專利名稱：配線電路基板及配線電路基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配線電路基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
撓性配線電路基板等配線電路基板廣泛地被應(yīng)用于各種電氣設(shè)備及電子設(shè)備，例如，在聚酰亞胺等絕緣層的單面或雙面形成了具有規(guī)定圖案的銅箔等導(dǎo)體層的基板。
以往，作為在撓性配線電路基板等配線電路基板上形成具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層的方法，已知的有半加和(semi-additive)法、金屬面腐蝕(substractive)法及全加和(full-additive)法(例如，參照日本專利特開2002-176259號公報)。
在此，參考附圖對上述半加和法加以說明。
圖4所示的是利用半加和法制造配線電路基板的方法之一的模擬工序截面圖。
在半加和法中，例如首先如圖4(a)所示，準備由樹脂薄膜形成的絕緣層11。
然后，如圖4(b)所示，在絕緣層11上通過噴濺或非電解鍍層的方法形成導(dǎo)電性薄膜12。
接著，如圖4(c)所示，在導(dǎo)電性薄膜12上使用干膜保護層等，形成和后道工序中所形成的導(dǎo)體層的規(guī)定圖案相反的圖案的電鍍保護層13。
然后，如圖4(d)所示，在導(dǎo)電性薄膜12的未形成電鍍保護層13的表面上通過電鍍形成導(dǎo)體層14。
接著，如圖4(e)所示，通過剝離等手段除去電鍍保護層13，再如圖4(f)所示，除了導(dǎo)體層14以下的部分以外用化學(xué)浸蝕等方法除去導(dǎo)電性薄膜12。這樣就在絕緣層11上形成了具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層14。
但是，以往的配線電路基板的形成方法的上述圖4(f)所示的工序中，在除了導(dǎo)體層14以下的部分以外通過化學(xué)浸蝕等方法除去導(dǎo)電性薄膜12的過程中，會在導(dǎo)體層14以下的導(dǎo)電性薄膜上發(fā)生側(cè)面蝕刻的現(xiàn)象。有關(guān)此側(cè)面蝕刻，參照下圖進行說明。
圖5是圖4(f)中的區(qū)域B的擴大圖。在通過化學(xué)浸蝕等除去導(dǎo)電性薄膜12時，如圖5所示，導(dǎo)體層14以下的導(dǎo)電性薄膜12也被浸蝕，導(dǎo)電性薄膜12的兩側(cè)呈被剜去狀。其結(jié)果是，導(dǎo)致導(dǎo)體層14對導(dǎo)電性薄膜12的粘附性降低。在粘附性明顯低時，有時會產(chǎn)生導(dǎo)體層14剝離的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供可提高導(dǎo)體層的粘附性的配線電路基板及其制造方法。
本發(fā)明的配線電路基板依次具備絕緣層、銅薄膜和導(dǎo)體層，其導(dǎo)體層及銅薄膜具有規(guī)定的圖案，銅薄膜具有與絕緣層連接的第1面和與導(dǎo)體層連接的第2面，并含有從第1面至第2面的尺寸的結(jié)晶粒子。
在此配線電路基板中，絕緣層上按順序形成著具有規(guī)定圖案的銅薄膜及導(dǎo)體層，由于銅薄膜含有從與絕緣層連接的第1面至與導(dǎo)體層連接的第2面的尺寸的結(jié)晶粒子，所以在除去導(dǎo)體層以外的區(qū)域的銅薄膜時，能抑制或防止導(dǎo)體層下的銅薄膜的側(cè)面蝕刻。因此，能充分確保銅薄膜對絕緣層的粘附面積，提高粘附性。
