2層撓性基板及以2層撓性基板作為基材的印刷布線板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供：在采用半加成法進(jìn)行加工中，采用細(xì)微布線加工性優(yōu)良的金屬噴鍍法形成的2層撓性基板，以及用該細(xì)微布線加工性優(yōu)良的2層撓性基板作為基材的印刷布線板。本發(fā)明的2層撓性基板，其是具有在絕緣體膜的至少一個面上不通過粘結(jié)劑而形成由含鎳的合金構(gòu)成的基底金屬層、在上述基底金屬層上采用干式鍍覆法形成的銅薄膜層、以及在上述銅薄膜層上采用電鍍覆法形成的銅鍍覆被膜的2層撓性基板中，其特征在于，在從上述銅鍍覆被膜表面至絕緣體膜方向的至少0.4μm深的范圍，銅鍍覆被膜中所含的硫含量為10質(zhì)量ppm～150質(zhì)量ppm。
【專利說明】2層撓性基板及以2層撓性基板作為基材的印刷布線板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半加成法用的2層撓性基板，更具體地說，涉及在絕緣體膜的表面上不通過粘結(jié)劑，采用半加成法直接能形成布線圖案的2層撓性基板。
[0002]另外，涉及在基材中使用該2層撓性基板，采用半加成法制造的印刷布線板。
【背景技術(shù)】
[0003]一般情況下，用于制作撓性布線板的基板，大致分為在絕緣體膜上采用粘結(jié)劑，粘貼作為導(dǎo)體層的銅箔的3層撓性基板(例如，參照專利文獻(xiàn)1)，以及在該絕緣體膜上不采用粘結(jié)劑，采用干式鍍覆法或濕式鍍覆法，直接形成作為導(dǎo)體層的銅被膜層的2層撓性基板。
[0004]在這里，當(dāng)采用3層撓性基板時，可采用減成法在基板上形成所希望的布線圖案，制造3層撓性布線板，另外，當(dāng)采用2層撓性基板時，可采用減成法或半加成法在基板上形成所希望的布線圖案，制造2層撓性布線板，但訖今，制造方法簡單、可低成本制造的3層撓性基板的使用占主流。
[0005]圖3為采用2層撓性基板的通過減成法的布線圖案制造工序的概略圖，在圖3所示的減成法中，基板使用2層撓性基板，該2層撓性基板由圖3 (O)所示的絕緣體膜I上采用干式鍍覆法設(shè)置薄膜的基底金屬層2與在其上設(shè)置的具有作為布線膜厚的銅被膜層3所構(gòu)成；如圖3 (I)所示，該2層撓性基板的銅被膜層3表面的布線場所設(shè)置抗蝕劑層5。其次，如圖3 (2)所示，在該抗蝕劑層5上設(shè)置開口部5a，如圖3 (3)所示，通過開口部5a露出的不要的銅被膜層3與基底金屬層2，采用蝕刻法等進(jìn)行除去。其次，如圖3 (4)所示，除去抗蝕劑層5而形成布線板。
[0006]因此，伴隨著近年來的電子儀器的小型化，即使對上述撓性布線板也要求高密度，其布線節(jié)距(布線寬度/線間寬度)，更加變狹。
[0007]然而，在3層撓性基板的制造時，作為基板的絕緣體膜上形成的銅被膜層上，按照所希望的布線圖案進(jìn)行蝕刻，進(jìn)行布線部的形成，制造布線板時，由于布線部的側(cè)面被蝕亥|J，即產(chǎn)生所謂側(cè)蝕刻，故布線部的斷面形狀易變成下部加寬的梯形，因此，為確保布線部間的電絕緣性而進(jìn)行蝕刻的話，由于布線節(jié)距寬度變得過寬，故目前僅采用將一般使用的厚度35 μ m銅箔用粘結(jié)劑與絕緣體膜粘貼的3層撓性基板，因此，使布線板中的布線部進(jìn)行狹節(jié)距化具有一定限制。
[0008]因此，使用厚度18 μ m以下的薄銅箔包覆的基板，代替原來的厚度35 μ m的銅箔包覆的基板，使由于采用側(cè)蝕刻而造成的下部加寬的寬度變小，可以謀求布線板中布線部的狹節(jié)距化。
[0009]然而，由于這種薄壁的銅箔剛性小，操作性差，因此可采用暫時在銅箔上粘貼鋁載體等增強材料，剛性變高后，進(jìn)行該銅箔與聚酰亞胺膜粘貼，再除去鋁載體等方法，但該方法需要功夫與時間，存在作業(yè)性、生產(chǎn)率變差的問題。
[0010]另外，采用這種薄銅箔時，還存在由于發(fā)生膜厚偏差或針眼或龜裂等而使被膜缺陷增加等制造技術(shù)上的問題，另外，如銅箔愈變薄，則銅箔本身的制造愈困難，制造成本升高，結(jié)果是失去3層撓性布線板的成本優(yōu)勢。
