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JP2002374055A - Method of forming metal circuit pattern - Google Patents

Method of forming metal circuit pattern

Info

Publication number
JP2002374055A
JP2002374055A JP2001179646A JP2001179646A JP2002374055A JP 2002374055 A JP2002374055 A JP 2002374055A JP 2001179646 A JP2001179646 A JP 2001179646A JP 2001179646 A JP2001179646 A JP 2001179646A JP 2002374055 A JP2002374055 A JP 2002374055A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide resin
metal
metal circuit
layer
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001179646A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Izumida
信也 泉田
Koji Ito
▲鉱▼司 伊藤
Minoru Koyama
稔 小山
Atsushi Suzuki
篤 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Engineering Co Ltd
Ray Tech Co Ltd
Original Assignee
Toray Engineering Co Ltd
Ray Tech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Engineering Co Ltd, Ray Tech Co Ltd filed Critical Toray Engineering Co Ltd
Priority to JP2001179646A priority Critical patent/JP2002374055A/en
Publication of JP2002374055A publication Critical patent/JP2002374055A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming a metal circuit pattern, in which the adhesion strength of a polyimide substrate to a metal circuit part is high and in which the line-to-line insulation resistance of the metal circuit part is high. SOLUTION: The method of forming the metal circuit pattern comprises a substrate-metal layer formation process, where a polyimide resin precursor layer 2 containing a palladium compound is formed on the polyimide substrate 1, the precursor layer 2 is irradiated with ultraviolet rays 7 via a photomask 3 in a state where a hydrogen donator 4 exists only in a metal-circuit forming part, a plating-substrate nucleus is formed in the metal-circuit formation part and an electroless plating treatment is executed and a metal-circuit formation process where a plating treatment is executed to form the metal circuit part 9 on a substrate metal layer 8, an imidization process is executed to change the precursor layer 2 into a polyimide resin layer by a heating operation and a removal treatment is executed to remove the precursor layer 2 or the polyimide resin layer in a nonmetal-circuit forming part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はフレキシブルプリン
ト基板、CSP(Chip Scale Package)、ハードディス
クドライブ用基板およびビルトアップ多層基板などに用
いられるポリイミド基材に、金属回路パターンを形成す
る方法に関するものである。
The present invention relates to a method for forming a metal circuit pattern on a polyimide substrate used for a flexible printed circuit board, a CSP (Chip Scale Package), a board for a hard disk drive, a built-up multilayer board, and the like. .

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にポリイミド基材に銅配線などの金
属回路パターンを形成する場合は、接着剤を用いて銅箔
をポリイミドフィルム基材に張り付けた銅張りポリイミ
ド基材に、フォトレジストを塗布し、露光・現像処理後
に銅箔をエッチングする方法が用いられている。
2. Description of the Related Art In general, when a metal circuit pattern such as copper wiring is formed on a polyimide base material, a photoresist is applied to a copper-clad polyimide base material in which a copper foil is stuck to a polyimide film base material using an adhesive. A method of etching a copper foil after exposure and development is used.

【0003】しかし、この方法では銅箔の厚みが比較的
厚いために、エッチングに時間がかかり、特に、微細な
配線を形成する場合には、配線の先端部が削られて断線
が起こりやすいため、確実な微細配線の形成が困難であ
るという問題があった。
However, in this method, since the thickness of the copper foil is relatively large, it takes a long time to perform etching. Particularly, in the case of forming fine wiring, the leading end of the wiring is shaved and disconnection easily occurs. However, there is a problem that it is difficult to form a reliable fine wiring.

【0004】そこで、上述のエッチング法にみられる問
題を解決するために、銅箔の膜厚が薄いスパッタ方式で
得られた薄膜銅張ポリイミド基材にアディティブ法で金
属配線回路を形成する方法も考案されている。
In order to solve the above-mentioned problems in the etching method, a method of forming a metal wiring circuit by an additive method on a thin-film copper-clad polyimide base material obtained by a sputtering method with a thin copper foil is also proposed. It has been devised.

【0005】また、紫外線を照射することにより金属錯
体の触媒活性を失活させる特願2001−86876号
の金属回路パターン形成方法や特願2001−8687
7号の金属回路パターン形成方法などが提案されてい
る。
Further, a method of forming a metal circuit pattern disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-86876 and a method disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-8687, in which the catalytic activity of a metal complex is deactivated by irradiating ultraviolet rays.
No. 7 metal circuit pattern forming method and the like have been proposed.

【0006】特願2001−86877号の金属回路パ
ターン形成方法は、ポリイミド基材上にパラジウム化合
物を含有するポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布・乾燥さ
せてポリイミド樹脂前駆体層を形成し、水素供与体の存
在下において金属回路形成部が開口され、かつ非金属回
路形成部が遮光されたパターンのフォトマスクを介して
紫外線を照射しメッキ下地核を形成し(以後、下地核形
成用の紫外線照射工程1という)、次いで、フォトマス
クおよび水素供与体を除去して、空気中で前記ポリイミ
ド樹脂前駆体層の全面に紫外線を照射(以後、メッキ触
媒能失活用の紫外線照射工程1という)、することによ
り、前記非金属回路形成部のパラジウム化合物中のパラ
ジウムイオンを無電解メッキに対して触媒能の無いパラ
ジウム酸化物にした後、無電解メッキ処理によりメッキ
下地金属層を形成する下地金属層形成工程と、前記メッ
キ下地金属層上に金属回路部を形成するメッキ処理、前
記ポリイミド樹脂前駆体層を加熱イミド化してポリイミ
ド樹脂層にするイミド化処理、非金属回路形成部のポリ
イミド樹脂前駆体層またはポリイミド樹脂層を除去する
除去処理からなる金属回路形成工程と、を有する金属回
路パターン形成方法である。
In a metal circuit pattern forming method disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-86877, a polyimide resin precursor solution containing a palladium compound is applied on a polyimide substrate and dried to form a polyimide resin precursor layer, and a hydrogen donor is formed. The metal circuit forming portion is opened in the presence of, and the non-metal circuit forming portion is irradiated with ultraviolet light through a photomask having a light-shielded pattern to form a plating base nucleus (hereinafter, an ultraviolet irradiation step for forming a base nucleus). Next, the photomask and the hydrogen donor are removed, and the entire surface of the polyimide resin precursor layer is irradiated with ultraviolet rays in the air (hereinafter, referred to as an ultraviolet irradiation step 1 for utilizing the plating catalyst power). Thereby, the palladium ions in the palladium compound of the non-metallic circuit forming portion are converted to palladium oxide having no catalytic ability for electroless plating. Thereafter, a base metal layer forming step of forming a base metal layer by electroless plating, a plating process of forming a metal circuit portion on the base metal layer, and heating and imidizing the polyimide resin precursor layer to obtain a polyimide resin A metal circuit forming step including an imidization process for forming a layer and a removal process for removing the polyimide resin precursor layer or the polyimide resin layer in the non-metal circuit formation portion.