銅薄膜以具有50nm以上300nm以下的厚度為好。這樣，導(dǎo)體層對銅薄膜的粘附性更好。
導(dǎo)體層也可以含有銅。這樣導(dǎo)體層對銅薄膜的粘附性更好。
配線電路基板在絕緣層與銅薄膜之間還可以具備金屬薄膜。這樣能充分確保銅薄膜對金屬薄膜的粘附面積，提高粘附性。
金屬薄膜還可以含有鉻及鎳的至少一種。這樣絕緣層與銅薄膜的粘附性更好。
金屬薄膜以具有5nm以上50nm以下的厚度為好。這樣絕緣層與銅薄膜的粘附性更好。
絕緣層還可以具有撓性基板。撓性基板具有柔軟性，因此能提高配線電路基板的彎曲性。
本發(fā)明的配線電路基板的制造方法是通過半加和法制造配線電路基板的方法，該方法包括在絕緣層上形成銅薄膜的工序；在銅薄膜上形成具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層的工序；除去導(dǎo)體層以外的區(qū)域的銅薄膜工序；在形成銅薄膜的工序后及形成導(dǎo)體層的工序前或者形成導(dǎo)體層的工序后及除去銅薄膜的工序前，對銅薄膜實施熱處理的工序。
在此配線電路基板的制造方法中，通過在形成銅薄膜的工序后及形成導(dǎo)體層的工序前或形成導(dǎo)體層的工序后及除去銅薄膜的工序前對銅薄膜實施熱處理，使銅薄膜中所含的結(jié)晶粒子的尺寸變大。因此，在除去導(dǎo)體層以外的區(qū)域的銅薄膜時，能抑制或防止導(dǎo)體層下的銅薄膜的側(cè)面蝕刻。這樣能充分確保銅薄膜對絕緣層的粘附面積，提高粘附性。并且，在絕緣層與銅薄膜之間具有金屬薄膜時，能確保銅薄膜對金屬薄膜的粘附面積，提高粘附性。
銅薄膜的熱處理溫度可在200℃以上300℃以下。由此能使銅薄膜中所含的結(jié)晶粒子的尺寸變得足夠大。
形成導(dǎo)體層的工序包括在銅薄膜上形成具有與規(guī)定圖案相反的圖案的保護層的工序，除保護層以外在銅薄膜上形成導(dǎo)體層的工序，以及導(dǎo)體層形成后除去保護層的工序。對銅薄膜實施的熱處理工序也可以設(shè)置在形成銅薄膜的工序后及形成保護層的工序前或除去保護層的工序后及除去銅薄膜的工序前。
這種情況下，通過將對銅薄膜實施熱處理的工序設(shè)置在形成銅薄膜的工序后及形成保護層的工序前或除去保護層的工序后及除去銅薄膜的工序前，能防止由于對銅薄膜的熱處理而使保護層溶解。
該制造方法還可具備在絕緣層與銅薄膜之間形成金屬薄膜的工序，這樣，能充分確保銅薄膜對金屬薄膜的粘附面積，提高粘附性。
形成金屬薄膜的工序可以包括形成鉻及鎳的至少一種金屬薄膜的工序。這樣，絕緣層與銅薄膜的粘附性更好。
形成金屬薄膜的工序可以包括形成具有5nm以上50nm以下的厚度的金屬薄膜的工序。這樣，絕緣層與銅薄膜的粘附性更好。
在絕緣層上形成銅薄膜的工序可以包括在作為絕緣層的撓性基板上形成銅薄膜的工序。撓性基板具有柔軟性，因此能提高配線電路基板的彎曲性。
本發(fā)明中，由于銅薄膜含有從與絕緣層連接的第1面至與導(dǎo)體層連接的第2面的尺寸的結(jié)晶粒子，所以在除去導(dǎo)體層以外的區(qū)域的銅薄膜時，能抑制或防止導(dǎo)體層下的銅薄膜的側(cè)面蝕刻。藉此能充分確保銅薄膜對絕緣層的粘附面積，提高粘附性。此外，當(dāng)絕緣層與銅薄膜之間具有金屬薄膜時，能充分確保銅薄膜對金屬薄膜的粘附面積，提高粘附性。


圖1所示的是本發(fā)明的實施方式之一的配線電路基板的制造方法的模擬工序截面圖。
