JP2009117721A - 配線基板、回路基板、これらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明の配線基板は、絶縁フィルムの表面にシード層を介して導電性金属が電鋳された配線パターンが多数形成された配線基板において、該配線パターンの上面が、該配線パターンの線幅の１．０倍以上の半径を有するいずれかの仮想円の円弧と一致することを特徴としており、回路基板はこの配線基板に電子部品が実装されていることを特徴としている。
【効果】本発明によれば、配線パターンの上面が平坦になるので、電子部品などの他の部材との間で安定した電気的接続が確立できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、セミアディティブ（Semi Additive）法により配線パターンが形成された配線基板、回路基板、配線基板の製造方法および回路基板の製造方法に関する。

近年の液晶画面の高精細化の要請下に、COF(Chip On Film)などのIC実装用プリント配線基板もファインピッチ化が進み、ピッチ幅が２０μm以下の配線パターンを形成する必要があり、さらに、このような配線基板においては、ピッチ幅が１５μm以下の配線パターンも必要になりつつある。

配線基板は、これまでは、ポリイミドフィルムなどの絶縁フィルムに積層された銅箔の表面に感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層を所望の形状に露光現像して銅箔の表面に残存する感光性樹脂をマスキング剤として、銅箔を選択的にエッチングするサブトラクティブ法により製造されていた。しかしながら、上記のようなサブトラクティブ法で形成できる配線幅は、３５μmが限界であるとされていた。その後のサブトラクティブ法の改良によりかろうじて線幅が３０μmまでの配線を形成することはできなくはないが、３０μmを下回る線幅の配線をサブトラクティブ法により製造することは不可能である。

これはサブトラクティブ法が、現像された感光性樹脂をマスキング材として、マスキング材の存在しない部分の銅箔をエッチング除去する方法であることから、銅箔を深さ方向にエッチングすることにより上面はマスキング材によって保護されて新たに形成される配線が側面部から侵食を受けるのでサブトラクティブ法では、線幅２０μm以下の配線は形成することができないのである。

従って、線幅２０μm以下の配線を形成するに際しては、上記のようなサブトラクティブ法ではない他の方法を採用する必要がある。
配線パターンの形成方法としては、上記のようなサブトラクティブ法のほかにセミアディティブ（Semi Additive）法がある。このセミアディティブ法は、表面に基材金属層（シード層）を形成した絶縁フィルムの基材金属層の表面に感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層を、配線が形成される部分の感光性樹脂が除去された逆回路が形成されるように感光性樹脂を露光現像する。次いで、基材金属層を電極として感光性樹脂が除去された部分に銅を析出させて回路を形成した後、逆回路状に形成された感光性樹脂を除去し、さらに感光性樹脂から形成されている逆回路の下の基材金属層を除去して銅を析出させて形成した配線を電気的に独立させることにより、配線パターンを形成する方法である。このセミアディティブ法によれば、理論的には感光性樹脂層の解像度に対応した線幅の配線を形成することができるので、線幅が２０μm以下の配線パターンであっても形成することが可能になる。

しかしながら、このセミアディティブ法で形成された配線は、析出銅の特性上、形成された配線の上部が平坦にならずにアーチ状になってしまう。このため形成された配線パターンを自動検査装置を用いて配線パターンの形成状態を検査すると、形成された配線パターンのエッジがはっきりしないので線幅不良と判断されて不良品扱いされてしまうことが多くなるといった問題を生ずる。また、ACF（異方性導電フィルム：Anisotropic Conductive Film）接続に際しては導体が丸いとACF接着剤中に含まれる導電性粒子が安定な状態で導体の上に固定されないため液晶パネルのITO(Indium Tin Oxide)端子との間で充分な電気的接続が確立できないといった問題を生ずる。さらにインナーリードと電子部品に形成されたバンプ電極とを接続する際に、導体が丸いと電子部品と熱圧着した場合の圧力が大きくなって電子部品にダメージを与えることがあり、また平坦な回路の場合に比べて接続面積が少なくなるので熱サイクルあるいはストレスで、接合部が剥離しやすくなるといった問題を生じ、電子部品接続の信頼性にも悪影響を及ぼす虞がある。

