種於鄰接的配線之間不易因離子遷移而產生短路之配線基板及配線基板的製造方法。

關於配線基板，為人所知者有一種於絕緣基板的表面形成基材金屬層，並於此基材金屬層的表面形成銅等的導電性金屬層而形成基材膜片，於此基材膜片的表面，對感光性樹脂進行曝光及顯影以形成具有所希望形狀之圖案，以此圖案作為遮蔽材，對導電性金屬層及基材金屬層選擇性進行蝕刻而形成之配線基板。例如，於絕緣膜片的表面形成有由鎳－鉻所構成之基材金屬層，於此基材金屬層的表面使銅析出而形成基材膜片，於此基材膜片配置有由感光性樹脂所構成之遮蔽材，並選擇性地進行蝕刻，藉此可製造COF(Chip On Film：膜片覆晶封裝)等的配線基板。

於以此COF等所代表之配線基板中，可形成極為精細的配線圖案，於配線圖案最為密集之內引線部分中，可形成配線圖案的間距寬度低於35 μm之精細間距的配線圖案。

然而，為人所知者有下列所謂的離子遷移之產生，亦即，沿著絕緣基板的表面形成配線圖案之金屬，會經時地從上述所形成之配線圖案中溶析(eluant)，因如此的離子遷移所溶析之金屬，可能會導致與鄰接的配線圖案之間產生短路之情形。

尤其於上述之配線圖案的間距寬度低於35 μm之精細間距的配線基板中，若與鄰接的配線間之間隔較窄，則即使僅有少許的金屬溶析，亦會產生短路。尤其是於上述的COF中，係開始採用具有內引線部的間距寬度為35 μm以下之極精細間距的配線圖案者，如此之具有35 μm以下的間距寬度之配線圖案與鄰接配線之間的間隙，係逐漸變成10 μm、15 μm、20 μm、或25 μm之非常狹窄者。

如上所述之COF的配線圖案係要求非常精細間距，並且要求配線圖案間之絕緣可靠性亦高。

關於COF之配線圖案間的絕緣電阻之可靠性，一般要求必須通過高溫高濕偏壓測試(HHBT：High Temperature High Humidity Biased Testing)，亦即於358K、85% RH之條件下，即使通電1000小時(60000分鐘)，亦不會產生絕緣破壞之測試。

於使用平行地形成之多數條配線而進行HHBT時，於配線間產生絕緣破壞者，乃起因於因離子遷移而從配線所溶析之金屬。若對於因離子遷移所溶析的金屬從配線圖案溶析之溶析距離(從配線圖案至溶解金屬的前端為止之距離)進行精密的測定時，則從配線至溶析金屬的前端為止之距離，最初僅少許增長，於經過某段時間後，從配線至溶析金屬的前端為止之距離會急速增長。例如有下列第1圖所示之金屬的溶析距離急速增長之例子，亦即，於聚醯亞胺膜片的表面形成有由鎳－鉻所構成之基材金屬層，於此基材金屬層的表面使銅析出而形成基材膜片，並使用此基材膜片，藉由微影技術形成配線圖案而形成為試料，於358K、85% RH、施加電壓60V的條件下對此試料進行HHBT，並表示此時溶析金屬從配線溶析之溶析距離與時間的關係。以此金屬的溶析距離急速增長之點為分界，以前半段為區域A，後半段為區域B。因離子遷移所導致之配線圖案間的短路，並非於區域A中產生，而是於金屬的溶析距離急速增長之區域B中產生。

因此，為了不易因離子遷移而與鄰接的配線圖案之間產生短路，必須將此區域B中之用以形成配線之金屬的溶析距離、與鄰接的配線圖案的間隔之關係予以明確化。

本發明之目的在於提供一種不易因離子遷移而與鄰接的配線圖案之間產生短路之配線基板，尤其是COF。

此外，本發明之目的在於提供一種用以製造不易因離子遷移而與鄰接的配線圖案之間產生短路之配線基板的製造方法。

本發明之配線基板係對於在由絕緣性樹脂所形成之膜片的表面依序層積有基材金屬層及銅層之基材膜片，選擇性進行蝕刻而形成多數條配線者，此配線基板的特徵為，未形成配線之由絕緣性樹脂所形成之膜片的表面中之氫氧基的含有率為15原子%以下。本發明之氫氧基的含有率，係使用μ－ESCA，針對位於絕緣基板的表面之氧原子的1s電子(01S)進行測定而求取之值。