圖2所示的是本發(fā)明的實施方式之一的配線電路基板的制造方法的模擬工序截面圖。
圖3是圖2(f)的A區(qū)域的擴大圖。
圖4為表示通過半加和法制造配線電路基板的方法之一的模擬工序截面圖。
圖5是圖4(f)的B區(qū)域的擴大圖。
具體實施例方式
以下，參考附圖對本實施方式中的配線電路基板及其制造方法進行說明。
首先，對本實施方式中的配線電路基板的制造方法加以說明。圖1及圖2所示的是本發(fā)明的實施方式之一的配線電路基板的制造方法的模擬工序截面圖。
首先，如圖1(a)所示，準備由絕緣體薄膜等形成的絕緣層1。絕緣體薄膜例如由聚酰亞胺或聚酯等形成。也可以通過在金屬箔形成的基板上涂布樹脂而形成絕緣層1。
然后，如圖1(b)所示，在絕緣層1上依次形成金屬薄膜2及銅薄膜3。金屬薄膜2是為了提高絕緣層1與銅薄膜3的粘附性而設(shè)置的，在無特別必要的情況下可以不設(shè)置。金屬薄膜2及銅薄膜3例如通過噴濺或非電解鍍層等方法形成。
金屬薄膜2例如由單層鉻、單層鎳、鉻鎳層疊膜或鉻鎳合金膜制得，含有鉻和鎳中的至少一種。金屬薄膜2的厚度以在5nm以上50nm以下為好。這樣銅薄膜3對絕緣層1的粘附性更好。
另外，銅薄膜3的厚度以在50nm以上300nm以下為好。這樣后述的導(dǎo)體圖案5對銅薄膜3的粘附性更好。
接著，如圖1(c)所示，在銅薄膜上例如通過干膜等的層壓、曝光及顯像等處理，形成與后道工序所形成的導(dǎo)體圖案5相反的圖案的電鍍保護層4。
然后，如圖1(d)所示，在銅薄膜3的未形成電鍍保護層4的表面上，例如通過用電解硫酸銅電鍍液進行電鍍而由銅形成導(dǎo)體圖案5。作為導(dǎo)體圖案5的材料可以使用銅以外的金屬或合金。
接著，如圖2(e)所示，通過剝離等手段除去電鍍保護層4。然后，對銅薄膜3進行熱處理。該熱處理是將絕緣層1上所形成的銅薄膜3在200℃以上300℃以下的溫度下保持約1小時。該保持時間以0.5小時以上2小時以下為好。這樣，通過將保持時間設(shè)定在0.5小時以上，能夠使結(jié)晶粒子的尺寸變得足夠大，又由于將保持時間控制在2小時以下，所以能夠防止無謂的能量消耗。
通過上述熱處理，能夠使銅薄膜3的結(jié)晶粒子的尺寸變大。例如，在本實施方式中，銅薄膜3的結(jié)晶粒子的尺寸約為40nm以上300nm以下。
接著，如圖2(f)所示，例如使用硝酸過氧化氫水的混合液進行化學(xué)浸蝕除去導(dǎo)體圖案5下的區(qū)域以外的銅薄膜3及金屬薄膜2。
然后，如圖2(g)所示，由規(guī)定圖案的聚酰亞胺等形成保護絕緣膜6。這樣，導(dǎo)體圖案5上未被保護絕緣膜6所覆蓋的部分(開口部)就形成為端子。
上述熱處理可以在未形成電鍍保護層的狀態(tài)下進行。例如，上述熱處理也可以在上述圖1(b)所示的工序后及圖1(c)所示的工序前進行。
這里，說明對上述銅薄膜3實施熱處理產(chǎn)生的作用效果。
圖3是圖2(f)中的A區(qū)域的擴大圖。如圖3所示，通過對銅薄膜3實施熱處理能使銅薄膜3所含的結(jié)晶粒子的尺寸增大。
即，本實施方式中，通過熱處理使銅薄膜3含有從與絕緣層1連接的銅薄膜3的一面至與導(dǎo)體圖案5連接的銅薄膜3的另一面的尺寸的結(jié)晶粒子21。也就是說，銅薄膜3中在厚度方向V上具有僅僅存在一個結(jié)晶粒子21的地方。因此，在除去導(dǎo)體圖案5以外的區(qū)域的銅薄膜3時，能抑制或防止導(dǎo)體圖案5以下的銅薄膜3的側(cè)面蝕刻，并能充分確保銅薄膜3對絕緣層1的粘附面積，提高粘附性。當(dāng)絕緣層1與銅薄膜3之間具有金屬薄膜2時，能充分確保銅薄膜3對金屬薄膜2的粘附面積，提高粘附性。