ところで、特許文献１（特開2000-87292号公報）の請求項１には、「最初に被めっき物をメッキ液で濡らして所定時間電流をゼロとし、次いで前記メッキ液内の前記被めっき物および電極板に電流を印加してメッキ処理をおこなうことを特徴とするめっき法。」の発明が開示されている。すなわち、特許文献１は、めっき液の有する洗浄作用を利用して、めっきを行う前にメッキ液の有する洗浄力によって被めっき物を洗浄したのち、めっきを行うことにより均一性の高いメッキを形成することが記載されている。この引用文献１には、セミアディティブ法によるメッキ法が開示されているが、セミアディティブ法により形成された配線パターンがかまぼこ状に形成されることに関する記載はないし、こうしたかまぼこ状に形成されないためにどのようにするかについては一切記載されていない。

特許文献２（特開平8-242061号公報）の特許請求の範囲には、「電気メッキによって、他の領域と比してメッキパターンの占有面積が粗なる領域を有するパターンのメッキ層を形成するメッキ層の形成方法であって、めっき浴槽内の幅を被めっき物の幅と略同寸法とし、電極間に、前記粗なる領域に対応する絶縁体を配したことを特徴とするめっき層の形成方法。」が開示されているが、ファインピッチの部分のラフピッチの部分とが混在しても、絶縁体を配して、均一厚さにメッキを形成する方法が開示されている。しかしながら、この特許文献２には、セミアディティブ法により形成された配線パターンの上部がかまぼこ状に形成されることに関する記載はないし、こうしたかまぼこ状に形成されないためにどのようにするかについては一切記載されていない。

さらに、特許文献３（特開2000-87292号公報）には、「導電性を有する被めっき面に対して、電気メッキを施すにあたり、前記被めっき面をカソードとし、めっき被着金属をアノードとし、前記アノードとカソード間の電圧を一定にしつつ、断続的に電気めっきを行うことを特徴とする電気めっき方法。」の発明が開示されている。この特許公報３では、セミアディティブ法に電気めっきを施すにあたり、断続的に印加する電圧を変動させることが開示されている。しかしながら、この特許文献２には、セミアディティブ法により形成された配線パターンの上部がかまぼこ状に形成されることに関する記載はないし、こうしたかまぼこ状に形成されないためにどのようにするかについては一切記載されていない。
特開2000-87292号公報 特開平8-242061号公報 特開2000-87292号公報

本発明は、セミアディティブ法により形成された配線パターンが形成された配線基板であって、その上面の形状がより平坦に近い配線パターンを有する配線基板を提供することを目的としている。

また本発明は、セミアディティブ法により形成された配線パターンが形成された配線基板であって、その上面の形状がより平坦に近い配線パターンを有する配線基板に電子部品が実装された回路基板を提供することを目的としている。

また、本発明は、上記の配線基板および回路基板を製造する方法を提供することを目的としている。

本発明の配線基板は、絶縁フィルムの表面にシード層を介して導電性金属が電鋳された配線パターンが多数形成された配線基板において、該配線パターンの上面が、該配線パターンの線幅の１．０倍以上の半径を有するいずれかの仮想円の円弧と一致することを特徴としている。

また、本発明の回路基板は、絶縁フィルムの表面にシード層を介して導電性金属が電鋳された配線パターンが多数形成された配線基板に電子部品が実装された回路基板おいて、該配線パターンの上面が、該配線パターンの線幅の１．０倍以上の半径を有するいずれかの仮想円の円弧と一致することを特徴としている。

上記のような配線基板は、絶縁フィルムの表面に基材金属層および導電性金属層が形成された基材層の導電性金属層の表面に感光性樹脂を用いて形成しようとする配線パターンとは逆の凹凸を有する逆パターンを形成し、該逆パターンに導電性金属を析出させて配線パターン前駆体を形成し、次いで、配線パターン前駆体の一部をエッチングにより除去して配線パターン残存部を形成した後、該配線パターン残存部に導電性金属を析出させて配線パターンを電鋳した後、感光性樹脂からなる逆パターンを除去し、導電性金属層を除去して配線パターンを電気的に独立させることにより製造することができる。