此外，本發明之配線基板的製造方法之特徵為，係於絕緣性樹脂膜片的表面使基材金屬層析出，並於該基材金屬層的表面使銅析出而形成銅層，於該銅層的表面形成感光性樹脂層，對該感光性樹脂層進行曝光及顯影以形成所希望的圖案，以該圖案為遮蔽材，對銅層及基材金屬層的一部分選擇性進行蝕刻後，以過錳酸鹽之水溶液對該配線基板的表面進行處理。

於本發明之配線基板中，係於由絕緣性樹脂所形成之膜片的表面，形成有依序層積基材金屬層及銅層而成之多數條配線，此配線內之任意一條配線(A)與鄰接於此配線(A)之配線(A－1)之間的配線間距離，係比以下列第(1)式所表示的L更大。

[數學式2]L＝α．tⁿ ………(1)

於第(1)式中，L為金屬的溶析距離，t為HHBT中所要求之耐久時間，α為HHBT之對應於濕度、溫度及施加電壓之常數，n於確認出離子遷移的產生之HHBT時間為6000分鐘以上的區域(區域B)中為1/2。

尤其是本發明之配線基板，對於配線間距離於10至30 μm的範圍內之配線基板，係顯示出極高的適用性。

本發明之配線基板係於該基材金屬層的厚度於50至10000的範圍內，且形成該基材金屬層之金屬含有鎳及鉻時，顯示出極高的適用性。於此配線基板中，因離子遷移所溶析之金屬主要為鎳。

此外，於本發明中，由上述絕緣性樹脂所形成之膜片，較理想為由聚醯亞胺所形成之厚度為8至75 μm的膜片。

於本發明中，進行上述HHBT之條件為溫度358K、濕度85% RH之條件，且施加電壓為60V，於此條件下，係具有1000小時(60000分鐘)的耐久性。

此外，於本發明之配線基板中，施加於上述配線基板所形成的各條配線之電壓，一般係於1至200V的範圍內。

此外，本發明之配線基板的製造方法之特徵為，係於絕緣性樹脂膜片的表面使基材金屬層析出，並於該基材金屬層的表面上使銅析出而形成銅層，於該銅層的表面形成感光性樹脂層，並對該感光性樹脂層進行曝光及顯影以形成所希望的圖案，以該圖案為遮蔽材，對銅層及基材金屬層的一部分選擇性進行蝕刻後，以過錳酸鹽之水溶液對該配線基板的表面進行處理。

於上述配線基板的製造方法中，過錳酸鹽之水溶液較理想為包含5至50g/公升範圍內的量之過錳酸鉀，並以該過錳酸鉀之水溶液對該配線基板進行1至30秒之間的處理。

於本發明之配線基板中，係於絕緣膜片的表面形成基材金屬層，於此基材金屬層的表面使銅析出而形成基材膜片，並使用此基材膜片，藉由微影技術形成精細的配線圖案。如此的配線基板，尤其於COF等時，係形成配線圖案的間距寬度為35 μm以下之極精細的配線，且與鄰接配線之間的間隙可選定為10 μm、15 μm、20 μm、或25 μm等種種間隙，此配線間隔亦可逐漸變窄。

然而，為人所知者為金屬會因離子遷移而從上述配線圖案溶析，並且因離子遷移所溶析的金屬，容易導致與鄰接的配線之間產生短路，此短路雖然於區域A中大致上不會產生，但是於區域B中，金屬會急速溶析，因此幾乎所有的短路均於此區域B中產生。

於此區域B中，得知因位於由絕緣性樹脂所形成之絕緣膜片的表面之氫氧基的量之不同，使離子遷移所導致之金屬的溶析長度有所不同。由絕緣性樹脂所形成之膜片的氫氧基的量，係藉由以過錳酸鹽之水溶液對該膜片的表面進行處理而予以減少。

