JP2006278734A - 配線回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な層構成により、伝送損失を低減させることができるとともに、金属支持基板と金属箔とが剥離することを防止することができ、優れた長期信頼性を確保することができる配線回路基板を提供すること。
【解決手段】 金属支持基板２を用意し、その金属支持基板２の上に貫通孔３を有する金属箔４を形成し、金属箔４を含む金属支持基板２の上に、金属箔４の貫通孔３内にベース絶縁層５が充填され、その充填されたベース絶縁層５が、金属支持基板２の表面と密着するように、ベース絶縁層５を形成する。次いで、ベース絶縁層５の上に導体パターン６を配線回路パターンとして形成し、ベース絶縁層５の上に導体パターン６を被覆するようにカバー絶縁層７を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配線回路基板に関し、詳しくは、回路付サスペンション基板などの配線回路基板に関する。

従来より、ステンレスからなる金属支持基板の上に、樹脂からなる絶縁層、銅からなる導体パターンが順次形成された回路付サスペンション基板が知られている。
このような回路付サスペンション基板では、金属支持基板がステンレスで形成されていることから、導体パターンにおいて伝送損失が大きくなる。
そのため、伝送損失を低減させるために、ステンレスからなるサスペンションの上に、銅または銅を主成分とする銅合金からなる下部導体を形成し、その下部導体の上に、絶縁層、記録側導体および再生側導体を順次形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１１３８７号公報

しかし、上記の提案では、サスペンションと下部導体との密着性が不十分であり、長期信頼性を確保することが困難である。
本発明の目的は、簡易な層構成により、伝送損失を低減させることができるとともに、金属支持基板と金属箔とが剥離することを防止することができ、長期信頼性に優れる配線回路基板を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の配線回路基板は、金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成される金属箔と、前記金属箔の上に形成される絶縁層と、前記絶縁層の上に形成される導体パターンとを備え、前記金属箔には、貫通孔が形成されており、前記貫通孔を介して前記絶縁層が前記金属支持基板に接触していることを特徴としている。
また、本発明の配線回路基板は、前記金属支持基板がステンレスからなり、前記金属箔が銅からなることが好適である。

また、本発明の配線回路基板は、前記配線回路基板が、回路付サスペンション基板であることが好適である。

本発明の配線回路基板によれば、金属支持基板の上に金属箔が形成され、その金属箔には、貫通孔が形成されており、その貫通孔を介して、金属箔の上に形成されている絶縁層が金属支持基板と接触している。そのため、簡易な層構成により、伝送損失を低減させることができるとともに、絶縁層と金属支持基板との密着力により、金属支持基板と金属箔とが剥離することを防止することができ、優れた長期信頼性を確保することができる。

図１は、本発明の配線回路基板の一実施形態を示す要部断面図である。
図１において、この配線回路基板１は、回路付サスペンション基板であって、長手方向に延びる金属支持基板２の上に、貫通孔３を有する金属箔４が形成され、その金属箔４の上に、絶縁層としてのベース絶縁層５が形成されており、そのベース絶縁層５の上に、導体パターン６が形成され、さらに必要に応じて、導体パターン６の上にカバー絶縁層７が形成されている。

金属支持基板２は、平板状の金属箔や金属薄板からなる。金属支持基板２を形成する金属としては、例えば、ステンレス、４２アロイなどが用いられ、好ましくは、ステンレスが用いられる。また、その厚みは、例えば、１５〜７６μｍ、好ましくは、１８〜２５μｍである。
また、金属箔４は、金属支持基板２の表面において、導体パターン６が形成されている部分と対向する部分を含み、貫通孔３が形成されるような、パターンとして形成されている。金属箔４を形成する金属としては、銅が好ましく用いられる。また、その厚みは、例えば、２〜５μｍである。

また、金属箔４には、複数の貫通孔３が形成されている。複数の貫通孔３は、互いに間隔を隔てて配置されており、各貫通孔３は、金属箔４の厚さ方向を貫通するように形成されている。また、貫通孔３は、その開口断面が、円形や矩形など、適宜の形状で形成され、その大きさは、円形の場合、例えば、直径１５〜１０００μｍであり、矩形の場合、例えば、１辺の長さ１５〜１０００μｍである。また、貫通孔３は、その数は、特に制限されず、例えば、金属箔１ｍｍ²当り１〜２００個であり、特に制限されないが、千鳥状、網目状などの整列した配列で設けられている。