【0007】また、特願2001−86876号の金属
回路パターン形成方法は、ポリイミド基材上にパラジウ
ム化合物を含有するポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布・
乾燥させてポリイミド樹脂前駆体層を形成し、金属回路
形成部が遮光され、かつ非金属回路形成部が開口された
パターンのフォトマスクを介して空気中で紫外線を照射
し(以後、メッキ触媒能失活用の紫外線照射工程2とい
う)、非金属回路形成部のパラジウム化合物中のパラジ
ウムイオンを無電解メッキに対して触媒能のないパラジ
ウム酸化物にしたあとフォトマスクを除去し、水素供与
体の存在下において前記ポリイミド樹脂前駆体層の全面
に紫外線を照射し(以後、下地核形成用の紫外線照射工
程2という)、金属回路形成部にメッキ下地核を形成し
た後、無電解メッキ処理により金属回路形成部にメッキ
下地金属層を形成する下地金属層形成工程と、前記メッ
キ下地金属層上に金属回路部を形成するメッキ処理、前
記ポリイミド樹脂前駆体層を加熱イミド化してポリイミ
ド樹脂層にするイミド化処理、非金属回路形成部のポリ
イミド樹脂前駆体層またはポリイミド樹脂層を除去する
除去処理からなる金属回路形成工程と、を有することを
特徴とする金属回路パターン形成方法である。
Further, a metal circuit pattern forming method disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-86876 discloses a method of applying a polyimide resin precursor solution containing a palladium compound onto a polyimide substrate.
It is dried to form a polyimide resin precursor layer, and is irradiated with ultraviolet light in air through a photomask having a pattern in which a metal circuit forming portion is shielded from light and a non-metal circuit forming portion is opened (hereinafter referred to as a plating catalyst. The ultraviolet irradiation step 2), the palladium ions in the palladium compound in the non-metallic circuit forming part are converted into palladium oxides having no catalytic ability for electroless plating, and then the photomask is removed and the hydrogen donor is present. Under the polyimide resin precursor layer, the entire surface of the polyimide resin precursor layer is irradiated with ultraviolet rays (hereinafter referred to as an ultraviolet irradiation step 2 for forming an underlayer nucleus), and a plating underlayer nucleus is formed in a metal circuit forming portion. A base metal layer forming step of forming a plating base metal layer on a formation part, a plating process of forming a metal circuit part on the plating base metal layer, the polyimide resin A metal circuit forming step comprising an imidization treatment in which the precursor layer is heated and imidized into a polyimide resin layer, and a removal treatment for removing the polyimide resin precursor layer or the polyimide resin layer in the non-metal circuit formation portion. Is a method of forming a metal circuit pattern.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願2
001−86877号の金属回路パターン形成方法は、
水素供与体の存在下において、まず、フォトマスク開口
部の金属回路形成部に下地核形成用の紫外線照射工程1
の後、フォトマスクおよび水素供与体を除去し、空気中
でポリイミド樹脂前駆体層全面にメッキ触媒能失活用の
紫外線照射工程1を行ういう二度の紫外線照射工程を経
るため、下地核形成用の紫外線照射工程1により形成さ
れたメッキ下地核となるパラジウム核が、2回目のメッ
キ触媒能失活用の紫外線照射工程1において空気中で紫
外線照射を受けることになり、金属回路形成部のメッキ
下地核となるパラジウム核が部分的に酸化されてパラジ
ウム酸化物になる場合があり、金属回路部と非金属回路
部の境界がシャープに形成できないという問題があっ
た。
SUMMARY OF THE INVENTION However, Japanese Patent Application No.
No. 001-86877 discloses a method for forming a metal circuit pattern.
First, in the presence of a hydrogen donor, an ultraviolet irradiation step 1 for forming a base nucleus is performed on a metal circuit forming portion of a photomask opening.
After that, the photomask and the hydrogen donor are removed, and the entire surface of the polyimide resin precursor layer is subjected to an ultraviolet irradiation step 1 in which air is applied to the entire surface of the polyimide resin precursor layer. The palladium nucleus serving as a plating base nucleus formed in the ultraviolet irradiation step 1 of the above is subjected to ultraviolet irradiation in air in the second ultraviolet irradiation step 1 utilizing the disabling of the plating catalyst, and the plating base of the metal circuit forming portion is exposed. In some cases, a palladium nucleus serving as a nucleus is partially oxidized to form palladium oxide, and there has been a problem that a boundary between a metal circuit portion and a non-metal circuit portion cannot be formed sharply.

【0009】また、特願2001−86876号の金属
回路パターン形成方法は、始めに非金属回路形成部に対
するメッキ触媒能失活用の紫外線照射工程2において、
紫外線照射が十分でない場合、次の工程である水素供与
体の存在下での下地核形成用の紫外線照射工程2で非金
属回路形成部のメッキ触媒能失活処理済みの部分が水素
供与体の存在下での紫外線照射による光還元作用により
再び触媒能を復活する場合があり、その結果、非金属回
路形成部にもメッキ反応が生じ、金属回路部と非金属回
路部の境界がシャープに形成できないという問題があっ
た。
In the metal circuit pattern forming method disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-86876, first, in the ultraviolet irradiation step 2 in which the non-metal circuit forming portion is utilized by losing plating catalytic ability.
When the ultraviolet irradiation is not sufficient, the portion of the non-metallic circuit forming portion which has been subjected to the plating catalyst inactivation treatment in the next step, the ultraviolet irradiation step 2 for forming a base nucleus in the presence of a hydrogen donor, is a hydrogen donor. In some cases, the catalytic activity may be restored again by the photoreduction effect of ultraviolet irradiation in the presence, and as a result, a plating reaction also occurs in the non-metal circuit forming part, and the boundary between the metal circuit part and the non-metal circuit part is sharply formed. There was a problem that it was not possible.

【0010】本発明は、上記の特願2001−8687
7号や特願2001−86876号の問題点を解決する
ことによって、従来のエッチング法による金属配線回路
形成においてみられるような金属配線部の細線化や断線
がなく、かつ、従来のアディティブ法に比べ金属とポリ
イミドとの密着力が高い金属回路パターン形成方法を提
供するものである。
The present invention relates to the above-mentioned Japanese Patent Application No. 2001-8687.
No. 7 or Japanese Patent Application No. 2001-86876 solves the problem of thinning and disconnection of a metal wiring portion which is observed in the formation of a metal wiring circuit by a conventional etching method. An object of the present invention is to provide a method for forming a metal circuit pattern having a higher adhesion between metal and polyimide.

【0011】また、本発明は紫外線照射を一度行い、一
般の無電解メッキまたは電解メッキを行うことにより回
路パターンを形成するので、作業面、経済面いずれにお
いても優れている。
In addition, since the present invention forms a circuit pattern by irradiating ultraviolet rays once and performing general electroless plating or electrolytic plating, it is excellent in both workability and economy.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、ポリイミド基材上にパラジウ
ム化合物を含有するポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布・
乾燥させてポリイミド樹脂前駆体層を形成し、非金属回
路形成部が開口し、かつ金属回路形成部および非金属回
路形成部が同時に露光される紫外線透過型のフォトマス
クを介して、金属回路形成部に水素供与体が存在し、か
つ非金属回路形成部に水素供与体が存在しない状態で紫
外線を照射し、金属回路形成部にメッキ下地核を形成
し、フォトマスクを除去した後、無電解メッキ処理によ
りメッキ下地金属層を形成する下地金属層形成工程と、
前記メッキ下地金属層上に金属回路部を形成するメッキ
処理、前記ポリイミド樹脂前駆体層を加熱イミド化して
ポリイミド樹脂層にするイミド化処理、非金属回路形成
部のポリイミド樹脂前駆体層又はポリイミド樹脂層を除
去する除去処理からなる金属回路形成工程とを有するこ
とを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, in the present invention, a polyimide resin precursor solution containing a palladium compound is applied on a polyimide substrate.
Dry to form a polyimide resin precursor layer, open the non-metal circuit formation portion, and form the metal circuit through an ultraviolet transmission type photomask where the metal circuit formation portion and the non-metal circuit formation portion are simultaneously exposed. After irradiating ultraviolet rays in a state where a hydrogen donor is present in a part and a hydrogen donor is not present in a non-metal circuit forming part, a plating base nucleus is formed in a metal circuit forming part and a photomask is removed, and then electroless. A base metal layer forming step of forming a base metal layer by plating;
Plating treatment for forming a metal circuit portion on the plating base metal layer, imidization treatment for heating and imidizing the polyimide resin precursor layer into a polyimide resin layer, polyimide resin precursor layer or polyimide resin for a non-metal circuit formation portion A metal circuit forming step including a removing process for removing the layer.