また、本発明の回路基板は、絶縁フィルムの表面に基材金属層および導電性金属層が形成された基材層の導電性金属層の表面に感光性樹脂を用いて形成しようとする配線パターンとは逆の凹凸を有する逆パターンを形成し、該逆パターンに導電性金属を析出させて配線パターン前駆体を形成し、次いで、配線パターン前駆体の一部をエッチングにより除去して配線パターン残存部を形成した後、該配線パターン残存部に導電性金属を析出させて配線パターンを電鋳した後、感光性樹脂からなる逆パターンを除去し、導電性金属層を除去して配線パターンを電気的に独立させ、該形成された配線パターンに電子部品を実装することにより製造することができる。

本発明によれば、セミアディティブ法を採用して形成された配線基板あるいは回路基板を構成する配線パターンの上面がかまぼこ形にならず、平坦な断面形態を有する。
すなわち、本発明の配線基板あるいは回路基板に形成されている配線パターンは、サブトラクティブ法では製造が困難なピッチ幅（Ｐ）が２５μｍ以下であり、線幅が２０μｍ以下の配線基板あるいは回路基板であり、この配線基板あるいは回路基板に形成されている配線パターンの上面が、この配線パターンの線幅（Ｗ）に対して１．０倍以上の半径を有する仮想円の曲率と一致する。したがって、本発明の配線基板あるいは回路基板を構成している配線パターンの上面が平坦に形成されている。このため、電気的接続の信頼性が高く、たとえばＡＣＦ接続などの際に接点を数多く形成することができる。

このように配線パターンの上面部を、より平坦にするために、本発明では、セミアディティブ法で一旦形成した配線パターン（配線パターン前駆体）の一部を、配線パターン前駆体の上面からエッチングして配線パターン前駆体の上面部が除去された配線パターン残存部を形成した後、この配線パターン残存部の上に再び導電性金属を析出させて配線パターンを形成する。このように配線パターン前駆体を形成後にこの前駆体の表面をエッチングにより除去して表面を粗した配線パターン残存部を形成し、この配線パターン残存部に導電性金属を析出させることにより、形成された配線パターンの表面がかまぼこ形になりにくく、形成された配線パターンの線幅を基準する仮想半径の大きな仮想円の円弧と一致する平面性の高い表面を有する配線パターンを形成することができる。

そして、このようにして形成された配線パターンの断面を電子顕微鏡で観察してみると、配線パターン前駆体の表面をエッチングして形成した配線パターン残存部と、この配線パターン残存部の上に析出した導電性金属との境界を示す区画線が観察され、この区画線は一般には平坦ではなく、配線パターン残存部の表面に凹凸を形成している。従って、配線パターン残存部の表面粗度は、エッチングされる前の配線パターン前駆体の表面粗度よりも相当高い値を示すのが一般的である。

本発明による配線基板の製造方法は、セミアディティブ法による配線基板を製造するに際して、形成された配線パターンの上面がかまぼこ状に形成されてしまうという解決課題を解消するものであり、しかもセミアディティブ法により配線パターンを形成しているので、サブトラクティブ法では形成が不可能であるとされているピッチ幅が２５μｍ以下であって、線幅が２０μｍ以下である非常に細い配線パターンを精度よく形成することができる。

次に本発明の配線基板について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は、本発明の配線基板に形成されている配線パターンの一例を示す縦断面図であり、この配線パターンの上面の形状と一致する仮想円がともに記載されている。

図１に示すように、本発明の配線基板は、基材層１０を構成する絶縁フィルム１１の表面に形成された基材金属層１２及びこの上に積層された導電性金属層１３の表面に電鋳された導電性金属からなる配線パターン２２とからなる。

ここで、本発明の配線基板を形成している最も狭い部分の配線パターンのピッチ幅（Ｐ）は、通常は２５μm以下、好適には１５〜２５μｍの範囲内にある。また最も狭い部分の線幅（ｗ）は、通常は２０μm以下、好適には７〜２０μｍの範囲内にある。上記ピッチ幅（Ｐ）および線幅（ｗ）が上記の上限値を超える配線基板であっても、本発明に示すセミアディティブ法で形成することは可能であるが、従来法と比較して経済的な面で利点が少ない。