[0011]特別是，最近由于對不使用厚度十?dāng)?shù)ym以下或數(shù)μπι左右的銅箔，就不能制造的具有狹幅、狹節(jié)距的布線部的布線板的強烈要求，采用3層撓性基板的布線板，既存在上述技術(shù)問題，也存在制造成本上的問題。
[0012]因此，對采用不實施粘結(jié)劑，可直接在絕緣體膜上形成銅被覆層的2層撓性基板的2層撓性布線板引起關(guān)注。
[0013]這種2層撓性基板，其具有的優(yōu)點是:不使用粘結(jié)劑，直接于絕緣體膜上形成銅被膜層，因此，除了使基板本身的厚度變薄，還具有被粘的銅被膜層的厚度也可以調(diào)至任意的厚度的優(yōu)點。
[0014]而且，在制造2層撓性基板時，作為在絕緣體膜上形成均勻厚度的銅被膜層的手段，通常采用銅鍍覆法，為此，一般是在實施銅鍍覆被膜的絕緣體膜上形成薄膜的基底金屬層，賦予表面整個面以導(dǎo)電性，在其上進(jìn)行銅鍍覆處理(例如，參照專利文獻(xiàn)2 )。
[0015]作為形成布線圖案的方法，為了解決上述減成法的問題點，建議半加成法。例如，專利文獻(xiàn)3公開了采用半加成法的印刷布線板的制造方法。
[0016]圖2為表示通過采用2層撓性基板的半加成法的布線圖案制造工序的概略圖，在圖2所示的半加成法中，基板采用2層撓性基板，該2層撓性基板由在圖2 (O)所示的絕緣體膜I上采用干式鍍覆法設(shè)置薄膜的基底金屬層2與在其上設(shè)置的薄膜銅被膜層3構(gòu)成，圖2 (I)所示的基板的銅被膜層3表面形成抗蝕劑層5，其次在圖2 (2)所示的銅被膜層3上形成布線圖案的場所，設(shè)置抗蝕劑層5的開口部5a，如圖2 (3)所示，通過該開口部5a，以露出的銅被膜層3作為陰極進(jìn)行銅鍍覆，形成所希望的膜厚的布線部4后，如圖2 (4)所示，除去抗蝕劑層5,采用圖2 (5)所示的閃蝕(flash etching)等，除去布線部4以外的基板表面的金屬層(基底金屬層、銅被膜層)，從而制成布線板。
`[0017]該半加成法，由于不是像減成法那樣，銅被膜層的不要部位用蝕刻法進(jìn)行除去，形成布線圖案，故不必留意布線的側(cè)蝕刻，適合狹節(jié)距布線，但也有問題。
[0018]例如，由于在圖2 (I)的抗蝕劑層5形成時，在用干膜抗蝕劑代替液態(tài)抗蝕劑的情況下，難以完全密合在銅被膜表面上，因此，在通過化學(xué)拋光液銅被膜層的最表面提供細(xì)微的凹凸，通過錨固效果，提高粘結(jié)性，但例如根據(jù)銅被膜層的狀態(tài)，存在使凹凸過剩的化學(xué)拋光液，反而出現(xiàn)粘結(jié)性變得惡化的問題。
[0019]另外，采用圖2 (5)的閃蝕法等，除去布線部以外的基板表面的金屬層時，有時發(fā)生布線的底部寬度(W2)比該布線圖案寬度(W1)小的狀態(tài)，即所謂的鉆蝕(undercut)。
[0020]當(dāng)存在這種鉆蝕時，針對規(guī)定的布線圖案寬度，絕緣體膜上的粘結(jié)寬度變小，當(dāng)粘結(jié)寬度的比例低至必要以上時，產(chǎn)生得不到充分的布線粘結(jié)強度的問題。還有，關(guān)于布線的底部寬度(W2)及布線圖案寬度(W1)的定義，如圖1所述。
[0021]另外，關(guān)于該鉆蝕，當(dāng)鉆蝕量(W1-W2)A與布線圖案的寬度W1的比例超過7.5%時，粘結(jié)強度的降低成為嚴(yán)重的問題，對此在專利文獻(xiàn)4中已經(jīng)公開。
[0022]【專利文獻(xiàn)】
[0023]【專利文獻(xiàn)I】特開平6-132628號公報
[0024]【專利文獻(xiàn)2】特開平8-139448號公報
[0025]【專利文獻(xiàn)3】特開2006-278950號公報[0026]【專利文獻(xiàn)4】特開2007-123622號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]發(fā)明要解決的課題
[0028]本發(fā)明鑒于這種情況，在采用半加成法的加工中，提供一種采用細(xì)微布線加工性優(yōu)良的金屬噴鍍法的2層撓性基板。