【0013】このため、メッキ下地金属層の一部がポリ
イミド基材と同質であるポリイミド樹脂層にアンカー状
に入り込んだ構成になっており、メッキ下地金属層のア
ンカー効果によって金属回路とポリイミド基材の密着強
度が高くなり、また金属回路部と非金属回路部の境界が
はっきりと出るので、非常に微細な金属回路を形成する
ことができる。
Therefore, a part of the plating base metal layer is embedded in the polyimide resin layer of the same quality as the polyimide base material in an anchor shape, and the metal circuit and the polyimide base material are formed by the anchor effect of the plating base metal layer. Since the adhesion strength of the metal circuit portion is increased and the boundary between the metal circuit portion and the non-metal circuit portion is clearly formed, a very fine metal circuit can be formed.

【0014】ポリイミド樹脂前駆体溶液としては、ポリ
アミック酸、ポリアミック酸の誘導体の少なくともいず
れか一方からなるポリイミド樹脂前駆体ワニスにパラジ
ウム化合物が分散し、かつ前記パラジウム化合物と前記
ポリイミド樹脂前駆体とが錯体を形成している溶液を用
いる。
The polyimide resin precursor solution is prepared by dispersing a palladium compound in a polyimide resin precursor varnish comprising at least one of polyamic acid and a derivative of polyamic acid, and forming a complex between the palladium compound and the polyimide resin precursor. The solution forming is used.

【0015】パラジウム化合物は、パラジウムアセチル
アセトン錯体が使用されることが多く、水素供与体とし
ては、水、アルコールまたはアルコール水溶液が使用さ
れる。また、金属回路部以外に存在する錯体を含有する
ポリイミド樹脂前駆体層およびポリイミド樹脂層は、ア
ルカリ金属水酸化物とアミン化合物の水溶液かまたは過
マンガン酸アルカリ金属塩水溶液で除去される。これに
より線間の絶縁抵抗に優れた金属回路パターンを形成す
ることができる。
As the palladium compound, a palladium acetylacetone complex is often used, and as the hydrogen donor, water, alcohol or an aqueous alcohol solution is used. In addition, the polyimide resin precursor layer and the polyimide resin layer containing the complex existing in portions other than the metal circuit portion are removed with an aqueous solution of an alkali metal hydroxide and an amine compound or an aqueous solution of an alkali metal permanganate. Thereby, a metal circuit pattern having excellent insulation resistance between lines can be formed.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、本発明における金属回路
パターン形成方法の実施形態を示したものである。
FIG. 1 shows an embodiment of a metal circuit pattern forming method according to the present invention.

【0017】ポリイミド基材1上にパラジウム化合物を
含有するポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布・乾燥させて
ポリイミド樹脂前駆体層2を形成し、非金属回路形成部
5が開口し、かつ金属回路形成部4および非金属回路形
成部5が同時に露光される紫外線透過型のフォトマスク
3を介して、金属回路形成部4には水素供与体6が存在
し、かつ、非金属回路形成部5に水素供与体6が存在し
ない状態で紫外線7を照射し非金属回路形成部5のパラ
ジウム化合物中のパラジウムイオンを無電解メッキに対
して触媒能のないパラジウム酸化物にし、金属回路形成
部4のパラジウムイオンをパラジウム金属に還元するこ
とによりメッキ下地核を形成した後(図1(a))、フ
ォトマスクを除去し(図1(b))、無電解メッキ処理
によりメッキ下地金属層8を形成する(図1(c))。
A polyimide resin precursor solution containing a palladium compound is applied and dried on a polyimide substrate 1 to form a polyimide resin precursor layer 2, a non-metal circuit forming section 5 is opened, and a metal circuit forming section is formed. A hydrogen donor 6 is present in the metal circuit forming section 4 and hydrogen is supplied to the non-metal circuit forming section 5 via the ultraviolet-transmitting photomask 3 in which the non-metal circuit forming section 4 and the non-metal circuit forming section 5 are simultaneously exposed. Irradiation of ultraviolet rays 7 in the absence of the body 6 converts the palladium ions in the palladium compound of the non-metallic circuit forming part 5 into palladium oxide having no catalytic ability for electroless plating, After forming a plating base nucleus by reducing to palladium metal (FIG. 1 (a)), the photomask is removed (FIG. 1 (b)), and the plating base is formed by electroless plating. Forming the genus layer 8 (FIG. 1 (c)).

【0018】次いで、電解メッキによりメッキ下地金属
層8上に所定の膜厚みの金属回路部9を形成し(図1
(d))、非金属回路形成部5のポリイミド樹脂前駆体
層2を除去し(図1(e))、真空中または窒素雰囲気
中で400℃に加熱してポリイミド樹脂前駆体層2のイ
ミド化を行う(図1(f))ことにより金属回路パター
ンを形成する。
Next, a metal circuit portion 9 having a predetermined film thickness is formed on the plating base metal layer 8 by electrolytic plating.
(D)) The polyimide resin precursor layer 2 of the non-metallic circuit forming portion 5 is removed (FIG. 1 (e)), and the polyimide resin precursor layer 2 is heated at 400 ° C. in a vacuum or a nitrogen atmosphere. (FIG. 1 (f)) to form a metal circuit pattern.

【0019】なお、非金属回路形成部5のポリイミド樹
脂前駆体層2の除去をメッキ処理による金属回路部9の
形成前に行うと、ポリイミド樹脂前駆体層2の除去を行
う際にメッキ下地金属層8が剥離する場合があるので、
非金属回路形成部5のポリイミド樹脂前駆体層2の除去
は、メッキ処理後に行うのが好ましい。
If the removal of the polyimide resin precursor layer 2 of the non-metallic circuit formation portion 5 is performed before the formation of the metal circuit portion 9 by plating, the removal of the polyimide resin precursor layer 2 by the plating base metal Since the layer 8 may peel off,
The removal of the polyimide resin precursor layer 2 in the non-metallic circuit forming portion 5 is preferably performed after the plating process.

【0020】本発明で使用されるポリイミド基材として
は、非熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹
脂があり、例えば、ピロメリット酸無水物(PMDA)
とオキシジアニリン(ODA)からなるポリイミド、ビ
フェニルテトラカルボン酸無水物(BTDA)とp−フ
ェニレンジアミン(PDA)からなるポリイミドおよび
これらのモノマーの共重合体、芳香族テトラカルボン酸
無水物と分子中に−O−、−CO−、−Si−等の屈曲
基を持った芳香族ジアミン等からなる熱可塑性ポリイミ
ド、さらには脂環式カルボン酸無水物との共重合体など
の溶剤可溶型熱可塑性ポリイミドなどがあげられ、これ
らのポリイミド基材は電子部品材料分野では主にフィル
ム状基板として使用される。
The polyimide substrate used in the present invention includes a non-thermoplastic polyimide resin and a thermoplastic polyimide resin. For example, pyromellitic anhydride (PMDA)
Polyimide comprising oxydianiline (ODA), polyimide comprising biphenyltetracarboxylic anhydride (BTDA) and p-phenylenediamine (PDA) and copolymers of these monomers, aromatic tetracarboxylic anhydride and Solvent-soluble heat, such as a thermoplastic polyimide comprising an aromatic diamine having a bending group such as -O-, -CO-, -Si-, and a copolymer with an alicyclic carboxylic anhydride. Examples thereof include plastic polyimides, and these polyimide substrates are mainly used as film substrates in the field of electronic component materials.