なお、金属支持基板２と金属箔４との間の密着力のさらなる向上のために、金属支持基板２と金属箔４との間に金属薄膜９を介在させることもできる。金属薄膜９には、金属箔４から連通する貫通孔３が形成される。金属薄膜９を形成する金属としては、例えば、クロム、金、銀、白金、ニッケル、チタン、ケイ素、マンガン、ジルコニウム、およびそれらの合金、またはそれらの酸化物などが用いられる。また、その厚みは、例えば、０．０１〜１．５μｍ、好ましくは、０．１〜１．５μｍである。また、金属薄膜９は、金属支持基板２と金属箔４との密着性を考慮して、例えば、金属支持基板２の表面に、金属支持基板２との密着力の高い金属からなる第１の金属薄膜９を形成した後、その第１の金属薄膜９の表面に、金属箔４との密着力の高い金属からなる第２の金属薄膜９を積層するなど、多層で形成することもできる。

また、ベース絶縁層５は、金属支持基板２の表面に、金属箔４を被覆するように形成されている。ベース絶縁層５を形成する絶縁体としては、配線回路基板の絶縁体として通常用いられる、例えば、ポリイミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂が用いられる。これらのうち、感光性の合成樹脂が好ましく用いられ、感光性ポリイミドがさらに好ましく用いられる。また、その厚みは、例えば、５〜１５μｍ、好ましくは、８〜１２μｍである。

また、ベース絶縁層５は、金属箔４を被覆するとともに、金属箔４に形成されている貫通孔３内にも充填されており、貫通孔３内において、金属支持基板２の表面に密着している。
また、導体パターン６は、ベース絶縁層５の表面に、互いに間隔を隔てて長手方向に沿って平行状に配置される複数（例えば、４本）の配線からなる配線回路パターンとして形成されている。導体パターン６を形成する導体としては、配線回路基板の導体として通常用いられる、例えば、銅、ニッケル、金、はんだ、またはそれらの合金などの金属が用いられる。これらのうち、銅が好ましく用いられる。また、その厚みは、例えば、５〜２０μｍ、好ましくは、７〜１７μｍであり、各配線の幅は、例えば、１５〜５０μｍ、好ましくは、２０〜３０μｍであり、各配線間の間隔は、例えば、１５〜５０μｍ、好ましくは、２０〜３０μｍである。

また、カバー絶縁層７は、ベース絶縁層５の表面に、導体パターン６を被覆するように形成されている。カバー絶縁層７を形成する絶縁体としては、上記したベース絶縁層５と同様の絶縁体が用いられる。また、その厚みは、例えば、２〜８μｍ、好ましくは、３〜５μｍである。
このような配線回路基板１は、例えば、図２に示す方法によって製造することができる。

まず、図２（ａ）に示すように、金属支持基板２を用意し、その金属支持基板２の表面に、レジスト８を上記した金属箔４のパターン（貫通孔３を含むパターン）と反転するパターンで形成する。レジスト８の形成は、例えば、ドライフィルムレジストを用いて露光および現像する、公知の方法が用いられる。
そして、図２（ｂ）に示すように、レジスト８を、めっきレジストとして、レジスト８から露出する金属支持基板２の表面に、電解めっきや無電解めっき、好ましくは、電解めっき、さらに好ましくは、電解銅めっきにより、金属箔４を形成する。

次に、図２（ｃ）に示すように、レジスト８を、例えば、化学エッチング（ウェットエッチング）などの公知のエッチング法または剥離によって除去する。これによって、金属箔４に貫通孔３が形成される。
このように、レジスト８をめっきレジストとして、めっきした後、レジストを除去すれば、金属箔４の形成と同時に、金属箔４に貫通孔３を形成することができる。

なお、金属支持基板２と金属箔４との間に金属薄膜９を介在させる場合には、まず、金属薄膜９を金属支持基板２の表面全体に形成した後、金属薄膜９の表面にレジスト８を形成する。金属支持基板２の表面全体に金属薄膜９を形成するには、スパッタリングまたは電解めっきが用いられる。次いで、レジスト８をめっきレジストとして金属箔４を形成した後に、レジスト８を除去し、その後、レジスト８が形成されていた部分の金属薄膜９を、例えば、化学エッチング（ウェットエッチング）などの公知のエッチング法または剥離によって除去する。