藉由減少作為基材之絕緣性樹脂的膜片的表面的量，即可抑制離子遷移的產生，即使對於如COF般之配線間距離狹窄的配線基板進行HHBT，亦可獲得即使通電1000小時(60000分鐘)亦不會於配線圖案間產生絕緣破壞之具有高可靠性之配線基板。

接下來具體說明本發明之配線基板及其製造方法。

本發明之配線基板，為使用於絕緣基板的至少一面經介基材金屬層而具有銅的析出層之基材膜片，並藉由微影技術形成有配線圖案而成之配線基板。

於如此之配線基板中，配線最為密集形成之部位為設置有用以安裝電子構件之引線的內引線部分，於此內引線部分中，乃嚐試將配線圖案的間距寬度形成為35 μm以下。為了將間距寬度形成為35 μm以下，從間距寬度減去配線寬度後之與鄰接的配線間之間隙寬度，一般為25 μm以下，此外，藉由更進一步窄化間距寬度，而將與鄰接的配線之間隙寬度形成為20 μm、15 μm等，而逐漸窄化與鄰接的配線之間隙寬度。

隨著與鄰接的配線之間隙寬度逐漸變窄，與鄰接的配線之間變得不易產生短路。此短路的產生原因之一，為因離子遷移所溶析之溶析金屬。

於形成如COF般的配線基板時，一般係使用於絕緣基板表面形成有由鎳－鉻等之基材金屬層，並經介此基材金屬層使銅析出而形成之基材膜片，若使用如此的基材膜片以形成配線圖案時，則於所形成之配線圖案的銅層與絕緣基板之間，係殘存有鎳－鉻層。若對如此的配線圖案施加電壓並驅動所安裝的電子構件(IC晶片等)，則會產生金屬因該施加電壓而沿著鄰接之配線間隙部分之絕緣基板表面而溶析之離子遷移。

於如此的配線基板中，離子遷移所導致之短路，於上述第1圖中係於區域B中產生，於區域A中並未觀察到短路的產生。

區域B中之短路的產生原因係如上所述，金屬因離子遷移而從配線圖案溶析者。

於COF般之形成有極高密度的配線圖案之配線基板中，係要求於HHBT中維持1000小時(60000分鐘)之配線間的絕緣電阻。此時之HHBT的條件為溫度358K、濕度85% RH、施加電壓60V。

上述於HHBT中所產生的絕緣破壞係例如因配線間的離子遷移所導致之金屬的溶析而產生。關於離子遷移的產生，乃起因於HHBT的施加電壓、相對濕度、溫度等種種因素的複雜關聯而造成，若更進一步詳細探討，則可得知因形成有配線之絕緣基板的表面狀態之不同，使因離子遷移所溶析之金屬的溶析長度產生顯著的不同。

亦即，若於溫度：358K、濕度：85% RH、施加電壓：60V的條件下進行HHBT，則於第1圖所示之區域B中產生因離子遷移所導致之短路，因此，於金屬從配線溶析之溶析距離與HHBT評估時間之間的關係中，可得知具有下列第(1)式所表示之關係。

[數學式3]L＝α．tⁿ ………(1)

於第(1)式中，L為金屬的溶析距離。

此外，t為HHBT中所要求之耐久時間。

再者，α為HHBT之對應於濕度、溫度及施加電壓之常數。

此外，n於確認出離子遷移的產生之HHBT時間6000分鐘以上的區域(區域B)中係為1/2。

於上述第(1)式中，L之金屬的溶析距離只要為不會於配線與配線之間產生短路之距離即可，因此於上述第(1)式中，只需以L所表示的金屬的溶析距離成為不會產生短路之距離之方式來決定α之值即可。

關於此α，只要調查出於HHBT評估測試條件中具有何種的相關關係，則能夠找出滿足所要求的絕緣特性HHBT：1000小時(60000分鐘)之條件。

因此，由於施加電壓與區域B的係數α之間的關係，係測定與於配線間距離分別形成為15 μm、20 μm、25 μm之配線基板並改變電場強度(V－μm^－1 )時之該電場強度與區域B的係數α(μm－min^－1 )之間的關係。第2圖係顯示該結果。從第2圖可得知，於區域B中，α值係不受配線間距離的影響而大致維持為一定，並具有下列第(2)式所表示之關係。

[數學式4]α(於區域”B”)＝0.0047.E^0.19 ………(2)