また、この配線パターンの高さ（配線パターンの厚さ）は、通常は、３〜１２μｍ、好ましくは５〜１０μｍの範囲内にある。
即ち、本発明の配線基板は従来から採用されていたサブトラクティブ法では、形成が極めて困難である非常にピッチ幅および線幅が狭い配線パターンを形成するのに適している。

本発明の配線基板において、基材層１０を構成する絶縁フィルム１１は、エッチングする際に酸などと接触することからこうした薬品に侵されない耐薬品性、および、ボンディングする際の加熱によっても変質しないような耐熱性を有している。このような絶縁フィルムを形成する素材の例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、ガラス繊維含有エポキシ樹脂およびポリイミドなどを挙げることができる。特に本発明ではポリイミドからなるフィルムを用いることが好ましい。

絶縁フィルム１０を構成するポリイミドフィルムの例としては、ピロメリット酸２無水物と芳香族ジアミンとから合成される全芳香族ポリイミド、ビフェニルテトラカルボン酸２無水物と芳香族ジアミンとから合成されるビフェニル骨格を有する全芳香族ポリイミドを挙げることができる。特に本発明ではビフェニル骨格を有する全芳香族ポリイミド（例；商品名：ユーピレックス、宇部興産（株）製）が好ましく使用される。このような絶縁フィルム１１の厚さは、通常は１２５μｍ以下、好ましくは７５μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは５〜５０μｍの範囲内にある。なお、この絶縁フィルム１１が薄い場合、単独でハンドリングすることが困難な場合があり、このような場合には配線パターンが形成される面と反対の面に補強用の支持フィルムを剥離可能に貼着することができる。

このような絶縁フィルム１１には、基材金属層１２が形成されており、この基材金属層１２の表面には導電性金属からなる導電性金属層１３が形成されている。
基材金属層１２は、通常は、ニッケル、クロム、銅などのスパッタリング層であり、その厚さは通常は２０〜３００Åの範囲内、好ましくは３０〜２５０Åの範囲内にある。

また、この基材金属層１２の表面には導電性金属からなる導電性金属層１３が形成されており、この導電性金属層１３の厚さは通常は０．１〜２μｍ、好ましくは０．１〜１．５μｍの範囲内にある。なお、この導電性金属層１３を形成する導電性金属は、配線パターン２２を形成する金属と同一であっても異なっていてもよく、導電性金属層１３を形成する金属と、配線パターン２２を形成する金属とが同一である場合、導電性金属層１３は配線パターン２２に一体化されてしまい、両者の境界を識別することは通常の方法ではできない。ここで導電性金属層１１を形成する金属としては、銅、あるいは銅合金を挙げることができる。

本発明の配線基板に形成されている配線パターン２２の上面２５は、セミアディティブ法で配線パターンを形成すると、図２（ｂ-２）に示すようにその上面の曲率が、配線の線幅（ｗ）に対して半径（Ｒ）が０．５程度の円弧と一致し、その断面形状は典型的には図２（ｂ−２）に示すように、かまぼこ形になる。また、導電性金属の析出条件を好適な条件に設定したとしても、配線パターン２２の上面の曲率は、図２（ｂ−１）に示すように、線幅（ｗ）に対してＲ＝０．７５の仮想円３０の曲率と一致させることも不可能ではないが、これ以上に配線パターン２２の上面２５を平坦にすることは相当困難である。

図1に示す配線基板に形成されている最も細い配線パターン２２の上面２５は、線幅（ｗ）に対して半径Ｒ＝０．８以上であり、図１（ａ−４）に示す仮想円３０の半径が線幅（ｗ）に対して０．８の円弧と一致する上面の曲率を有しているが、従来のセミアディティブ法ではこの曲率付近が限界である。

本発明によれば、この限界地を超えることができ、図１（ａ−１）に示すように、線幅（ｗ）に対して仮想円３０の半径（Ｒ）が１倍であり円弧と、配線パターン２２の上面２５がこの仮想円３０の円弧と一致する例であり、図１（ａ−２）は、線幅（ｗ）に対して仮想円３０の半径（Ｒ）が１．５倍であり円弧と、配線パターン２２の上面２５がこの仮想円３０の円弧と一致する例であり、図１（ａ−２）は、線幅（ｗ）に対して仮想円３０の半径（Ｒ）が２．５倍であり円弧と、配線パターン２２の上面２５がこの仮想円３０の円弧と一致する例である。