[0029]用于解決課題的手段
[0030]本發(fā)明的第I發(fā)明涉及一種2層撓性基板，其具有:在絕緣體膜的至少一個面上不通過粘結(jié)劑而形成的由含鎳的合金構(gòu)成的基底金屬層、在上述基底金屬層上采用干式鍍覆法形成的銅薄膜層、以及在上述銅薄膜層上采用電鍍覆法形成的銅鍍覆被膜，其特征在于，在從上述銅鍍覆被膜的表面至絕緣體膜方向的至少0.4 μ m深的范圍，銅鍍覆被膜中的硫含量為10質(zhì)量ppm~150質(zhì)量ppm。
[0031]本發(fā)明的第2發(fā)明涉及2層撓性基板，其特征在于，在第I發(fā)明的上述基底金屬層上采用干式鍍覆法形成的銅薄膜層與在上述銅薄膜層上采用電鍍覆法形成的銅鍍覆被膜所構(gòu)成的銅被膜的總膜厚為0.5~4 μ m。
[0032]本發(fā)明的第3發(fā)明涉及2層撓性基板，其特征在于，第I發(fā)明及第2發(fā)明的上述絕緣體膜為選自聚酰亞胺系膜、聚酰胺系膜、聚酯系膜、聚四氟乙烯系膜、聚苯硫醚系膜、聚萘二甲酸乙二醇酯系膜、液晶聚合物系膜的樹脂膜。
[0033]本發(fā)明的第4發(fā)明 涉及印刷布線板，其特征在于，采用半加成法形成布線圖案，所述半加成法是在通電中使用了金屬膜的疊層體的半加成法，所述金屬膜的疊層體是在第I至第3發(fā)明所記載的2層撓性基板的絕緣體膜上依次形成的基底金屬層、銅薄膜層及銅鍍覆被膜所構(gòu)成的。
[0034]本發(fā)明的第5發(fā)明涉及印刷布線板，其特征在于，采用半加成法形成布線圖案，除去在布線時使用了金屬膜的疊層體以外的2層撓性基板表面的上述金屬膜的疊層體，所述半加成法是在通電中使用了金屬膜的疊層體的半加成法，所述金屬膜的疊層體是在所述2層撓性基板的絕緣體膜上形成的基底金屬層、銅薄膜層及銅鍍覆被膜所構(gòu)成的，
[0035]上述布線的底部寬度(W2)與布線的布線圖案寬度(W1)具有下列式(I)的關(guān)系:
[0036](W ! -W 2) / 2 W ! ^ 0.075...(I)
[0037]發(fā)明效果
[0038]如使用本發(fā)明的2層撓性基板，采用半加成法形成布線，由于可改善基板與干膜抗蝕劑層的粘接狀態(tài)，可得到抗蝕劑層缺陷少的布線板。
[0039]另外，由于在形成的布線上不產(chǎn)生鉆蝕，即使是細(xì)微布線，也可以有效得到布線的剝離難以發(fā)生的撓性布線板，在工業(yè)上發(fā)揮顯著的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為表示鉆蝕定義的印刷布線板的斷面圖，(a)為經(jīng)正常的閃蝕法，形成長方形斷面的布線4時，(b)為形成梯形狀斷面的布線4時。
[0041]圖2為采用半加成法的印刷布線板制造工序的概略圖。
[0042]圖3為采用減成法的印刷布線板制造工序的概略圖。[0043]【符號的說明】
[0044]I絕緣體膜
[0045]2基底金屬層
[0046]3銅被膜層
[0047]4布線
[0048]5抗蝕劑層
[0049]5a抗蝕劑層的開口部
[0050]W1布線的布線圖案寬度(銅被膜層的最小寬度上方的最大寬度)
[0051]W2布線的底部寬度(銅被膜層的最小寬度)
【具體實施方式】
[0052]本發(fā)明的2層撓性基板，其是具有:在絕緣體膜的至少一個面上不通過粘結(jié)劑而形成的由含鎳的合金構(gòu)成的基底金屬層、在該基底金屬層的表面上采用干式鍍覆法形成的銅薄膜層、在該銅薄膜層表面上采用電鍍覆法形成的銅鍍覆被膜的2層撓性基板，其特征在于，離表面深度0.4 μ m的范圍內(nèi)，含硫為10質(zhì)量ppm~150質(zhì)量ppm。
[0053]( I)絕緣體膜
[0054]作為基板上使用的絕緣體膜，可以舉出選自聚酰亞胺系膜、聚酰胺系膜、聚酯系膜、聚四氟乙烯系膜、聚苯硫醚系膜、聚萘二甲酸乙二醇酯系膜、液晶聚合物系膜的樹脂膜，聚酰亞胺系的膜，從也能適于回流焊等必需高溫連接的用途考慮，是優(yōu)選的。
[0055]另外，上述膜的膜厚，可以優(yōu)選使用8~75μπι。
[0056](2)基底金屬層
[0057]作為基板使用的基底金屬層，可以舉出含鎳的合金。