そして、図２（ｄ）に示すように、金属箔４および金属支持基板２の表面に、例えば、上記した合成樹脂の溶液（ワニス）を均一に塗布した後、乾燥し、次いで、必要に応じて、加熱することによって硬化させ、合成樹脂からなるベース絶縁層５を形成する。なお、ベース絶縁層５は、感光性の合成樹脂を露光および現像することにより、パターンとして形成することもできる。このベース絶縁層５の形成において、金属箔４の表面に合成樹脂の溶液を塗布したときに、金属箔４に形成されている貫通孔３内に、合成樹脂の溶液が充填され、その充填された合成樹脂の溶液が乾燥、さらには、硬化することにより、貫通孔３内に、ベース絶縁層５が、金属支持基板の表面と密着するように形成される。

次に、図２（ｅ）に示すように、導体パターン６を、アディティブ法やサブトラクティブ法などの公知のパターンニング法により、上記した配線回路パターンに形成する。
例えば、アディティブ法により、パターンニングする場合には、まず、ベース絶縁層５の表面全体に、例えば、真空成膜法やスパッタリング法などにより、下地となる導体薄膜を形成し、その導体薄膜の表面に、ドライフィルムレジストなどを用いて露光および現像し、配線回路パターンと反転するパターンのめっきレジストを形成する。次いで、めっきにより、めっきレジストから露出する導体薄膜の表面に、導体パターン６を配線回路パターンとして形成し、めっきレジストおよびめっきレジストが形成されていた部分の導体薄膜をエッチングなどにより除去する。なお、めっきは、電解めっき、無電解めっきのいずれでもよいが、電解めっきが好ましく用いられ、なかでも、電解銅めっきが好ましく用いられる。

また、例えば、サブトラクティブ法により、パターンニングする場合には、まず、ベース絶縁層５の表面全体に、導体層を形成する。導体層を形成するには、特に制限されず、例えば、ベース絶縁層５の表面全体に、公知の接着剤層を介して、導体層を貼着する。次いで、その導体層の表面に、ドライフィルムレジストなどを用いて露光および現像し、配線回路パターンと同一のパターンのエッチングレジストを形成する。その後、エッチングレジストから露出する導体層をエッチング（ウェットエッチング）した後、エッチングレジストを除去する。

次いで、図２（ｆ）に示すように、導体パターン６を被覆するように、ベース絶縁層５の表面に、例えば、上記した合成樹脂の溶液を均一に塗布した後、乾燥し、次いで、必要に応じて、加熱することによって硬化させ、合成樹脂からなるカバー絶縁層７を形成し、これによって、配線回路基板１を得る。なお、カバー絶縁層７は、感光性の合成樹脂を露光および現像することにより、パターンとして形成することもできる。さらに、カバー絶縁層７の形成は、上記の方法に特に制限されず、例えば、予め合成樹脂をフィルムに形成して、そのフィルムを、導体パターン６を被覆するように、ベース絶縁層５の表面に、公知の接着剤層を介して貼着することもできる。

なお、カバー絶縁層７は、図示しないが、導体パターン６の端子部となる部分が露出するように形成する。導体パターン６の端子部となる部分を露出させるには、上記した感光性の合成樹脂を用いてパターンに形成するか、あるいは、レーザやパンチにより穿孔加工する。
さらに、金属支持基板２は、図示しないが、必要に応じて、エッチングにより、所望の形状に切り抜いてもよい。

このようにして得られる配線回路基板１では、図１に示すように、金属支持基板２の上に、導体パターン６が形成されている部分と対向する部分を含むように、金属箔４が形成されている。そのため、金属支持基板２のみでは、金属支持基板２に対向する導体パターン６の伝送損失が大きくなるのに対し、このように、金属箔４を金属支持基板２と導体パターン６との間に介在させることにより、導体パターン６の伝送損失を低減することができる。また、金属支持基板２の上に形成されている金属箔４には貫通孔３が形成されており、その貫通孔３を介して、ベース絶縁層５が金属支持基板２に密着しているため、ベース絶縁層５と金属支持基板２との密着力により、金属支持基板２と金属箔４の剥離を防止することができ、優れた長期信頼性を確保することができる。