【0021】ポリイミド樹脂前駆体溶液としては、ポリ
イミドと同じモノマー成分から得られたポリアミック酸
ワニスおよび又は分子中に感光性基を含有するポリアミ
ック酸ワニスや、溶剤可溶型ポリイミドワニスを使用す
ることができ、前記ワニス中にパラジウム化合物が分散
し、かつその一部が表面に露出した構造になっているこ
とが重要である。ワニスとしては、例えば、東レ(株)
の"トレニース"ワニスや"フォトニース"ワニス、宇部興
産(株)の"U−ワニス"などがあげられ、ポリイミド樹脂
前駆体ワニスと溶剤可溶型ポリイミドワニスを混合使用
することもできる。溶剤可溶型ポリイミドワニスとして
は新日鉄化学製熱可塑性ポリイミドワニス"SPI−2
00N"などがある。なお、溶剤可溶型ポリイミドワニ
スを使用する場合は、ポリイミド樹脂前駆体ワニスと混
合して使用するのが好ましい。
As the polyimide resin precursor solution, a polyamic acid varnish obtained from the same monomer component as the polyimide, or a polyamic acid varnish containing a photosensitive group in a molecule, or a solvent-soluble polyimide varnish may be used. It is important that the varnish has a structure in which the palladium compound is dispersed and a part thereof is exposed on the surface. As the varnish, for example, Toray Industries, Inc.
And "Photo Nice" varnish, "U-varnish" of Ube Industries, Ltd., and the like, and a mixture of a polyimide resin precursor varnish and a solvent-soluble polyimide varnish can also be used. Nippon Steel Chemical's thermoplastic polyimide varnish "SPI-2" is a solvent-soluble polyimide varnish.
00N ". When a solvent-soluble polyimide varnish is used, it is preferable to use it by mixing it with a polyimide resin precursor varnish.

【0022】パラジウム化合物としては、パラジウムの
有機カルボニル錯体があり、錯体を構成する有機カルボ
ニル化合物としては、アセチルアセトン錯体やジベンゾ
イルメタン錯体などのβ―ジケトン類、アセト酢酸エチ
ルなどのβ―ケトカルボン酸エステル、EDTA錯体、
蓚酸錯体などがある。特に、アセチルアセトン錯体は入
手が容易なことや有機溶媒への溶解性や熱安定性などの
点から好ましい。
The palladium compound includes an organic carbonyl complex of palladium. Examples of the organic carbonyl compound constituting the complex include β-diketones such as acetylacetone complex and dibenzoylmethane complex, and β-ketocarboxylic acid esters such as ethyl acetoacetate. , EDTA complex,
Oxalic acid complexes and the like. In particular, an acetylacetone complex is preferable in terms of easy availability, solubility in an organic solvent, thermal stability, and the like.

【0023】前記有機カルボニル錯体はポリイミド樹脂
前駆体の溶媒であるn−メチル2―ピロリジノン(以下
NMPと略す)やNN'−ジメチルアセトアミド(DM
Ac)に溶解した後、ポリイミド樹脂前駆体ワニスに混
合・溶解され、例えば、スピンコーターやバーコータ
ー、更には、スクリーン印刷などを使ってポリイミド基
材の上に薄膜層として塗布され、有機カルボニル錯体の
熱分解温度以下、通常は150℃以下の温度で乾燥され
る。乾燥後のポリイミド樹脂前駆体層の膜厚は通常0.
1〜10μmであり、また、ポリイミド樹脂前駆体層中
の錯体濃度は0.1〜10重量%程度である。スクリー
ン印刷法はポリイミド基材上にフォトリソなどの工程を
経ずに直接配線や接続バンプなどを形成するのに好まし
い。
The organic carbonyl complex may be a solvent for a polyimide resin precursor such as n-methyl-2-pyrrolidinone (hereinafter abbreviated as NMP) or NN'-dimethylacetamide (DMM).
Ac), mixed and dissolved in a polyimide resin precursor varnish, and applied as a thin film layer on a polyimide substrate using, for example, a spin coater or a bar coater, or further by screen printing, etc. Is dried at a temperature equal to or lower than the thermal decomposition temperature, usually 150 ° C. or lower. The thickness of the polyimide resin precursor layer after drying is usually 0.1.
The complex concentration in the polyimide resin precursor layer is about 0.1 to 10% by weight. The screen printing method is preferable for forming wirings and connection bumps directly on a polyimide substrate without going through a process such as photolithography.

【0024】本発明で使用する紫外線としては、紫外線
ランプや紫外線レーザー発生装置から放射される波長4
50nm以下(2.75ev以上のエネルギー)の光が
有効であり、特に370nm以下の紫外線が有効であ
り、254nm以下の紫外線が特に有効である。紫外線
ランプとしては市販の低圧水銀灯を使用することができ
るが、その他、レーザー発生器などであっても良い。
The ultraviolet rays used in the present invention include a wavelength of 4 emitted from an ultraviolet lamp or an ultraviolet laser generator.
Light of 50 nm or less (energy of 2.75 ev or more) is effective, and ultraviolet light of 370 nm or less is particularly effective, and ultraviolet light of 254 nm or less is particularly effective. A commercially available low-pressure mercury lamp can be used as the ultraviolet lamp, but a laser generator or the like may also be used.

【0025】紫外線照射量としては、オーク製作所製紫
外線照度計UV−02で測定した場合、500〜150
00mJ/cm2程度のエネルギーが必要であり、特
に、1500〜9000mJ/cm2程度が好ましい。
紫外線照射量が500mJ/cm2以下になるとパラジ
ウム化合物のパラジウムイオンがパラジウム金属に完全
に還元されない場合があり、15000mJ/cm2以
上になるとポリイミド樹脂前駆体層が損傷する場合があ
る。紫外線照射量が1500〜9000mJ/cm2の
場合、パラジウムイオンがパラジウム金属に安定して還
元される。
The amount of UV irradiation is 500 to 150 when measured with an UV illuminometer UV-02 manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.
Energy of about 00 mJ / cm <2> is required, and particularly preferably about 1500 to 9000 mJ / cm <2>.
If the amount of ultraviolet irradiation is less than 500 mJ / cm 2, palladium ions of the palladium compound may not be completely reduced to palladium metal, and if it exceeds 15000 mJ / cm 2, the polyimide resin precursor layer may be damaged. When the ultraviolet irradiation amount is 1500 to 9000 mJ / cm 2, palladium ions are stably reduced to palladium metal.

【0026】上述の紫外線照射量を得るのに必要な照射
時間は、紫外線の照射強度によって異なるが、通常の紫
外線ランプの照射時間は1分〜20分間程度、レーザー
発生装置からの紫外線照射の場合は、照射時間は60秒
以内である。
The irradiation time required to obtain the above-mentioned irradiation amount of ultraviolet rays varies depending on the irradiation intensity of ultraviolet rays, but the irradiation time of a normal ultraviolet lamp is about 1 minute to 20 minutes. Means that the irradiation time is within 60 seconds.