[0058]另外，為了提高耐腐蝕性，也可以添加其他金屬元素，作為該添加元素，優(yōu)選鉻、?凡、欽、鑰、鉆、鶴等。
[0059]作為用于形成基底金屬層的干式鍍覆法，未作特別限定，優(yōu)選真空蒸鍍法、濺射法、或離子鍍法的任何一種，采用濺射法更優(yōu)選。
[0060]例如，采用卷取式濺射裝置形成基底金屬層時，把具有所希望的基底金屬層組成的合金靶安裝在濺射用陰極上，固定絕緣體膜，把裝置內(nèi)進(jìn)行真空排氣后，導(dǎo)入Ar氣，使裝置內(nèi)保持在0.13Pa~1.3Pa左右。在該狀態(tài)下，從卷出輥，一邊把絕緣體膜以每分鐘I~20m左右的速度傳送，一邊用陰極上連接的濺射用直流電源供給電力，進(jìn)行濺射放電，在絕緣體膜上連續(xù)成膜所希望的基底金屬層。
[0061]另外，在進(jìn)行干式鍍覆前，也可對絕緣體膜表面實施等離子體處理、紫外線照射處理、電暈放電處理、離子束處理、氟氣處理等公知的各種處理。
[0062]該基底金屬層的膜厚優(yōu)選3~50nm。
[0063]當(dāng)基底金屬`層的膜厚小于3nm時，布線部以外的金屬被膜層采用閃蝕等進(jìn)行除去，制作最終布線時，有時蝕刻液浸蝕金屬被膜，滲入聚酰亞胺膜與金屬被膜層之間，布線發(fā)生上浮。另一方面，當(dāng)基底金屬層的膜厚大于50nm時，采用閃蝕等最終制作布線時，金屬薄膜未被完全除去，作為殘渣殘留于布線間，因此，布線間有可能發(fā)生絕緣不良。
[0064](3)銅薄膜層[0065]與基底金屬層的形成同樣，可采用把銅靶安裝在濺射用陰極上的濺射裝置，用干式鍍覆法形成銅薄膜層。此時，優(yōu)選基底金屬層與銅薄膜層在同一真空室內(nèi)連續(xù)形成。
[0066]作為該銅薄膜層的膜厚，優(yōu)選IOnm?0.3 μ m。即，當(dāng)該膜厚低于IOnm時，導(dǎo)電性降低，進(jìn)行電鍍覆處理時，無法確保充分的供電量，因此不優(yōu)選。另一方面，當(dāng)該膜厚大于
0.3 μ m時，成膜時的生產(chǎn)率降低，因此不優(yōu)選。
[0067](4)銅鍍覆被膜
[0068]在采用干式鍍覆法形成的銅薄膜層上采用電鍍覆法層疊銅鍍覆被膜，從表面至絕緣體膜方向的至少深0.4μ m的范圍內(nèi)，形成含硫10質(zhì)量ppm?150質(zhì)量ppm的銅鍍覆被膜。
[0069]使這種銅鍍覆被膜表面附近的硫濃度處在上述范圍內(nèi)，則表面附近的晶體粒徑達(dá)到適于半加成法的閃蝕的狀態(tài)。
[0070]當(dāng)該硫低于10質(zhì)量ppm時,銅鍍覆被膜中難以蝕刻的粗大結(jié)晶增加,布線圖案形成后的閃蝕時間加長，對布線圖案側(cè)面方向進(jìn)行蝕刻，鉆蝕的發(fā)生變得顯著。
[0071]另一方面，當(dāng)超過150質(zhì)量ppm時，由于粘附干膜抗蝕劑層前的化學(xué)拋光，凹凸變得過剩，銅鍍覆被膜層與抗蝕劑層的粘結(jié)力降低，抗蝕劑層發(fā)生剝離。
[0072]在這里，作為電鍍覆處理的方法，未作特別限定，最好采用按照常規(guī)方法的諸條件。更具體地說，通過控制銅鍍覆液中具有硫原子的有機化合物濃度及電流密度、傳送速度，可以形成含上述硫濃度的銅鍍覆被膜。
[0073]銅鍍覆液中具有硫原子的有機化合物的含量優(yōu)選2質(zhì)量ppm?25質(zhì)量ppm。
[0074]這是由于根據(jù)具有該硫原子的有機化合物濃度，銅鍍覆被膜中包含的硫原子量發(fā)生增減，當(dāng)硫原子量不足2質(zhì)量ppm或超過25質(zhì)量ppm時，即使調(diào)節(jié)電流密度、傳送速度，仍得不到從表面至絕緣體膜方向的至少深0.4μ m的范圍內(nèi)，含硫10質(zhì)量ppm?150質(zhì)量ppm的銅鍍覆被膜。
[0075]作為可以使用的具有該硫原子的有機化合物，已在各種公報及出版物中作了記載，可以舉出3-(苯并噻唑基-2-硫)丙磺酸及其鈉鹽、3-巰基丙烷-1-磺酸及其鈉鹽、亞乙基二硫二丙磺酸及其鈉鹽、二(P-磺苯基)二硫化物及其2鈉鹽、二(4-磺丁基)二硫化物及其2鈉鹽、二(3-磺基-2-羥丙基)二硫化物及其2鈉鹽、二(3-磺丙基)二硫化物及其2鈉鹽、二(2-磺丙基)二硫化物及其2鈉鹽、甲基-(w -磺丙基)-硫化物及其2鈉鹽、甲基-(w -磺丙基)-三硫化物及其2鈉鹽、硫代乙二醇酸、硫代磷酸-鄰-乙基-二(w -磺丙基)_酯及其2鈉鹽、硫代磷酸-三(w -磺丙基)_酯及其2鈉鹽、硫代磷酸-三(w -磺丙基)-酯及其3鈉鹽。