本實施方式中對作為絕緣層1的材質(zhì)使用了聚酰亞胺或聚酯等的情況進行了說明，但并不局限于此，絕緣層1也可以使用其它任意的柔軟性高的絕緣性塑料薄膜。例如，可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚醚腈薄膜、聚醚砜薄膜或聚氯乙烯薄膜等。
由于絕緣層1的材質(zhì)需具有優(yōu)良的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、電特性、機械特性、耐藥性等性質(zhì)，所以最好使用聚酰亞胺薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜。
(實施例)以下，對本實施例的配線電路基板及其制造方法進行說明。由于本實施例的配線電路基板的制造方法以上述本實施方式中的配線電路基板的制造方法為基礎(chǔ)，因此省略了對附圖的說明。
首先，準備厚度為25μm的由聚酰亞胺絕緣體薄膜形成的絕緣層1。
其次，通過噴濺在絕緣層1上依次形成厚度為30nm的鎳鉻耐熱合金的金屬薄膜2及厚度為200nm的銅薄膜3。
接著，在銅薄膜3上例如通過干膜等的層壓、曝光、顯像等處理，形成與后道工序所形成的導(dǎo)體圖案5相反的圖案的電鍍保護層4。
然后，在銅薄膜3的未形成電鍍保護層4的表面上，通過用電解硫酸銅電鍍液進行電鍍而由銅形成厚度為8μm、寬度為15μm、間隔為15μm的導(dǎo)體圖案5。
接著，通過剝離等手段除去電鍍保護層4。其后，為了對銅薄膜3進行熱處理，將銅薄膜3在250℃的溫度下保持1小時。
接著，使用硝酸過氧化氫水的混合液通過化學(xué)浸蝕除去導(dǎo)體圖案5下的區(qū)域以外的銅薄膜3及金屬薄膜2。然后，由規(guī)定圖案的聚酰亞胺等形成保護絕緣膜6。
通過掃描型電子顯微鏡(SEM)對以上制得的配線電路基板的截面進行觀察。
其結(jié)果是，明確了銅薄膜3含有與其厚度200nm相同尺寸的結(jié)晶粒子，即，包含在厚度方向V上從與金屬薄膜2連接的銅薄膜3的一面至與導(dǎo)體圖案5連接的銅薄膜3的另一面的尺寸的結(jié)晶粒子。
此外，明確了導(dǎo)體圖案5下的銅薄膜3沒有發(fā)生側(cè)面蝕刻的現(xiàn)象。
另外，為了確認導(dǎo)體圖案5對銅薄膜3的粘附性，用膠粘帶進行了剝離試驗，確認導(dǎo)體圖案5未被剝離，粘附性良好。
(比較例)比較例的配線電路基板的制造方法與上述實施例的制造方法的不同點在于未進行銅薄膜的熱處理。
配線電路基板制作完成后，與上述實施例相同，用SEM觀察配線電路基板的截面。
其結(jié)果是，銅薄膜3所含有的結(jié)晶粒子的尺寸全部未滿200nm，明確了在厚度方向V上從與金屬薄膜2連接的銅薄膜3的一面至與導(dǎo)體圖案5連接的銅薄膜3的另一面之間肯定有2個以上的結(jié)晶粒子存在。
并且，明確了導(dǎo)體圖案5下的銅薄膜3發(fā)生了側(cè)面蝕刻現(xiàn)象。
另外，為了確認導(dǎo)體圖案5對銅薄膜3的粘附性，用膠粘帶進行了剝離試驗，確認了導(dǎo)體圖案5被部分剝離，粘附性不佳。
權(quán)利要求
1.配線電路基板，其特征在于，依次具備絕緣層、銅薄膜和導(dǎo)體層，上述導(dǎo)體層及銅薄膜具有規(guī)定的圖案，上述銅薄膜具有與上述絕緣層連接的第1面和與上述導(dǎo)體層連接的第2面，并含有從上述第1面至上述第2面的尺寸的結(jié)晶粒子。