【0027】水素供与体としては、水、アルコールさら
にアルコール水溶液などがあるが、特に、上述の紫外線
波長域に紫外線吸収があまりなく、ポリイミド樹脂前駆
体層の表面と適度な濡れ性を有するアルコール水溶液が
好んで用いられる。なお、金属イオンを金属に還元する
反応は、酸素があると反応が阻害されるので、照射時は
酸素(空気)を遮断することが好ましい。
Examples of the hydrogen donor include water, alcohol, and an aqueous alcohol solution. In particular, an aqueous alcohol solution that has little ultraviolet absorption in the above-mentioned ultraviolet wavelength region and has an appropriate wettability with the surface of the polyimide resin precursor layer. Is preferably used. Note that the reaction of reducing metal ions to metal is inhibited by the presence of oxygen. Therefore, it is preferable to block oxygen (air) during irradiation.

【0028】なお、パラジウム化合物と紫外線の光反応
を促進するために、金属とポリイミドとの密着性などに
殊更の悪影響がない限り、増感剤を添加することは可能
である。
It is possible to add a sensitizer in order to promote the photoreaction between the palladium compound and the ultraviolet ray, as long as there is no particular adverse effect on the adhesion between the metal and the polyimide.

【0029】下地金属層を形成するための無電解メッキ
浴としては、特に制限されないが、金属イオンに対する
バリア性とポリイミド樹脂前駆体の耐薬品性(耐アルカ
リ性)から考えて通常は中性から弱酸性の次亜りん酸塩
系やジメチルアミノボラン系のニッケルメッキ浴が好ん
で用いられる。また、電解メッキ浴には通常の電解銅メ
ッキや電解ニッケルメッキ浴などを用いることができ
る。
The electroless plating bath for forming the base metal layer is not particularly limited, but is generally neutral to weak in view of the barrier properties against metal ions and the chemical resistance (alkali resistance) of the polyimide resin precursor. An acidic hypophosphite or dimethylaminoborane nickel plating bath is preferably used. As the electrolytic plating bath, a normal electrolytic copper plating or electrolytic nickel plating bath or the like can be used.

【0030】ポリイミド樹脂前駆体層またはポリイミド
樹脂層を除去する薬液としては、アルカリ金属水酸化物
とアミン化合物からなるポリイミドエッチング液や過マ
ンガン酸アルカリ金属塩水溶液が使用できる。
As a chemical solution for removing the polyimide resin precursor layer or the polyimide resin layer, a polyimide etching solution comprising an alkali metal hydroxide and an amine compound or an aqueous solution of an alkali metal permanganate can be used.

【0031】アルカリエッチング水溶液を用いる場合
は、残存させるポリイミド樹脂前駆体層に与える損傷を
低減させるため、水分の少ない薬液が好ましく、たとえ
ば、アルカリ金属水酸化物とアミン化合物が各25%以
上、特に各30%以上含まれている状態でエッチングを
行うことが好ましい。例えば25%以上のアルカリ金属
水酸化物とアミン化合物が含有されている東レエンジニ
アリング(株)製のエッチング液"TPE3000"が使
用できる。
When an aqueous alkaline etching solution is used, a chemical solution having a low water content is preferable in order to reduce the damage to the remaining polyimide resin precursor layer. For example, the alkali metal hydroxide and the amine compound each contain at least 25%, especially It is preferable to perform the etching in a state where 30% or more of each is included. For example, an etchant "TPE3000" manufactured by Toray Engineering Co., Ltd. containing 25% or more of an alkali metal hydroxide and an amine compound can be used.

【0032】また、過マンガン酸アルカリ金属塩水溶液
を用いる場合は、0.05〜0.2モル程度の濃度の水
溶液でPH=8〜12の弱アルカリ水溶液が使用でき、
ポリイミド基材等に付着した過剰の過マンガン酸塩は水
洗後、塩酸ヒドロキシルアンモニウム塩で還元除去す
る。
When an aqueous solution of an alkali metal permanganate is used, an aqueous solution having a concentration of about 0.05 to 0.2 mol and a weakly alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 can be used.
Excess permanganate adhering to the polyimide substrate or the like is washed with water and then reduced and removed with hydroxylammonium hydrochloride.

【0033】ポリイミド樹脂前駆体層を除去する条件
は、膜厚や除去する部分の寸法によるが、上述の溶剤を
用いる場合では、60〜80℃、1〜6分間程度でポリ
イミド樹脂前駆体層を完全に除去できる。
The conditions for removing the polyimide resin precursor layer depend on the film thickness and the dimensions of the portion to be removed. However, when the above-mentioned solvent is used, the polyimide resin precursor layer is removed at 60 to 80 ° C. for about 1 to 6 minutes. Can be completely removed.

【0034】イミド化処理では、400℃付近まで加熱
することによりポリイミド樹脂前駆体層がイミド化され
ポリイミド樹脂層となる。なお、真空中や窒素雰囲気中
など酸素を含まない雰囲気中で加熱することが好まし
い。
In the imidization treatment, the polyimide resin precursor layer is imidized by heating to around 400 ° C. to form a polyimide resin layer. Note that the heating is preferably performed in an atmosphere containing no oxygen, such as a vacuum or a nitrogen atmosphere.

【0035】上述の実施態様に基づいた実施例は以下の
通りである。
An example based on the above embodiment is as follows.

【0036】(実施例1)パラジウムアセチルアセトン
錯体(以下パラジウム錯体と略す)をn−メチル2−ピ
ロリジノン(以下NMPと略す)に溶解した溶液を、東
レ(株)社製のポリイミド前駆体ワニス"トレニース"#
3000に添加し、ワニス溶液当りパラジウム錯体の含
有量が1wt/vol%になるように調整する。前記溶
液はポリイミド樹脂前駆体当りほぼ5wt%のパラジウ
ム錯体が含有されている。
Example 1 A solution prepared by dissolving a palladium acetylacetone complex (hereinafter abbreviated as a palladium complex) in n-methyl-2-pyrrolidinone (hereinafter abbreviated as NMP) was prepared by using a polyimide precursor varnish “Trenees” manufactured by Toray Industries, Inc. "#
3,000 and adjusted so that the content of the palladium complex per varnish solution is 1 wt / vol%. The solution contains about 5% by weight of a palladium complex per polyimide resin precursor.

【0037】次いで、宇部興産(株)製のポリイミド基
材"ユーピレックス−S"の試片10×10cm(厚さ5
0μm)を1%NaOH水溶液および1%のHCL水溶
液により表面を粗化し、純水により洗浄して乾燥した
後、上述のパラジウム錯体を含有した"トレニース"ワニ
スをバーコーターで塗布し、室温および120℃で乾燥
したところ、塗膜の厚さは約5μmであった。前記ポリ
イミド樹脂前駆体薄膜表面のXPS分析結果は図2にお
いて点線で示すとおりであり、表面にパラジウムイオン
の存在が認められる。
Next, a 10 × 10 cm (thickness: 5 × 10 cm) sample of a polyimide substrate “UPILEX-S” manufactured by Ube Industries, Ltd.
0 μm) was roughened with a 1% aqueous NaOH solution and a 1% aqueous HCl solution, washed with pure water and dried, and then coated with the above-mentioned “pure complex” varnish containing a palladium complex with a bar coater. After drying at ℃, the thickness of the coating film was about 5 μm. The XPS analysis result of the surface of the polyimide resin precursor thin film is as shown by a dotted line in FIG. 2, and the presence of palladium ions is recognized on the surface.