このようにセミアディティブ法で配線パターンを形成すると、配線パターン２２の上面２５は、幾分円弧状に形成される傾向がある。このようにセミアディティブ法により形成された配線パターンの断面の上面部が円弧状に形成されるのに対して、サブトラクティブ法により形成される配線パターンの断面の上面部はフラットになるのが形状の相違点である。しかしながら、サブトラクティブ法で形成することができる配線パターンのピッチの下限値は３０μｍ程度までであり、これよりもピッチの狭い配線パターンは、サブトラクティブ法では製造することが実質上不可能である。しかしながら、電子機器の小型軽量化にともなって、電子部品も小型化しており、これを実装する配線基板の配線パターンの線幅、特に電子部品と直接接続するインナーリード部分のピッチ幅（Ｐ）は２５μｍ以下、線幅（ｗ）は２０μｍ以下にする必要があり、従来から汎用されているサブトラクティブ法では対応することができない。このためにより細線化が可能なセミアディティブ法による配線パターンの形成が試みられている。ところが、セミアディティブ法によって形成された配線パターンの断面は、前述のように、通常は図２（ｂ−２）に示すように配線パターンの上面の形状が線幅（ｗ）に対して０．５倍程度の半径を有する仮想円の円弧と一致する円弧状に形成されてしまうのが一般的であり、メッキ条件を種々変えて最適条件を選択したとしても図２（ｂ−１）に示すように線幅（ｗ）に対して０．８倍の半径を有する仮想円の円弧と一致する程度の円弧状に形成するのが限度であった。

このように配線パターンの上面がかまぼこ状に形成されていると、他の部材との間で安定した電気的接続を確立しにくくなる。
本発明の配線基板では、セミアディティブ法により形成される配線パターンの条件の形状について検討した結果、配線パターンの線幅（ｗ）に対して、１．０倍以上の半径を有する仮想円の円弧と一致するように配線パターンの上面を形成することにより、安定した電気的接続が形成されるのである。

このように配線パターンの上面の形状を上記のようにするためには、例えば以下に示す図３のようにして配線パターンを形成する。
図３（ａ）は、本発明で使用する基材層１０が示されている。この基材層１０は、絶縁フィルム１１と、この絶縁フィルム１１の表面に形成された基材金属層１２と、この基材金属層１２の表面に形成された導電性金属層１３とからなる。基材金属層１２は、スパッタリング層であり、通常はニッケル、クロムを含むスパッタリング層である。この基材金属層１２に積層されている導電性金属層１３は銅あるいは銅合金からなる導電性金属層であり、電解メッキ法あるいは無電解メッキ法により形成することができる。この導電性金属層１３は、上記スパッタリング層である基材金属層１２を覆うように形成されており、その厚さは通常は０．１〜２μｍの範囲内にある。

本発明では、導電性金属層１３の厚さを上記のように厚くする必要はないので、図３（ｂ）に示されるように、導電性金属層１３の厚さが通常は０．１〜１．５μｍの範囲内、好ましくは０．０５〜１．０μｍの範囲内になるようにフラッシュエッチング処理する。このフラッシュエッチング処理には、硫酸と過酸化水素とを含むエッチング液など、通常のエッチング液を用いることができる。

上記のように基材層１０の表面にある導電性金属層１３を必要によりフラッシュエッチング処理することにより薄くした後、図３（ｃ）に示すように、このフラッシュエッチング処理された導電性金属層１３の表面に感光性樹脂層１５を形成する。感光性樹脂層１５を形成する感光性樹脂には、溶剤を含む感光性樹脂塗布液とフィルム状に形成されて貼着する貼着材とがあるが、本発明ではいずれのタイプのものをも使用することができる。

また、感光性樹脂には、光が照射された部分が硬化して現像液に不溶になるタイプと、光が照射された部分が現像液に可溶になるタイプがあるが、本発明ではいずれのタイプの感光性樹脂を使用することもできる。