在此，E為電場強度(V．μm^－1 )。

接下來如上所述，形成配線間距離分別為15 μm、20 μm、25 μm之配線基板，而調查區域B中之與濕度之間的關係。

[數學式5]β(於區域”B”)．．．α(於區域”B”、於H)/α(於區域”B”、於相對濕度85% RH)

在此，H為相對濕度(%)。

從該結果，可由第3圖中調查濕度與係數β之間的關係。

結果，具有下列第(3)式所表示之關係。

[數學式6]β(於區域”B”)＝1.42×10^－9 ．H^4.1 ………(3)

此外，關於濕度與區域B的係數α之間的關係，係如上述，形成配線間距離分別為15 μm、20 μm、25 μm之配線基板而進行調查。

區域B之溫度的係數γ係定義如下。

[數學式7]γ(於區域”B”)＝α(於區域”B”、於溫度T)/α(於區域”B”、於溫度358K)

在此，T為絕對溫度(K)，T’為358K。

如第4圖所示，區域B的係數γ係滿足下列第(4)式所表示之關係。

[數學式8]γ(於區域”B”)＝Exp[8.39×10² ．(1/T－1/T’)]………(4)

由上述第(2)式、第(3)式、第(4)式所得的結果，第(1)式之係數α(於區域”B”)可由下列第(5)式來表示。

[數學式9]α(於區域”B”)＝6.69×10^－10 ．E^0.19 ．H^4.1 ．Exp[8.39×10² ．(1/T－1/358)]………(5)

在此，E為施加電壓(V．μm^－1 )，H為相對濕度(%)，T為絕對溫度(K)。

此外，若以配線間距離L’除以由第(1)式所表示之關係式的兩邊而進行變形，[數學式10]L＝α．tⁿ ………(1)(於第(1)式中，L、t、α、n與上述同義)，則第(1)式可由下列第(6)式所表示。

[數學式11]Ts＝(θ/<α(於區域”B”)/L’>)² ………(6)

在此，L’為配線間距離，θ為指數<L/L’>，此次為1，α(於區域”B”)與第(1)式中者為同義，Ts為短路產生時間。

若將所要求之HHBT的耐久時間60000分鐘代入於第(6)式，則可求取能夠滿足HHBT評估測試的耐久時間1000小時之係數α(於區域”B”)的臨界值。

關於讓HHBT評估時間通過1000小時之條件，可從上述第(6)式導出下列第(7)式。

[數學式12]α(於區域”B”)/L’<0.004………(7)

從上述第式子中可得知，第(1)式的係數α，於配線間距離(配線間隙)10 μm時為0.04以下，於配線間距離15 μm時為0.06以下，於配線間距離20 μm時為0.08以下，於配線間距離25 μm時為0.1以下。此α值為使由絕緣性樹脂所形成之絕緣基板的表面狀態維持為一定時之值。然而，由於在絕緣基板的表面進行用以形成基材金屬層之濺鍍，或是在形成配線圖案時與蝕刻液接觸，而使該表面狀態產生變化。如此之絕緣基板的表面狀態，可藉由μ－ESCA進行分析。亦即，若於此配線基板的表面，存在有構成C－C鍵合(linkage)、C－O鍵合、C＝O鍵合、－OH基等，並藉由μ－ESCA對未形成配線之絕緣膜片的表面進行分析，則可檢測出－OH基一般為17原子%以上的量。

第5圖係顯示使用上述過錳酸鉀水溶液進行6秒間處理後之鎳的溶析距離，與未使用過錳酸鉀水溶液時之鎳的溶析距離。

從第5圖可得知，藉由使用過錳酸鉀水溶液進行6秒間處理，可明顯縮短因離子遷移所導致之鎳的溶析長度。

此係因為在絕緣基板表面存在有－OH基，因而使形成配線之金屬，尤其是鎳容易以此－OH基為媒介而溶析之故。

於絕緣膜片表面的－OH基與區域B的上述式子α之間，係具有第5圖所示的關係。

第6圖係顯示以過錳酸鉀水溶液對絕緣膜片之表面進行處理時、以及未進行處理時之因離子遷移所導致之鎳的溶析距離。

第1表係顯示，從上述第6圖所求取之區域B之第(1)式的α，與過錳酸鉀水溶液的處理時間之間的關係。

[第1表]第1表

從上述第1表可得知，藉由使用過錳酸鉀水溶液進行表面處理，使第(1)式所表示之α值，顯示出不易產生離子遷移之較小的值。即使於與過錳酸鉀水溶液之接觸時間極短時，例如為1秒時，亦可有效處理OH基，但即使進行超過30秒的處理，該處理效果亦無明顯提升。因此一般為位於1至30秒的範圍內，較理想為1至20秒之間。