【0038】次に、前記ポリイミド基材表面を水で濡ら
し、非金属回路形成部が開口している石英板マスクの間
に挟さみ、金属回路形成部の表面はマスクとの間には水
膜が形成され、非金属回路形成部の水膜は、マスク開口
部に例えば清浄な圧空を吹き付ける等の方法により、マ
スク開口部から水膜を除去することによって非金属回路
形成部の表面を空気と接触させた。その後低圧水銀灯の
紫外線を3分間照射した。紫外線の照射量はオーク製作
所製の照度計UV−02で測定した結果、4500mJ
/cm2であった。前記ポリイミド基材の回路部の表面
のXPS分析結果は図2において実線で示すとおりであ
り、パラジウム金属錯体中のパラジウムイオンがパラジ
ウム金属に還元されていることが分かる。また、前記ポ
リイミド基材の非金属回路部の表面のXPS分析結果は
図3において、パラジウムの酸化物のスペクトルとして
観測されている。
Next, the surface of the polyimide substrate is wetted with water, and is sandwiched between quartz plate masks in which the non-metallic circuit forming portions are opened. A film is formed, and the water film of the non-metallic circuit forming portion is formed on the surface of the non-metallic circuit forming portion by removing the water film from the mask opening, for example, by blowing clean compressed air into the mask opening. And contacted. Thereafter, ultraviolet rays from a low-pressure mercury lamp were irradiated for 3 minutes. The irradiation amount of the ultraviolet ray was measured by an illuminometer UV-02 manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd., and the result was 4500 mJ.
/ Cm2. The XPS analysis result of the surface of the circuit portion of the polyimide base material is as shown by a solid line in FIG. 2, and it can be seen that palladium ions in the palladium metal complex are reduced to palladium metal. The XPS analysis result of the surface of the non-metallic circuit portion of the polyimide base material is observed as a spectrum of a palladium oxide in FIG.

【0039】さらに、前記ポリイミド基材を65℃に加
温されたメルテック(株)製の次亜りん酸ソーダを還元
剤とした無電解ニッケル浴"エンプレートNi―426"
(PH=6〜7)で3分間浸漬させたところ、金属回路
形成部にのみ均一な金属光沢のあるメッキが進行し、非
金属回路形成部にはメッキ反応は無く、図5に示すよう
に回路部と非回路部の境界がシャープな所望の回路パタ
ーンが形成された。前記ポリイミド基材について表面の
ニッケルメッキ部からその下部のポリイミド樹脂前駆体
薄膜に至る深さ方向のオージェスペクトルを測定した結
果、図4に示すようにニッケルがメッキ部からポリイミ
ド樹脂前駆体薄膜部の深部まで検出され、ニッケル金属
がポリマー層の中まで存在していることが確認された。
Further, an electroless nickel bath "Emprate Ni-426" using sodium hypophosphite manufactured by Meltec Co., Ltd. heated to 65.degree.
(PH = 6-7) for 3 minutes, plating with a uniform metallic luster proceeds only in the metal circuit forming portion, and there is no plating reaction in the non-metal circuit forming portion, as shown in FIG. A desired circuit pattern having a sharp boundary between the circuit portion and the non-circuit portion was formed. As a result of measuring the Auger spectrum in the depth direction from the nickel-plated portion on the surface of the polyimide base material to the polyimide resin precursor thin film therebelow, as shown in FIG. 4, nickel was transferred from the plated portion to the polyimide resin precursor thin-film portion. It was detected to the deep part, and it was confirmed that nickel metal was present in the polymer layer.

【0040】その後、前記ポリイミド基材に電解銅メッ
キ浴で3.3A/dm2の電流密度で電解銅メッキを行
い、膜厚が5μmの金属回路パターンを形成した。
Thereafter, the polyimide substrate was subjected to electrolytic copper plating at a current density of 3.3 A / dm 2 in an electrolytic copper plating bath to form a metal circuit pattern having a thickness of 5 μm.

【0041】前記ポリイミド基材を窒素雰囲気中におい
て150℃で乾燥した後、さらに、400℃まで加熱
し、400℃に15分間保持してポリイミド樹脂前駆体
のイミド化を行った後、窒素雰囲気中で常温まで冷却
し、金属回路パターンを有する全ポリイミド基材を得
た。
After the polyimide substrate was dried at 150 ° C. in a nitrogen atmosphere, it was further heated to 400 ° C. and kept at 400 ° C. for 15 minutes to imidize the polyimide resin precursor. And cooled to room temperature to obtain an all-polyimide substrate having a metal circuit pattern.

【0042】次いで、前記ポリイミド基材を東レエンジ
ニアリング(株)製のポリイミドエッチング液"TPE
−3000"で80℃で2分間エッチング処理し、非金
属回路形成部5にあるポリイミド樹脂前駆体薄膜を除去
しL/S=100/100(μm)の金属回路パターン
を有するフィルムを得た。前記フィルムの線間絶縁抵抗
値はJISC−5016で測定した結果、1.0x101
2Ω・cm高い絶縁抵抗値を示した。
Next, the polyimide substrate was coated with a polyimide etching solution “TPE” manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.
Etching was performed at -3000 "for 2 minutes at 80 ° C. to remove the polyimide resin precursor thin film in the non-metallic circuit forming portion 5 to obtain a film having a metal circuit pattern of L / S = 100/100 (μm). The insulation resistance between wires of the film was 1.0 × 10 1 as a result of measurement according to JISC-5016.
The insulation resistance value was higher by 2Ω · cm.

【0043】前記金属回路パターンはポリイミド基材と
の密着性に優れており、得られたフィルムの金属回路と
ポリイミド基材のセロハンテープによる引き剥がし実験
においても金属回路が剥離することなかった。
The metal circuit pattern was excellent in adhesion to the polyimide substrate, and the metal circuit was not peeled off in the peeling test of the obtained film with the cellophane tape.

【0044】(実施例2)実施例1において、金属回路
部以外(スペース部等)のフィルム表面にあるパラジウ
ム含有薄膜層の除去のために、ポリイミドエッチング
液"TPE−3000"の代わりに、0.1モルの過マン
ガン酸カリ水溶液を用い、70℃で5分間処理を行った
こと以外は全く同じ操作を行って金属配線パターンを作
製した。得られた金属配線回路の線間絶縁抵抗値は1.1
X1012Ω・cmであり、前記金属回路パターンはポリ
イミド基材との密着性に優れており、得られたフィルム
の金属回路とポリイミド基材のセロハンテープによる引
き剥がし実験においても金属回路が剥離することなかっ
た。
(Example 2) In Example 1, in order to remove the palladium-containing thin film layer on the film surface other than the metal circuit portion (space portion, etc.), instead of the polyimide etching solution "TPE-3000", 0 A metal wiring pattern was prepared by performing exactly the same operation except that the treatment was performed at 70 ° C. for 5 minutes using an aqueous solution of 0.1 mol of potassium permanganate. The line insulation resistance of the obtained metal wiring circuit is 1.1
X10 12 Ω · cm, the metal circuit pattern has excellent adhesion to the polyimide substrate, and the metal circuit is not peeled off in the peeling test of the obtained film metal circuit and the polyimide substrate with cellophane tape. Was.