[0076]基底金屬層上形成的采用干式鍍覆法形成的銅薄膜層與該銅薄膜層上采用電鍍覆形成的銅鍍覆被膜合起來的銅被膜層的膜厚優(yōu)選0.5?4 μ m。
[0077]當(dāng)該膜厚薄于0.5 μ m時，采用半加成法形成布線的工序中供電困難，因此不優(yōu)選。另外，當(dāng)超過4 μ m厚時，閃蝕時間加長，生產(chǎn)率降低，因此不優(yōu)選。
[0078](5)撓性布線板
[0079]在上述2層撓性基板的至少一個面上，個別地形成布線圖案，由此得到撓性布線板。另外，在基板的規(guī)定位置上，也可形成用于層間連接的導(dǎo)通孔，在各種用途中使用。
[0080]作為更具體的布線圖案的形成方法，例如，有以下的(A)?(C)。[0081](A)在2層撓性基板的至少一個面上個別地形成高密度布線圖案。
[0082](B)根據(jù)需要，在形成了該布線層的2層撓性基板上，形成貫穿布線層與2層撓性基板的導(dǎo)通孔。
[0083](C)根據(jù)場合，在該導(dǎo)通孔內(nèi)填充導(dǎo)電性物質(zhì)，使孔內(nèi)導(dǎo)電。
[0084]作為該布線圖案的形成方法，可使用現(xiàn)有公知的半加成法。
[0085]例如，準(zhǔn)備在至少一個面上依次形成了基底金屬層和銅被膜層的2層撓性基板，在對該銅被膜層表面進(jìn)行過化學(xué)拋光后，層疊干膜抗蝕劑層，形成感光性抗蝕膜后，進(jìn)行曝光、顯影，形成圖案，然后，從得到的電路圖案露出的用于通電的基底金屬層與銅被膜層所構(gòu)成的金屬膜的疊層體上，利用電解鍍銅形成銅鍍覆層。
[0086]另外，剝離除去電路圖案后，采用閃蝕法，把銅鍍覆層的周圍露出的通電用的銅被膜層溶解除去，最后溶解除去銅鍍覆層周圍露出的基底金屬層。
[0087]然后，根據(jù)需要，在布線圖案表面實施錫等金屬電鍍覆，形成抗焊劑層等，得到撓性布線板。
[0088]在這里，示出關(guān)于本發(fā)明中使用的鉆蝕量比率的定義。圖1為表示鉆蝕定義的印刷布線板的斷面圖，(a)為正常的閃蝕，形成長方形斷面的布線4的情況，(b)為形成梯形狀斷面的布線4的情況。
[0089]當(dāng)在該閃蝕時間加長時，發(fā)生布線的底部寬度比布線圖案的寬度小的鉆蝕，如圖1(a)所示，布線的底部寬度達(dá)到銅被膜層的最小寬度(W2)。如圖1 (b)所示，也存在采用半加成法形成的銅鍍覆層斷面形成下部寬的梯形狀的情況，因此布線圖案的寬度形成銅被膜層的最小寬度上方的最大寬度(W1X
[0090]鉆蝕量用(W1-W2)/^表示，如專利文獻(xiàn)4中所公開的，當(dāng)與布線圖案寬度W1的比率超過7.5%時，引起明顯的密合強度降低。因此，優(yōu)選鉆蝕量比率(W1-W2)/^W1在0.075以下。
[0091]適于在上述閃蝕中使用的藥液，可以舉出硫酸、過氧化氫、鹽酸、氯化銅、氯化鐵及它們的組合。
[0092]在這里，為使布線達(dá)到更高密度，準(zhǔn)備兩面形成有金屬層的2層撓性基板，對兩面進(jìn)行圖案加工，在基板兩面上形成布線圖案是優(yōu)選的。
[0093]是否將全部布線圖案分割成幾個布線區(qū)域，可根據(jù)布線圖案的布線密度分布等決定，例如，可以把布線圖案分成布線寬度與布線間隔分別在50μπι以下的高密度布線區(qū)域和其他布線區(qū)域，考慮與印刷基板的熱膨脹差及操作上的方便等，最好把分割的布線板尺寸設(shè)定在10~65mm左右進(jìn)行適當(dāng)分割。
[0094]作為上述導(dǎo)通孔的形成方法，可以采用現(xiàn)有公知的方法。
[0095]例如，采用激光加工等，在布線圖案的規(guī)定位置形成貫穿布線圖案與2層撓性基板的導(dǎo)通孔。