此外，在此所使用的過錳酸鉀水溶液，係使用於100g的水中添加0.5至5g的範圍內、較理想為2至4g的範圍內之濃度的水溶液。

從上述第6圖可得知，於區域B中，存在於絕緣膜片表面之OH基的濃度，係因與過錳酸鉀水溶液接觸而產生變動，於OH基的殘存濃度與第(1)式的α之間，存在有下列第(8)式所表示之關係。惟此時為絕緣膜片使用聚醯亞胺之例子。

[數學式13]PI最表面的OH基濃度＝10.4．Exp[7.93．α(於區域”B”)]………(8)

從上述結果可得知，區域B之第(1)式的係數α與殘存於聚醯亞胺的最表面之OH基濃度之間，係具有相關關係。

此外，對以過錳酸鉀水溶液進行10秒間處理後之配線間距離為15 μm的配線基板進行HHBT後，如第7圖所示，可確認出於HHBT處理時間約為100小時之後(區域B)，絕緣電阻值大致維持於一定。

因此，對此配線基板求取區域B之第(1)式的係數α與區域B之配線間電流值之間的關係後，得知具有第8圖所示之關係。

由第8圖，區域B之第(1)式的係數α與配線間電流值之間，係具有下列第(9)式所表示之關係。

[數學式14]α(於區域”B”)＝46.9．A^0.39 ………(9)

在此，A為區域B之配線間電流值。

由上述結果，以過錳酸鉀水溶液處理後的配線基板，其下列配線間電流值(配線間電阻值)係成為以下所示之值，於HHBT(358K、85% RH、60V條件)中滿足1000小時的絕緣性。

配線間距離10 μm 1.50E^－8 A以下(4.00E⁹ Ω以上)配線間距離15 μm 4.15E^－8 A以下(1.45E⁹ Ω以上)配線間距離20 μm 8.85E^－8 A以下(6.78E⁸ Ω以上)配線間距離25 μm 1.50E^－7 A以下(4.00E⁸ Ω以上)

上述配線間電流值，為此次所使用之線長為16cm的配線基板之值，由於此配線基板的線長為16cm，因此可將此值換算為單位線長的配線間電流值，並表示如下。

配線間距離10 μm 1.50E^－8 /16A/cm以下＝0.094E^－8 A/cm以下配線間距離15 μm 4.15E^－8 /16A/cm以下＝0.259E^－8 A/cm以下配線間距離20 μm 8.85E^－8 /16A/cm以下＝0.553E^－8 A/cm以下配線間距離25 μm 1.50E^－7 /16A/cm以下＝0.093E^－7 A/cm以下

根據本發明，係以配線間距離為基準並從HHBT之溫度、濕度、電壓中，使係數α值分別於不同的配線間距離時成為預定值以下之方式而形成配線基板，藉此可求取因離子遷移所導致之金屬的溶析長度L。此離子遷移所導致之金屬的溶析長度L，係因位於配線基板的最表面之氫氧基的含有率之不同而不同，可藉由將由該μ－ESCA所求取之氫氧基的含有率設為15原子%以下，較理想為14原子%以下，而確實地防止因離子遷移所導致之短路的產生。

根據本發明，於進行HHBT前，可從HHBT的測試條件中，預測出所製造的配線基板是否會因離子遷移而產生短路。亦即，根據本發明，能夠於極高的精準度下預測出因離子遷移所導致之金屬的溶析距離，因此可從該數值中，以不會因離子遷移產生短路之方式而自由地改變配線基板的設計，不僅可增加配線基板的設計自由度，並且即使不對各自製造出的配線基板進行HHBT，亦能夠於極高的精準度下預測出離子遷移的產生狀況。