【0045】(比較例1)実施例1において特願200
1−86877号公報記載の方法を用いて、無電解メッ
キ処理によりメッキ下地金属回路パターンを形成したと
ころ、図6に示すように非金属回路形成部にもメッキ反
応が生じ金属回路形成部と非金属回路形成部の境界は滲
み、シャープな境界は形成できなかった。
(Comparative Example 1)
When a metal circuit pattern was formed by electroless plating using a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-868877, a plating reaction also occurred in a non-metal circuit forming portion as shown in FIG. The boundary of the metal circuit forming portion blurred, and a sharp boundary could not be formed.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の金属回路パターン形成方法は請
求項1に記載のように、ポリイミド基材上にパラジウム
化合物を含有するポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布・乾
燥させてポリイミド樹脂前駆体層を形成し、非金属回路
形成部が開口し、かつ金属回路形成部および非金属回路
形成部が同時に露光される紫外線透過型のフォトマスク
を介して、金属回路形成部に水素供与体の存在下で、か
つ非金属回路形成部に水素供与体が存在しない状態で紫
外線を照射することにより金属回路形成部にはメッキ下
地核が形成され、同時に非金属回路形成部には、その表
面がメッキ不活性化されるため、フォトマスクを除去し
た後、無電解メッキ処理により金属回路形成部のみにメ
ッキ下地金属層を形成させることができる。そのあと、
前記メッキ下地金属層上に金属回路部を形成するメッキ
処理、前記ポリイミド樹脂前駆体層を加熱イミド化して
ポリイミド樹脂層にするイミド化処理、非金属回路形成
部のポリイミド樹脂前駆体層又はポリイミド樹脂層を除
去する除去処理からなる金属回路形成工程とを有してい
るため、高真空中でスパッタ処理を行うことなく常温常
圧の状態でかつ一度の紫外線照射で、金属回路と樹脂の
密着強度が非常に高くかつ微細な線間絶縁性に優れた金
属回路パターンを容易にかつ確実に形成することができ
る。
According to the metal circuit pattern forming method of the present invention, a polyimide resin precursor solution containing a palladium compound is applied on a polyimide substrate and dried to form a polyimide resin precursor layer. In the presence of a hydrogen donor in the metal circuit forming part, through an ultraviolet transmission type photomask that is formed, the non-metal circuit forming part is opened, and the metal circuit forming part and the non-metal circuit forming part are simultaneously exposed. By irradiating ultraviolet rays in a state where no hydrogen donor is present in the non-metal circuit forming part, a plating base nucleus is formed in the metal circuit forming part, and at the same time, the surface of the non-metal circuit forming part is inactive. Therefore, after removing the photomask, the plating base metal layer can be formed only in the metal circuit forming portion by electroless plating. after that,
Plating treatment for forming a metal circuit portion on the plating base metal layer, imidization treatment for heating and imidizing the polyimide resin precursor layer into a polyimide resin layer, polyimide resin precursor layer or polyimide resin for a non-metal circuit formation portion Since it has a metal circuit formation process consisting of a removal process to remove the layer, the adhesion strength between the metal circuit and the resin can be achieved by a single irradiation of ultraviolet light at room temperature and normal pressure without performing a sputtering process in a high vacuum. It is possible to easily and reliably form a metal circuit pattern having a very high level of fineness and excellent fine line insulation.

【0047】請求項2に記載のように、ポリイミド樹脂
前駆体薄膜にポリアミック酸またはリアミック酸の少な
くともいずれか一方の誘導体であるポリイミド樹脂前駆
体ワニスから形成された薄膜を用いると、前記薄膜にパ
ラジウム有機錯体が均一に分布し、かつ該薄膜表面のポ
リマー分子の一成分として表面にパラジウム錯体が分布
するため、紫外線照射により表面および表面近傍の薄膜
中に金属パラジウムが生成し、無電解メッキを行うと、
例えばNi無電解メッキの場合は、Niが該薄膜の表面
から薄膜の中まで進入し、後工程での薄膜のイミド化に
より、下地金属としてのNiは基材と同質のポリイミド
樹脂の中に包み込まれた状態で存在するため、充分なア
ンカー効果を持ったポリイミド基材との密着性の高い下
地金属部を形成することができる。
As described in claim 2, when a thin film formed from a polyimide resin precursor varnish that is a derivative of at least one of polyamic acid and riamic acid is used as the polyimide resin precursor thin film, palladium is used as the thin film. Since the organic complex is uniformly distributed and the palladium complex is distributed on the surface as a component of the polymer molecules on the surface of the thin film, metal palladium is generated in the surface and in the thin film near the surface by ultraviolet irradiation, and electroless plating is performed. When,
For example, in the case of Ni electroless plating, Ni enters the thin film from the surface of the thin film, and Ni as a base metal is wrapped in polyimide resin of the same quality as the base material by imidization of the thin film in a later step. Since it is present in a state where the base metal portion has a sufficient anchor effect, it is possible to form a base metal portion having high adhesion to a polyimide base material.

【0048】請求項3に記載のように、パラジウム有機
錯体としてパラジウムアセチルアセトン錯体を使用し、
水素供与体として水、アルコールまたはアルコール水溶
液を使用し、照射する紫外線の波長が450nm以下で
あることにより、紫外線照射によるパラジウム錯体のパ
ラジウムイオンを効率的かつ安定的にパラジウム金属に
還元することができる。
As described in claim 3, a palladium acetylacetone complex is used as the palladium organic complex,
By using water, alcohol or an aqueous alcohol solution as a hydrogen donor, and irradiating ultraviolet light having a wavelength of 450 nm or less, it is possible to efficiently and stably reduce palladium ions of a palladium complex to palladium metal by ultraviolet irradiation. .

【0049】請求項4に記載のように、ポリイミド樹脂
前駆体薄膜の除去にアルカリ金属水酸化物とアミン化合
物の水溶液を使用するか、または過マンガン酸アルカリ
金属塩水溶液を用いることにより、非金属回路部のポリ
イミド前駆対薄膜を選択的に容易に除去できる。
According to a fourth aspect of the present invention, an aqueous solution of an alkali metal hydroxide and an amine compound is used to remove the polyimide resin precursor thin film, or an aqueous solution of an alkali metal permanganate is used to remove the non-metallic metal. The polyimide precursor thin film in the circuit section can be selectively and easily removed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の金属回路パターンの形成方
法を断面的に示す図であり、(a)はポリイミド基材1
上にパラジウム化合物を含有するポリイミド樹脂前駆体
溶液を塗布・乾燥させてポリイミド樹脂前駆体層2を形
成し、非金属回路形成部5が開口し、かつ金属回路形成
部4および非金属回路形成部5が同時に露光される紫外
線透過型のフォトマスク3を介して、金属回路形成部4
には水素供与体6が存在し、かつ非金属回路形成部5に
水素供与体6が存在しない状態で紫外線7を照射し非金
属回路形成部5のパラジウム化合物中のパラジウムイオ
ンを無電解メッキに対して触媒能のないパラジウム酸化
物にし、金属回路形成部4のパラジウムイオンをパラジ
ウム金属に還元することによりメッキ下地核を形成した
状態を示す断面図、(b)はフォトマスクを除去した状
態を示す断面図、(c)は無電解メッキにより下地金属
部を形成した状態を示す断面図、(d)は電解メッキに
より下地金属部に所定の膜厚みの金属回路部を形成した
状態を示す断面図、(e)は非金属回路形成部のポリイ
ミド樹脂前駆体薄膜を除去した状態を示す断面図、
(f)はポリイミド基材を加熱しポリイミド樹脂前駆体
薄膜のイミド化を行った状態を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method of forming a metal circuit pattern according to one embodiment of the present invention, wherein (a) is a polyimide substrate 1
A polyimide resin precursor solution containing a palladium compound is applied thereon and dried to form a polyimide resin precursor layer 2, a non-metal circuit forming section 5 is opened, and a metal circuit forming section 4 and a non-metal circuit forming section are formed. A metal circuit forming portion 4 is formed through an ultraviolet-transmitting photomask 3 which is simultaneously exposed.
Is irradiated with ultraviolet rays 7 in a state where the hydrogen donor 6 is present and the hydrogen donor 6 is not present in the non-metallic circuit forming portion 5, and the palladium ions in the palladium compound in the non-metallic circuit forming portion 5 are subjected to electroless plating. On the other hand, a cross-sectional view showing a state where a plating base nucleus is formed by converting palladium ions of the metal circuit forming part 4 into palladium metal having no catalytic ability and reducing palladium ions of the metal circuit forming part 4 to palladium metal, FIG. FIG. 3C is a cross-sectional view showing a state in which a base metal part is formed by electroless plating. FIG. 4D is a cross-sectional view showing a state in which a metal circuit part having a predetermined film thickness is formed on the base metal part by electroplating. FIG. 9E is a cross-sectional view showing a state where the polyimide resin precursor thin film in the non-metal circuit forming portion is removed.
(F) is a sectional view showing a state in which the polyimide substrate is heated to imidize the polyimide resin precursor thin film.