[0096]導(dǎo)通孔的直徑，在不影響孔內(nèi)導(dǎo)電化的范圍內(nèi)優(yōu)選小的直徑，通常在ΙΟΟμπι以下、優(yōu)選50μπι以下。還有，導(dǎo)通孔內(nèi)通過鍍覆、蒸鍍、濺射等填充銅等導(dǎo)電性金屬，或使用具有規(guī)定開孔圖案的掩模，壓入導(dǎo)電性糊，進(jìn)行干燥，使孔內(nèi)導(dǎo)電化，進(jìn)行層間的電連接。
[0097]作為填充的導(dǎo)電性金屬，可以舉出銅、金、鎳等。
[0098]【實施例】[0099]以下，通過本發(fā)明的實施例及比較例，更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例的任何限定。
[0100]實施例及比較例中使用的硫濃度測定方法以及中心線平均粗糙度(Ra)的評價方法，采用以下的測定方法、評價方法來進(jìn)行。
[0101](I)硫濃度的測定:
[0102]米用二次離子質(zhì)量分析裝置(Dinamics-Secondary1n Mass Spectroscopy),測定銅鍍覆被膜中的硫含有率。
[0103]還有，二次離子質(zhì)量分析裝置(D-SMS)，采用ims5f 二次離子質(zhì)量分析裝置(CAMECA 制)。
[0104]一次離子條件:Cs +、14.5keV、30nA、照射區(qū)域:150 μ mX 150 μ m、分析區(qū)域:Φ60 μ m、二次離子極性:負(fù)(一般分析電陽性元素(L1、B、Mg、T1、Cr、Mn、Fe、N1、Mo、In、Ta等)時，照射氧離子，檢測正的二次離子。反之，分析電陰性元素(H、C、O、F、S1、S、Cl、As、Te、Au等)時，照射銫離子，檢測負(fù)的二次離子時，可更靈敏地進(jìn)行測定)、試樣室真空度:s.0xio_8Pa、濺射速度:約22人/see (從銅厚與濺射時間，求出達(dá)到分析深度的平均的濺射速度。采用該值，把各試樣的濺射時間換算成深度)，進(jìn)行測定。
[0105](2)中心線平均粗糙度(Ra)的測定:
[0106]得到的基板表面，米用Clean etch CPE-750 (Mitsubishi Gas Chemical 株式會社制)進(jìn)行化學(xué)拋光，米用Optical profiler (Zygo社制、New Vie w6200),測定其表面的中心線平均粗糙度(Ra)。
[0107]【實施例1】
[0108]在35 μ m厚的聚酰亞胺膜(宇部興產(chǎn)株式會社制、商品名“UPILEX (注冊商標(biāo))35SGA”)的一個面，作為基底金`屬層，通過采用20質(zhì)量％ Cr-Ni合金靶(住友金屬礦山株式會社制)的直流濺射法，使20質(zhì)量％ Cr-Ni合金基底金屬層成膜為20nm的厚度。接著，在其上，作為銅薄膜層，通過采用Cu靶(住友金屬礦山株式會社制)的直流濺射法，成膜為200nm的厚度。然后，采用電鍍覆法，層疊銅鍍覆被膜層0.8 μ m，使與銅薄膜層合計的銅被膜層達(dá)至丨J I μ m0
[0109]采用的銅鍍覆液為溫度:27°C、pH:1以下的硫酸銅溶液,作為具有硫原子的有機化合物，含 SPS (二(3-磺丙基)二硫化物:BiS (3-sulforpropyl) disulfide) 8 質(zhì)量 ppm。
[0110]測定從銅鍍覆被膜表面至深0.4 μ m的銅鍍覆被膜中的硫濃度，為60質(zhì)量ppm。
[0111]然后，按照上述中心線平均粗糙度(Ra)的測定方法，測定得到的基板中心線平均粗糙度(Ra)。結(jié)果示于表1。
[0112]其次，在制作的基板上層疊干膜抗蝕劑(日立化成工業(yè)株式會社制、RY-3315)后進(jìn)行曝光、顯影，形成電路圖案，使布線節(jié)距為20 μ m (線寬度；10 μ m、線間寬度；10 μ m)。未確認(rèn)到抗蝕劑層發(fā)生剝離。
[0113]其次，把基底金屬層與銅被膜層(包括銅薄膜層及銅鍍覆被膜)構(gòu)成的金屬膜疊層體用于通電，在露出的銅鍍覆被膜上，通過采用硫酸銅作為主成分的液體的電解電鍍覆法，形成銅鍍覆層。形成銅鍍覆層后，采用濃度4%的氫氧化鈉水溶液，在50°C的液溫浸潰處理120秒鐘，剝離、除去銅鍍覆層周圍的電路圖案。最后，把露出的銅鍍覆被膜層，用濃度10%硫酸+濃度30%過氧化氫溶液進(jìn)行蝕刻除去，另外，用濃度10%鹽酸+濃度10%硫酸溶液，蝕刻除去基底金屬層。