此外，因離子遷移所導致之短路的產生，乃根據係數α而預測，因此係以使該係數α於各個配線間隙中成為預定值之方式，算出絕緣膜片的表面狀態、基材金屬層的狀態、及以銅層所形成之配線圖案的狀態等之條件而求取。

具有上述特性之本發明之配線基板，係於由絕緣樹脂所構成之膜片，亦即絕緣膜片的表面，依序層積有基材金屬層及銅層而形成基材膜片，並使用此基材膜片，藉由微影技術而具有配線圖案。

於本發明中作為絕緣膜片所使用之絕緣樹脂，為了儘可能抑制於電壓施加時從所形成的配線圖案中產生離子遷移，因此在考量到形成配線圖案時或將電子構件安裝於配線基板等情況，較理想為使用具有耐熱性之樹脂，此外，較理想為，由即使於形成配線圖案時接觸於蝕刻液或鹼性洗淨液等亦不會被侵蝕之具有耐酸性及耐鹼性之樹脂膜片而形成者。關於如此的樹脂之例子，例如有聚醯亞胺、聚醯亞胺醯胺、聚酯、聚苯硫、聚醚醯亞胺及氟樹脂膜片等。可單獨使用這些樹脂或組合使用。特別是於本發明中，較理想為使用聚醯亞胺。另一方面，關於具有耐熱性等的環氧樹脂等，其氫氧基的量具有比聚醯亞胺更多之傾向。

關於本發明中所使用之聚醯亞胺的例子，例如有由均苯四甲酸二酐(Pyromellitic Dianhydride)與芳香族二胺所合成之全芳香族聚醯亞胺、以及由聯苯四甲酸二酐(Biphenyl Tetracarboxylic Dianhydride)與芳香族二胺所合成之具有聯苯骨幹之全芳香族聚醯亞胺。尤其於本發明中，較理想為使用由均苯四甲酸二酐與芳香族二胺所合成之全芳香族聚醯亞胺(例如有商品名稱：Kapton(註冊商標)、杜邦公司製)者。藉由使用由均苯四甲酸二酐與芳香族二胺所合成之全芳香族聚醯亞胺，可減少絕緣膜片的表面之金屬殘存量，並縮短因離子遷移所導致之金屬的溶析距離。

本發明之配線基板，由於特別對COF具有極高的適用性，且於COF中不需形成裝置孔等，因此絕緣膜片的厚度一般為8至75 μm，較理想為25至50 μm的範圍內。藉由使用如此之較薄的絕緣膜片，能夠從與形成有配線圖案之配線圖案面為相反之一面，經介絕緣膜片將焊接工具予以抵接並進行加熱，而將電子構件安裝於內引線。

於本發明中所適用之基材膜片，係如上所述於絕緣膜片之至少一方的面，形成有基材金屬層。

此基材金屬層係於基材金屬層的表面形成銅層並用以將此銅層與絕緣膜片予以接合之層，一般係由鎳－鉻、鎳、鉻、銅、銅合金等金屬所形成。尤其於本發明中，此基材金屬層較理想為鎳－鉻。

如此之基材金屬係藉由蒸鍍或濺鍍等方法，使基材金屬於上述絕緣膜片的表面析出而形成者。此時之基材金屬層的厚度，一般為50至10000，較理想為70至5000。

之後，於如此形成之基材金屬層的表面使銅層析出。此銅層亦可藉由氣相析出法或液相析出法中任一方法所析出，但於本發明中較理想為以液相使銅析出。關於銅的液相析出法之例子，例如有電解鍍覆法、無電解鍍覆法等，於本發明中，較理想為利用以上述基材金屬層為電極之電解鍍覆法來形成銅層。以電解鍍覆法所形成之銅層的厚度，一般為5至50 μm，較理想為8至25 μm。

於具有上述構成之基材膜片的銅層表面形成感光性樹脂層，對該感光性樹脂層進行曝光及顯影以形成圖案，並以該形成的圖案為遮蔽材進行蝕刻，藉此可將至少銅層及基材金屬層的一部分予以蝕刻去除。