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されることはない。
実施例１
厚み２５μｍのステンレスからなる金属支持基板を用意して、その金属支持基板の表面全体に、金属薄膜として、厚み０．３μｍのクロム薄膜と厚み０．８μｍの銅薄膜とをスパッタリングによって順次形成した。次いで、金属薄膜の表面に、その開口断面として１辺の長さ１５μｍの正方形となる貫通孔が、金属箔１ｍｍ²当り３個形成されるような金属箔のパターンと反転するパターンのめっきレジストを、ドライフィルムレジストを用いて形成した（図２（ａ）参照）。そして、めっきレジストから露出する金属薄膜の表面全体に、金属箔として、厚み５μｍの銅箔を電解銅めっきにより形成した（図２（ｂ）参照）。そして、めっきレジストを、化学エッチングにより除去し、さらに、めっきレジストが形成されていた部分の金属薄膜を、化学エッチングにより除去し、金属箔および金属薄膜に貫通孔を形成した（図２（ｃ）参照）。そして、金属箔および金属支持基板の表面に、感光性ポリアミック酸樹脂のワニスを、金属箔に形成された貫通孔内にもワニスが充填されるように塗布した後、露光および現像し、さらに加熱硬化することにより、厚み１０μｍのポリイミド樹脂からなるベース絶縁層を、金属箔の表面全体を被覆するとともに、金属箔に形成された貫通孔内にも充填され、貫通孔内において金属支持基板の表面と密着するようなパターンとして形成した（図２（ｄ）参照）。次いで、そのベース絶縁層の表面に、アディティブ法によって、配線回路パターンで、厚み１０μｍの導体パターンを形成した（図２（ｆ）参照）。さらに、導体パターンを被覆するように、感光性ポリアミック酸樹脂のワニスを塗布した後、露光および現像し、さらに加熱硬化することにより、厚み５μｍのポリイミド樹脂からなるカバー絶縁層を、導体パターンの表面全体（端子分を除く。）を被覆するようなパターンとして形成した（図２（ｇ）参照）。その後、端子部に金めっきを施し、金属支持基板をエッチングにより、所望の形状に切り抜き、回路付サスペンション基板を得た。

実施例２
金属箔に形成される貫通孔の開口断面を、1辺の長さ２０μｍの正方形に変更した以外は、実施例１と同様にして、回路付サスペンション基板を得た。
比較例１
金属箔に貫通孔を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、回路付サスペンション基板を得た。

比較例２
金属箔を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、回路付サスペンション基板を得た。
評価
（伝送効率評価）
各実施例および各比較例において得られた回路付サスペンション基板において、出力信号強度（Ｐ_OUT）と入力信号強度（Ｐ_IN）を測定し、下記式（１）のように、出力信号強度の入力信号強度に対する比率として、伝送効率を評価した。その結果を表１に示す。

伝送効率（％）＝Ｐ_OUT／Ｐ_IN （１）
（密着性評価）
各実施例および各比較例において得られた回路付サスペンション基板を、温度−４０℃の条件下に放置後、温度１２０℃の条件下に放置し、これを１サイクルとして、１０００サイクル後の各回路付サスペンション基板について、金属支持基板と金属箔との間の密着力をテープ剥離により評価した。その結果を表１に示す。

本発明の配線回路基板の一実施形態を示す要部断面図である。 図１に示す配線回路基板の製造方法を示す製造工程図であって、 （ａ）は、金属支持基板の上に、金属箔のパターン（貫通孔を含むパターン）と反転するパターンで、レジストを形成する工程、 （ｂ）は、レジストから露出する金属支持基板の上に、めっきにより、金属箔を形成する工程、 （ｃ）は、レジストを除去する工程、 （ｄ）は、金属箔を含む金属支持基板の上に、ベース絶縁層を形成する工程、 （ｅ）は、ベース絶縁層の上に、導体パターンを形成する工程、 （ｆ）は、導体パターンを被覆するように、ベース絶縁層の上に、カバー絶縁層を形成する工程を示す。

符号の説明

１ 配線回路基板
２ 金属支持基板
３ 貫通孔
４ 金属箔
５ ベース絶縁層
６ 導体パターン

Claims (3)

1. 金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成される金属箔と、前記金属箔の上に形成される絶縁層と、前記絶縁層の上に形成される導体パターンとを備え、
   前記金属箔には、貫通孔が形成されており、前記貫通孔を介して前記絶縁層が前記金属支持基板に接触していることを特徴とする、配線回路基板。
2. 前記金属支持基板がステンレスからなり、前記金属箔が銅からなることを特徴とする、請求項１に記載の配線回路基板。
3. 前記配線回路基板が、回路付サスペンション基板であることを特徴とする、請求項１または２に記載の配線回路基板。

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