[0114]對布線的斷面采用SEM進(jìn)行觀察，布線底部的鉆蝕量比率(W1-W2)AW1比后述的比較例小，為0.03。
[0115]【實施例2】
[0116]除層疊銅被膜4μπι以外，與實施例1同樣操作，得到2層撓性基板。測定從銅鍍覆被膜表面至深0.4 μ m的銅鍍覆被膜中的硫濃度，為10質(zhì)量ppm。
[0117]與實 施例1同樣操作，化學(xué)拋光銅鍍覆被膜表面，層疊干膜抗蝕劑后，對其進(jìn)行曝光、顯影，形成電路圖案，使布線節(jié)距為20 μ m。未確認(rèn)到抗蝕劑層的剝離。
[0118]另外，與實施例1同樣操作，進(jìn)行布線加工后，對布線的斷面采用SEM進(jìn)行觀察，布線底部的鉆蝕量比率(W1-W2) /^W1比后述的比較例小，為0.02。
[0119]【實施例3】
[0120]除作為膜采用38 μ m厚的聚酰亞胺膜(東麗?杜邦株式會社制、商品名:Kapton(注冊商標(biāo))150EN)以外，與實施例1同樣操作，得到2層撓性基板。
[0121 ] 測定從銅鍍覆被膜表面至深0.4 μ m的銅鍍覆被膜中的硫濃度，為60質(zhì)量ppm。
[0122]與實施例1同樣操作，化學(xué)拋光銅鍍覆被膜表面，層疊干膜抗蝕劑后，對其進(jìn)行曝光、顯影，形成電路圖案，使布線節(jié)距為20 μ m。未確認(rèn)到抗蝕劑層的剝離。
[0123]另外，與實施例1同樣操作，進(jìn)行布線加工后，對布線的斷面采用SEM進(jìn)行觀察，布線底部的鉆蝕量比率(W1-W2) /^W1比后述的比較例小，為0.03。
[0124]【實施例4】
[0125]除在兩面層疊銅被膜0.5 μ m以外，與實施例1同樣操作，得到2層撓性基板。
[0126]測定從銅鍍覆被膜表面至深0.4 μ m的銅鍍覆被膜中的硫濃度，為150質(zhì)量ppm。
[0127]與實施例1同樣操作，化學(xué)拋光銅鍍覆被膜表面，層疊干膜抗蝕劑后，對其進(jìn)行曝光、顯影，形成電路圖案，使布線節(jié)距為20 μ m。未確認(rèn)到抗蝕劑層的剝離。
[0128]另外，與實施例1同樣操作，進(jìn)行兩面布線加工后，對布線的斷面采用SEM進(jìn)行觀察，布線底部的鉆蝕量比率(W1-W2) /^W1在兩面均比后述的比較例小，為0.03。
[0129](比較例I)
[0130]除向銅鍍覆液添加I質(zhì)量ppm的SPS以外，與實施例1同樣操作，得到2層撓性基板。
[0131 ] 測定從銅鍍覆被膜表面至深0.4 μ m的銅鍍覆被膜中的硫濃度，為5質(zhì)量ppm。
[0132]與實施例1同樣操作，化學(xué)拋光銅鍍覆被膜表面，層疊干膜抗蝕劑后，對其進(jìn)行曝光、顯影，形成電路圖案，使布線節(jié)距為20 μ m。未確認(rèn)到抗蝕劑層的剝離。
[0133]另外，與實施例1同樣操作，進(jìn)行布線加工，在閃蝕時，通電用的銅被膜層發(fā)生溶解困難，比實施例所要時間多。對布線的斷面采用SEM觀察，布線底部的鉆蝕量比率(W1-W2)n'比實施例大，為ο.1。
[0134](比較例2)
[0135]除向銅鍍覆液添加40質(zhì)量ppm的SPS以外，與實施例1同樣操作，得到2層撓性基板。
[0136]測定從銅鍍覆被膜表面至深0.4 μ m的銅鍍覆被膜中的硫濃度，為160質(zhì)量ppm。
[0137]化學(xué)拋光銅鍍覆被膜表面，測定Ra的結(jié)果是，與實施例1相比，為非常大的結(jié)果。然后，與實施例1同樣操作，層疊干膜抗蝕劑后，對其進(jìn)行曝光、顯影，形成電路圖案，使布線節(jié)距為20 μ m。確認(rèn)到一部分抗蝕劑層的剝離。
[0138]另外，與實施例1同樣操作，進(jìn)行布線加工后，對布線的斷面采用SEM進(jìn)行觀察，布線底部的鉆蝕量比率(W1-W2) /^W1為0.05。
[0139](比較例3)
[0140]除向銅鍍覆液添加5質(zhì)量ppm的SPS，層疊銅被膜0.4 μ m以外，與實施例1同樣操作，得到2層撓性基板。測定從銅鍍覆被膜表面至深0.4 μ m的銅鍍覆被膜中的硫濃度，為150 質(zhì)量 ppm。