由於基材金屬層於未配置遮蔽材的部分之絕緣膜片的表面露出，因此可藉由如此的蝕刻處理對基材金屬層進行蝕刻。

如上所述將所露出的基材金屬層予以快速蝕刻而去除，使由絕緣性樹脂所形成之絕緣膜片露出。接著使用過錳酸鹽水溶液，對所露出之絕緣膜片的表面進行1至30秒的範圍內、較理想為1至20秒的範圍內之處理，藉此可減少位於絕緣膜片的表面之氫氧基，而將氫氧基的含有率降低至15原子%、較理想為14原子%以下。

於進行此處理時，可於去除上述遮蔽材後進行，亦可於殘留遮蔽材的狀態下進行。此遮蔽材能夠藉由鹼洗淨等而容易去除。

如上所述形成配線圖案後，以使該配線圖案的端子露出之方式，形成防焊層或貼附覆蓋膜(cover lay)以保護端子部分以外的配線圖案。此外，於露出的端子部分中，可施以必要的鍍覆處理。例如有錫鍍覆處理、焊料鍍覆處理、鎳－金鍍覆處理、金鍍覆處理、銀鍍覆處理等。此鍍覆處理可於防焊層的形成前或貼附覆蓋膜之前形成較薄的鍍覆層，亦可於防焊層的形成後或覆蓋膜貼附後形成預定厚度的鍍覆層。

如上所述，絕緣膜片的最表面之氫氧基被減少後之本發明的配線基板，於區域”B”中並不會產生因離子遷移所導致之短路。

以上述方式所形成之本發明之配線基板，係具有極高的絕緣可靠性，因此乃極為適用於用以形成高密度的配線圖案之COF等。

[實施例]

接下來顯示本發明之實施例，而更詳細說明本發明之配線基板，然而，本發明並不限定於這些實施例。

[實施例1]

首先，於厚度為38 μm的聚醯亞胺膜片(由均苯四甲酸二酐與芳香族二胺所合成之全芳香族聚醯亞胺、杜邦公司製、商品名稱：Kapton)之一方的面，形成有由厚度為200至250之鎳－鉻所構成之基材金屬層，並使用市售之銅蝕刻液，藉由電解鍍覆法於基材金屬層的表面形成厚度為8 μm的銅層。

於如此形成之銅層的表面形成感光性樹脂層，並以所形成的圖案為遮蔽材進行蝕刻，藉此形成最狹窄部的引線之間距寬度為30 μm、與鄰接的配線之間的寬度(配線間隙)為15 μm之配線圖案。

由於在如此形成之配線圖案間的聚醯亞胺膜片的表面，殘存有基材金屬層，因此係使用鎳用的蝕刻劑進行短時間的蝕刻，而將基材金屬層之大部分的鎳及一部分的鉻予以去除。

如上所述將鎳予以去除後，浸漬於由過錳酸鉀水溶液所構成之處理液中6秒鐘，將位於聚醯亞胺膜片的表面之氫氧基予以去除。此時之氫氧基的含有率為12.84原子%。

對於如此製造出之配線基板，於358K、85% RH、施加電壓60V的條件下進行HHBT。此配線基板之HHBT的目標耐久時間為1000小時。

之後測定於HHBT的各個時間之溶析金屬從配線溶析的距離，並於第5圖中顯示溶析距離與時間之間的關係。

如上所述對經過1000小時後之金屬從配線溶析的溶析距離進行測定，該溶析距離為5.1 μm。溶析金屬幾乎全為鎳。於此配線基板中，於1000小時的HHBT中並未產生短路。

接著與上述方式相同而製造配線間距離各為20 μm、25 μm之配線基板，同樣進行1000小時的HHBT並對金屬從配線溶析的溶析距離進行測定，於配線間距離為20 μm之配線基板中，該溶析距離為4.9 μm，於配線間距離為25 μm之配線基板中，該溶析距離為4.7 μm。

(產業上之利用可能性)

於本發明之配線基板中，係於絕緣膜片的表面形成基材金屬層，於此基材金屬層的表面使銅析出而形成基材膜片，並使用此基材膜片，藉由微影技術形成精細的配線圖案。

在上述配線基板係形成有配線圖案間距寬度為35 μm以下之非常精細的配線，與鄰接之配線的間隙為10 μm、15 μm、20 μm、25 μm等配線間隔係逐漸變狹窄。