2.如權(quán)利要求1所述的配線電路基板，其特征還在于，上述銅薄膜具有50nm以上300nm以下的厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的配線電路基板，其特征還在于，上述導(dǎo)體層含有銅。
4.如權(quán)利要求1所述的配線電路基板，其特征還在于，上述絕緣層和上述銅薄膜之間還具有金屬薄膜。
5.如權(quán)利要求4所述的配線電路基板，其特征還在于，上述金屬薄膜含有鉻及鎳的至少一種。
6.如權(quán)利要求4所述的配線電路基板，其特征還在于，上述金屬薄膜具有5nm以上50nm以下的厚度。
7.如權(quán)利要求1所述的配線電路基板，其特征還在于，上述絕緣層含有撓性基板。
8.配線電路基板的制造方法，它是通過半加和法制造配線電路基板的方法，其特征在于，包括在絕緣層上形成銅薄膜的工序；在上述銅薄膜上形成具有規(guī)定圖案的導(dǎo)體層的工序；除去上述導(dǎo)體層以外的區(qū)域的上述銅薄膜的工序；在形成上述銅薄膜的工序后及形成上述導(dǎo)體層的工序前或者形成上述導(dǎo)體層的工序后及除去上述銅薄膜的工序前，對上述銅薄膜實施熱處理的工序。
9.如權(quán)利要求8所述的配線電路基板的制造方法，其特征還在于，上述銅薄膜的熱處理溫度在200℃以上300℃以下。
10.如權(quán)利要求8所述的配線電路基板的制造方法，其特征還在于，上述形成導(dǎo)體層的工序包括在上述銅薄膜上形成具有與上述規(guī)定圖案相反的圖案的保護層的工序，除上述保護層的區(qū)域以外在上述銅薄膜上形成導(dǎo)體層的工序，以及形成上述導(dǎo)體層后除去上述保護層的工序；對上述銅薄膜實施熱處理的工序被設(shè)置在形成上述銅薄膜的工序后及形成上述保護層的工序前或者除去上述保護層的工序后及除去上述銅薄膜的工序前。
11.如權(quán)利要求8所述的配線電路基板的制造方法，其特征還在于，還具備在上述絕緣層和上述銅薄膜之間形成金屬薄膜的工序。
12.如權(quán)利要求11所述的配線電路基板的制造方法，其特征還在于，上述金屬薄膜的形成工序包括形成鉻及鎳的至少一種作為上述金屬薄膜的工序。
13.如權(quán)利要求11所述的配線電路基板的制造方法，其特征還在于，上述金屬薄膜的形成工序包括形成具有5nm以上50nm以下的厚度的上述金屬薄膜的工序。
14.如權(quán)利要求8所述的配線電路基板的制造方法，其特征還在于，在上述絕緣層上形成銅薄膜的工序包括在作為上述絕緣層的撓性基板上形成銅薄膜的工序。
全文摘要
首先準備由絕緣體薄膜等形成的絕緣層。其次，在絕緣層上依次形成金屬薄膜及銅薄膜。接著，在銅薄膜上例如通過干膜等的層壓、曝光、顯像等處理，形成與后道工序所形成的導(dǎo)體圖案相反的圖案的電鍍保護層。然后，在銅薄膜的未形成電鍍保護層的表面上，用電解硫酸銅電鍍液通過電鍍由銅形成導(dǎo)體圖案。接著，通過剝離等手段除去電鍍保護層。然后，對銅薄膜實施熱處理。這種情況下，在200℃以上300℃以下的溫度下保持1小時。隨后，通過化學(xué)浸蝕除去導(dǎo)體圖案下的區(qū)域以外的銅薄膜及金屬薄膜。
文檔編號H05K3/38GK1717161SQ200510082408
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月1日
發(fā)明者中村圭, 大和岳史 申請人:日東電工株式會社