このような感光性樹脂にから形成される感光性樹脂層の厚さは、通常は、２〜１５μｍ、好ましくは４〜１５μｍの範囲内にある。一般にはこの感光性樹脂層の厚さは、次に形成される配線パターン前駆体２０の厚さの１２５〜１８０％の範囲内にあることが好ましい。

上記のような感光性樹脂を用いて感光性樹脂層１５を形成した後、マスク１７を配置して光を照射して現像することにより、図３（ｄ）に示すように形成しようとする配線パターンに対応した凹凸とは逆の凹凸を感光性樹脂で形成したる逆パターン１９が形成される。ここで逆パターンとは、サブトラクティブ法とは逆に、配線パターンが形成されない部分に感光性樹脂層１９が形成され、配線パターンが形成される部分１９ａには感光性樹脂が存在しないように形成した感光性樹脂からなるパターンである。

次いで、図３（ｅ）に示すように感光性樹脂が存在せずに配線パターンが形成される部分１９ａに導電性金属を析出させて配線パターン前駆体２０を形成する。この配線パターン前駆体２０は、基材層１０に形成された基材金属層１１および導電性金属層を電極として、銅あるいは銅合金を電気メッキすることにより形成することができる。この配線パターン前駆体２０を形成する際に使用する銅メッキ液に特に制限はなく、たとえば、ＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏが４５〜１２５ｇ／リットルの濃度、硫酸が１７０〜２１０ｇ／リットルの濃度で含有される銅メッキ液などを使用することができる。このような銅メッキ液を用いて２０〜３０℃の温度でＤｋ＝０．５〜３Ａ／ｄｍ²の電流を１０〜６０分間流して厚さ５〜１２μｍの配線パターン前駆体２０を形成することができる。

通常のセミアディティブ法では、上記のようにして配線パターン前駆体を形成後、感光性樹脂からなる逆パターンを除去し、次いで基材層１０を構成する導電性金属層１３および基材金属層１２をエッチング除去することにより各配線を電気的に独立させて配線パターンを形成する。このようにして導電性金属層１３および基材金属層１２を除去する際に配線パターン２２も溶解されるために、例えば図４（ｊ−ｃ）に示すように、導電性金属からなる配線パターン２２の上面２５−４の形状がかまぼこ形になる。

本発明では、上記のようにして配線パターン前駆体２０を形成した後、感光性樹脂からなる逆パターン２０を除去することなく、形成された配線パターン前駆体２０の一部を溶解除去して配線パターン残存部を形成する。図３（ｆ）に配線パターン前駆体２０の一部が溶解除去された配線パターン残存部２１が形成された状態が示されている。

この配線パターン前駆体２０の一部を除去して配線パターン残存部２１を形成するために、通常は塩化第２銅エッチング液を使用することが好ましい。この塩化第２銅エッチング液は、ＣｕＣｌ₂を１３２〜１６２ｇ／リットルの量、ＨＣｌを１０７〜１３０ｇ／リットルの量で含有すると共にＨ₂Ｏ₂を含有し、このエッチング液中におけるＣｕ^＋＋濃度を６２〜７７ｇ／リットルの量で含有するエッチング液である。このような塩化第２銅エッチング液を用いる場合、３５〜４５℃の温度で、配線パターン前駆体２０を６０〜９０秒間、塩化第２銅エッチング液と接触させることにより、形成されていた配線パターン前駆体２０の１０〜８０％（高さ換算）が除去されて配線パターン残存部２１が形成される。このときの感光性樹脂からなる逆パターン１９の縁から、配線パターン残存部２１までの深さを、通常は１〜１２μｍ、好ましくは２〜１０μｍの範囲内になるように配線パターン前駆体２０をエッチング除去することが好ましい。

なお、上記の説明では塩化第２銅エッチング液を用いた例を示したが、ここで使用されるエッチング液としては、たとえば、上記の塩化第２銅エッチング液を使用することが好ましいが、上述のフラッシュエッチング処理の際に使用した硫酸と過酸化水素とを含むエッチング液など、通常のエッチング液を用いることもできる。