【図2】紫外線照射前後におけるパラジウム錯体含有樹
脂薄膜層のパラジウムの結合エネルギー変化を示すXP
S分析結果を示す図である。
FIG. 2 shows XP showing changes in binding energy of palladium in a palladium complex-containing resin thin film layer before and after irradiation with ultraviolet light.
It is a figure showing an S analysis result.

【図3】紫外線照射後におけるパラジウム錯体含有樹脂
薄膜層の結合エネルギー変化を示すXPS分析結果を示
す図である。
FIG. 3 is a view showing an XPS analysis result showing a change in binding energy of a palladium complex-containing resin thin film layer after ultraviolet irradiation.

【図4】無電解ニッケルメッキ後のニッケルメッキ部お
よびポリイミド樹脂前駆体薄膜のオージェ分析チャート
図である。
FIG. 4 is an Auger analysis chart of a nickel plated portion and a polyimide resin precursor thin film after electroless nickel plating.

【図5】本発明の金属回路パターン形成方法により形成
した無電解メッキ処理によるメッキ下地金属回路パター
ンの上面図である。
FIG. 5 is a top view of a plating-underlying metal circuit pattern formed by an electroless plating process formed by the metal circuit pattern forming method of the present invention.

【図6】従来の金属回路パターン形成方法により形成し
た無電解メッキ処理によるメッキ下地金属回路パターン
の上面図である。
FIG. 6 is a top view of a metal circuit pattern under plating by electroless plating formed by a conventional metal circuit pattern forming method.

【符号の説明】 1 ポリイミド基材 2 ポリイミド樹脂前駆体層 3 フォトマスク 6 水素供与体 7 紫外線[Description of Signs] 1 polyimide substrate 2 polyimide resin precursor layer 3 photomask 6 hydrogen donor 7 ultraviolet ray

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 ▲鉱▼司 滋賀県大津市大江一丁目1番45号 東レエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小山 稔 神奈川県茅ヶ崎市松風台11−13 (72)発明者 鈴木 篤 埼玉県川越市芳野台一丁目103番54 レイ テック株式会社内 Fターム(参考) 4K022 AA15 AA42 BA14 BA31 BA35 CA06 CA12 CA13 CA21 CA22 CA26 DA01 EA01 EA03 EA04 4K044 AA16 AB02 BA06 BB03 BC05 BC14 CA04 CA15 CA18 CA53 CA62 5E343 AA02 AA12 AA18 AA33 BB24 BB71 CC62 CC73 DD33 DD43 ER01 ER05 ER11 ER57 GG01 GG08 Continuing on the front page (72) Inventor Ito ▲ Mineral Tsukasa 1-1-45 Oe, Otsu City, Shiga Prefecture Toray Engineering Co., Ltd. ) Inventor Atsushi Suzuki 1-103-54 Yoshinodai, Kawagoe-shi, Saitama F-term in Ray-Tech Co., Ltd. CA15 CA18 CA53 CA62 5E343 AA02 AA12 AA18 AA33 BB24 BB71 CC62 CC73 DD33 DD43 ER01 ER05 ER11 ER57 GG01 GG08

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリイミド基材上にパラジウム化合物を
含有するポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布・乾燥させて
ポリイミド樹脂前駆体層を形成し、非金属回路形成部が
開口し、かつ金属回路形成部および非金属回路形成部が
同時に露光される紫外線透過型のフォトマスクを介し
て、金属回路形成部に水素供与体が存在し、かつ非金属
回路形成部に水素供与体が存在しない状態で紫外線を照
射し、金属回路形成部にメッキ下地核を形成し、フォト
マスクを除去した後、無電解メッキ処理によりメッキ下
地金属層を形成する下地金属層形成工程と、前記メッキ
下地金属層上に金属回路部を形成するメッキ処理、前記
ポリイミド樹脂前駆体層を加熱イミド化してポリイミド
樹脂層にするイミド化処理、非金属回路形成部のポリイ
ミド樹脂前駆体層又はポリイミド樹脂層を除去する除去
処理からなる金属回路形成工程と、を有することを特徴
とする金属回路パターン形成方法。
1. A polyimide resin precursor solution containing a palladium compound is applied and dried on a polyimide substrate to form a polyimide resin precursor layer, a non-metal circuit forming portion is opened, and a metal circuit forming portion and Irradiation of ultraviolet rays through a UV-transmitting photomask that simultaneously exposes the non-metallic circuit formation part in a state where the hydrogen donor is present in the metal circuit formation part and the hydrogen donor is not present in the non-metallic circuit formation part Forming a plating base nucleus in the metal circuit forming portion, removing the photomask, and then forming a plating base metal layer by electroless plating, and forming a metal circuit portion on the plating base metal layer. A plating process to form a polyimide resin precursor layer by heating and imidizing the polyimide resin precursor layer into a polyimide resin layer, a polyimide resin precursor layer in a non-metal circuit forming portion or A metal circuit forming step comprising a removing process for removing the polyimide resin layer.
【請求項2】 ポリイミド樹脂前駆体溶液として、ポリ
アミック酸、ポリアミック酸の誘導体の少なくともいず
れか一方からなるポリイミド樹脂前駆体ワニスにパラジ
ウム化合物が分散し、かつ前記パラジウム化合物と前記
ポリイミド樹脂前駆体とが錯体を形成していることを特
徴とする請求項1に記載の金属回路パターン形成方法。
2. A polyimide resin precursor solution, in which a palladium compound is dispersed in a polyimide resin precursor varnish comprising at least one of a polyamic acid and a polyamic acid derivative, and the palladium compound and the polyimide resin precursor are mixed with each other. The method for forming a metal circuit pattern according to claim 1, wherein a complex is formed.
【請求項3】 パラジウム化合物としてパラジウムアセ
チルアセトン錯体を使用し、水素供与体として水、アル
コールまたはアルコール水溶液を使用することを特徴と
する請求項1に記載の金属回路パターン形成方法。
3. The method for forming a metal circuit pattern according to claim 1, wherein a palladium acetylacetone complex is used as the palladium compound, and water, alcohol or an aqueous alcohol solution is used as the hydrogen donor.
【請求項4】 ポリイミド樹脂前駆体層およびポリイミ
ド樹脂層の除去に、アルカリ金属水酸化物とアミン化合
物の水溶液を使用するか、または過マンガン酸アルカリ
金属塩水溶液を使用することを特徴とする請求項1に記
載の金属回路パターン形成方法。
4. An aqueous solution of an alkali metal hydroxide and an amine compound or an aqueous solution of an alkali metal permanganate is used for removing the polyimide resin precursor layer and the polyimide resin layer. Item 3. The method for forming a metal circuit pattern according to Item 1.
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