然而，為人所知者為金屬會因離子遷移而從上述配線圖案溶析，並且因離子遷移所溶析的金屬，容易導致與鄰接的配線之間產生短路，此短路雖然於區域A中大致上不會產生，但是於區域B中，金屬急速溶析，因此幾乎所有的短路均於此區域B中產生。於本發明中，可使用過錳酸鹽水溶液進行處理，藉此減少位於如此形成之絕緣膜片的表面之氫氧基，而降低配線間之金屬的溶析，並防止配線基板間之短路的產生。

本發明之配線基板係具有即使通電1000小時亦不會於配線圖案間產生絕緣破壞之高度的絕緣可靠性。

第1圖係顯示於HHBT中所溶析的金屬從配線算起之距離、與HHBT時間之間的關係之曲線圖。

第2圖係顯示HHBT的區域B中之係數α(於區域”B”)相對於施加電壓之關係的曲線圖。

第3圖係顯示HHBT中之係數β(於區域”B”)相對於濕度之關係的曲線圖。

第4圖係顯示HHBT中之係數α(於區域”B”)相對於濕度之關係的曲線圖。

第5圖係顯示以過錳酸鉀水溶液進行6秒間處理後之配線基板，於HHBT中之溶析鎳距離與HHBT時間之間的關係之曲線圖。

第6圖係顯示第(1)式中之係數α與聚醯亞胺膜片表面的OH基濃度之間的關係之曲線圖。

第7圖係顯示HHBT之時間與絕緣電阻之間的關係之曲線圖。

第8圖係顯示以過錳酸鉀水溶液進行處理時之配線間電阻值與第(1)式的係數α之間的關係之曲線圖。

Claims (10)

1. 一種配線基板，係對於在由絕緣性樹脂所形成之膜片的表面依序層積有基材金屬層及銅層之基材膜片，選擇性進行蝕刻而形成多數條配線之配線基板，其特徵為：未形成配線之由絕緣性樹脂所形成之膜片的表面中之氫氧基的含有率為15原子%以下。
2. 如申請專利範圍第1項之配線基板，其中，上述配線基板中之金屬從某一配線往鄰接的配線方向之溶析距離，係比以下列第(1)式所表示的L更小；[數學式1]L=α．tⁿ ．．．．．．(1)(於第(1)式中，L為金屬的溶析距離，t為HHBT中所要求之耐久時間，α為HHBT之對應於濕度、溫度及施加電壓之常數，n於確認出離子遷移的產生之HHBT時間為6000分鐘以上的區域(區域B)中為1/2)。
3. 如申請專利範圍第1項之配線基板，其中，上述配線間距離係於10至30μm的範圍內。
4. 如申請專利範圍第1項之配線基板，其中，上述基材金屬層的厚度係於50至10000Å的範圍內，形成該基材金屬層之金屬係含有鎳及鉻。
5. 如申請專利範圍第1項之配線基板，其中，由上述絕緣性樹脂所形成之膜片係由聚醯亞胺所形成之厚度為8至75μm的膜片。
6. 如申請專利範圍第2項之配線基板，其中，測定上述HHBT時間之條件為溫度358K、濕度85% RH之條件，且於施加電壓為60V的條件下為1000小時(60000分鐘)。
7. 如申請專利範圍第2項之配線基板，其中，從上述配線所溶析之溶析金屬為鎳。
8. 如申請專利範圍第1項之配線基板，其中，施加於上述配線基板所形成的各條配線之電壓係於1至200V的範圍內。
9. 一種配線基板的製造方法，其特徵為：於絕緣性樹脂膜片的表面形成基材金屬層，並於該基材金屬層的表面使銅析出而形成銅層，於該銅層的表面形成感光性樹脂層，並對該感光性樹脂層進行曝光及顯影以形成所希望的圖案，以該圖案為遮蔽材，對銅層及基材金屬層的一部分選擇性進行蝕刻後，以過錳酸鹽之水溶液對該配線基板的表面進行處理。
10. 如申請專利範圍第9項之配線基板的製造方法，其中，上述過錳酸鹽之水溶液係包含5至50g/公升範圍內的量之過錳酸鉀，並以該過錳酸鉀之水溶液對該配線基板進行1至30秒的處理。