上記のようにして配線パターン前駆体２０をエッチングして配線パターン残存部２１を形成すると、配線パターン残存部２１の表面はエッチング液で変性されていることがあるので、たとえば、１００〜２００ｇ／リットルの過硫酸カリ（Ｋ₂S₂O₈）を主成分として含むマイクロエッチング液などを用いて、２０〜３５℃程度の常温で、表面を５〜３０秒間マイクロエッチングして、配線パターン残存部２１の表面処理を行う。

上記のようにしてマイクロエッチング処理を行った配線パターン残存部２１に再び導電性金属である銅あるいは銅合金を析出させて配線パターン２２を形成する。
ここで使用する銅メッキ液に特に制限はなく、たとえば上記配線パターン前駆体２０を形成した際に使用したＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏが４５〜１２５ｇ／リットルの濃度、硫酸が１７０〜２１０ｇ／リットルの濃度で含有される銅メッキ液などを使用することができる。このような銅メッキ液を用いて２０〜３０℃の温度でＤｋ＝０．５〜３Ａ／ｄｍ²の電流を１０〜６０分間流して厚さ５〜１２μｍの配線パターン前駆体２０を形成することができる。

上記のようにしてメッキ処理を行うことにおり、図３（ｆ）に示す配線パターン残存部２１の表面に、銅あるいは銅合金が析出して、図３（ｇ）に示すように配線パターン２２が形成される。このとき配線パターン２２の厚さは、逆パターン１９の厚さ（１００％）に対して、通常は５０〜１００％、好ましくは５５〜９９％の範囲内にある。

このように形成する配線パターン２２の厚さを逆パターン１９の厚さと同等もしくはこれ以下に制御することにより、形成される配線パターン２２の側面を絶縁フィルム１１に対して略垂直に形成することができる。

こうして配線パターン２２を形成した後、感光性樹脂の硬化体からなる逆パターン１９を除去する。この逆パターン１９の除去には、アルカリ性の剥離液を使用することができ、たとえば2-アミノエタノールのような塩基性化合物を主成分とする剥離液を３０〜７０℃程度に加熱して、この剥離液中に５秒〜５分間浸漬することにより感光性樹脂からなる逆パターン１９を除去することができる。

このようにして感光性樹脂からなる逆パターン１９を除去すると、図３（ｈ）に示すように、逆パターンが形成されていた部分の表面には導電性金属層１３が露出し、この導電性金属層１３の下部には基材金属層１２が積層されている。これらの層は電気導電性を有しているので、配線パターン２２を独立した配線パターンとするためには、この配線パターン２２間にある導電性金属層１３および基材金属層１２を除去する必要がある。

この導電性金属層１３は、上述のように通常は０．１〜２μｍの銅あるいは銅合金からなる薄層であり、図３（ｉ）に示すように、たとえば硫酸＋過酸化水素系エッチング剤を用いて２５〜４５℃の温度で２０〜６０秒間処理することにより容易に除去することができる。

また、基材金属層１２は、通常はニッケル、クロムなどからなるスパッタリング層であり、図３（ｊ）に示すように、４０〜７０℃程度に加熱した５〜１５％塩酸エッチング液で５〜３０秒間処理し、通常は水洗することなく、引き続いて４０〜７０℃程度に加熱した５〜１５％硫酸＋５〜１５％塩酸混合液で５〜３０秒間処理することにより除去することができる。こうして処理した後の配線パターン２２間には、絶縁フィルムであるポリイミドが露出する。

そして、本発明では、いったん形成された配線パターン前駆体２０をフラッシュエッチング処理により相当部分を除去して配線パターン残存部２１を形成した後、この配線パターン残存部２１上に銅あるいは銅合金を電鋳することにより堅牢な配線パターン２２を形成した後、Ａｕメッキ（０．１〜０．５μｍ厚）を行うことにより、逆パターン１９の除去後に行われる導電性金属層１３の除去、基材金属層１２の除去の際にも配線パターン２２が侵食されることがなく、形成された配線パターン２２の上面部が平面状に近い形状を有しており、平坦性がそのまま保たれる。なお、本発明において配線パターン２２の上面にＡｕメッキ処理する場合のＡｕメッキ条件としては、たとえばテンペレックス＃８４００（ＥＥＪＡ社製）を用いて、６５〜７０℃の温度で、Ｄｋ＝０．２〜０．８Ａ／ｄｍ²で、３０秒〜２分間処理をすることが好ましい。このとき用いるアノードは、通常はＰｔめっきチタンメッシュ板などである。