[0141]與實施例1同樣操作，化學(xué)拋光銅鍍覆被膜表面，層疊干膜抗蝕劑后，對其進(jìn)行曝光、顯影，形成電路圖案，使布線節(jié)距為20 μ m。未確認(rèn)到抗蝕劑層的剝離。
[0142]另外，與實施例1同樣操作，進(jìn)行布線加工，但因供電困難，需要降低電流密度及傳送速度。
[0143](比較例4)
[0144]除向銅鍍覆液添加10質(zhì)量ppm的SPS，層疊銅被膜4.5 μ m以外，與實施例1同樣操作，得到2層撓性基板。但是，由于銅電鍍被膜層變厚，需要降低傳送速度。
[0145]測定從銅鍍覆被膜表面至深0.4 μ m的銅鍍覆被膜中的硫濃度，為10質(zhì)量ppm。
[0146]與實施例1同樣操作，化學(xué)拋光銅鍍覆被膜表面，層疊干膜抗蝕劑后，對其進(jìn)行曝光、顯影，形成電路圖案，使布線節(jié)距為20 μ m。未確認(rèn)到抗蝕劑層的剝離。
[0147]另外，與實施例1同樣操作，進(jìn)行布線加工，但在閃蝕時，通電用的銅被膜層的溶解所用時間比實施例多，需要降低傳送速度。
[0148]對布線的斷面采用SEM進(jìn)行觀察，布線底部的鉆蝕量比率(W1-W2) /^W1比實施例大，為0.05。
[0149]上述實施例、比較例的結(jié)果匯總于表1。
[0150]可知，滿足本發(fā)明條件的實施例1~4，化學(xué)拋光后的表面粗糙度小，不發(fā)生抗蝕劑層的剝離，以及，閃蝕后的鉆蝕量比率也小。另一方面，可知，銅被膜層表面附近的硫濃度低于本發(fā)明下限的比較例1，鉆蝕量比率大于引起嚴(yán)重的密合強度降低的0.075，另外，銅被膜層表面附近的硫濃度超過本發(fā)明上限的比較例2，化學(xué)拋光后表面粗糙度加大，引起抗蝕劑層的剝離。
[0151]另外，可知，銅被膜層的膜厚低于本發(fā)明下限的比較例3，布線加工時供電困難，需要降低電流密度及傳送速度，銅被膜層的膜厚超過本發(fā)明上限的比較例4，銅被膜層形成時及布線加工后采用閃蝕時，需要降低傳送速度，生產(chǎn)率變差。
[0152]【表1】
【權(quán)利要求】
1.2層撓性基板，其具有:在絕緣體膜的至少一個面上不通過粘結(jié)劑而形成由含鎳的合金構(gòu)成的基底金屬層、在上述基底金屬層上采用干式鍍覆法形成的銅薄膜層、以及在上述銅薄膜層上采用電鍍覆法形成的銅鍍覆被膜；其特征在于，在從上述銅鍍覆被膜的表面至絕緣體膜方向的至少0.4 μ m深的范圍，銅鍍覆被膜中所含的硫的含量為10質(zhì)量ppm~150 質(zhì)量 ppm。
2.按照權(quán)利要求1所述的2層撓性基板，其特征在于，在上述基底金屬層上采用干式鍍覆法形成的銅薄膜層與在上述銅薄膜層上采用電鍍覆法形成的銅鍍覆被膜所構(gòu)成的銅被膜層的總膜厚為0.5~4 μ m。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的2層撓性基板，其特征在于，上述絕緣體膜為選自聚酰亞胺系膜、聚酰胺系膜、聚酯系膜、聚四氟乙烯系膜、聚苯硫醚系膜、聚萘二甲酸乙二醇酯系膜、液晶聚合物系膜的樹脂膜。
4.印刷布線板，其特征在于，采用半加成法形成布線圖案，所述半加成法是在通電中使用了金屬膜的疊層體的半加成法，所述金屬膜的疊層體是在上述權(quán)利要求1~3任何I項所述的2層撓性基板的絕緣體膜上依次形成的基底金屬層、銅薄膜層及銅鍍覆被膜所構(gòu)成的。
5.按照權(quán)利要求4所述的印刷布線板，其特征在于，采用半加成法形成布線圖案，除去在布線時使用了金屬膜的疊層體以外的2層撓性基板表面的上述金屬膜的疊層體，所述半加成法是在通電中使用了金屬膜的疊層體的半加成法，所述金屬膜的疊層體是在所述2層撓性基板的絕緣體膜上形成的基底金屬層、銅薄膜層及銅鍍覆被膜所構(gòu)成的， 上述布線的底部寬度(W2)與布線的布線圖案寬度(W1)具有下列式(I)的關(guān)系:
(W ! -W 2) / 2 W !≤ 0.075...(I)0
【文檔編號】H05K3/18GK103731974SQ201310482880
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月16日
【發(fā)明者】永田純一 申請人:住友金屬礦山株式會社