このように形成された配線パターンには、必要により、錫メッキ、ニッケルメッキ、ニッケル・金メッキ、半田めっきなどのメッキ処理をすることもできるが、通常はパターン全面に無電解Ｓｎメッキ処理されることが望ましい。

さらに、形成された配線パターンのうち、他の部材と接続するのは、配線パターンの先端部である、入力側アウターリード、入力側インナーリード、出力側インナーリード、出力側アウターリードであり、その他の部分は電気的接続を形成する必要はないので、上記の部分を除いて配線パターンの表面にソルダーレジスト層を形成して配線パターンを保護することもできる。

たとえば上記のような方法で製造された配線基板の配線パターンの上面２５は、図３（ｈ）に示すように逆パターンを除去したときの配線パターン２２の上面２５−１はほぼ平面的な断面を有している。しかしながら、Ａｕメッキをしない場合は、導電性金属層１３をエッチングする際に配線パターン２２の上面２５−２は、導電性金属層１３のエッチングに伴ってわずかにエッチングされ、さらに基材金属層１２をエッチング除去する際にも配線パターン２２の上面２５−３もわずかにエッチングされる。しかしながら、上述のように図３（ｅ）から直接逆パターン１９を除去した配線パターン（図４（ｊ−ｃ）の上面２５−４のようにかまぼこ状にはならない。

即ち、本発明の配線基板に形成されている配線パターン２２の上面２５は、その配線パターン２２の線幅（ｗ）に対して１．０倍以上の半径（Ｒ）を有する仮想円の曲率と一致する曲率を有しており、極端に湾曲していないので、他の部材と接合して電気的接続を形成する際に接触面積を大きくとることができ、電気的に高い接続信頼性が得られる。

また、本発明の配線基板あるいは回路基板に形成されている配線パターンは、ピッチ幅（Ｐ）が２５μｍ以下、線幅が２０μｍ以下である配線パターンを有しており、従来のサブトラクティブ法では製造することが不可能であった狭幅の配線パターンを高密度で形成することができる。

本発明の配線基板あるいは回路基板に形成されている配線パターンは、上記詳述のように一旦配線パターン前駆体２０を形成した後、形成された配線パターン前駆体２０の一部を溶解除去して配線パターン残存部を形成する。図３（ｆ）に配線パターン前駆体２０の一部が溶解除去された配線パターン残存部２１が形成された状態が示されている。この配線パターン残存部２１の表面は平滑にはならず、通常はＲｚが３〜１０μｍ程度の粗面になる。本発明では、このような配線パターン残存部２１の表面に導電性金属である銅あるいは銅合金などを析出させて堅牢な配線パターンを形成するが、配線パターン残存部２１の上に析出した導電性金属と、配線パターン残存部２１との境界部には、通常は、導電性金属の析出履歴の相違により、区画線が存在する。図５は、配線パターンの断面の電子顕微鏡写真であり、図６は、図５のトレースした図である。図６に強調して示した太線は、結晶学的に見て、明らかに金属の析出状態の異なる境界を示す線である。本発明では、配線パターン前駆体を形成した後、その上面からこの形成された配線パターン前駆体を溶解して配線パターン残存部を形成しており、図６に太線で示した部分の下部が配線パターン残存部であり、太線より上部が後の工程で析出した導電性金属である。このような析出金属の析出履歴は、配線基板および配線基板に電子部品を実装した後であっても、配線パターンの断面を観察して電子顕微鏡で析出金属の析出区画線を見出すことにより確認することができる。

さらに、図６に示すように、析出金属の区画線は、通常は平坦な直線ではなく、凹凸状に形成されているのが一般的であり、このような表面粗度の高い配線パターン残存部に導電性金属である銅あるいは銅合金などが析出して、表面に平面状に近い配線パターンが得られる。

なお、図５，６においては、絶縁フィルム、ソルダーレジスト、基材金属層などに関する説明は省略してある。
なお、上記の製造方法は、本発明の配線基板あるいは回路基板を製造する好適な例を示すものであり、本発明の配線基板は上記の製造方法によって限定されるものではない。

そして、本発明の回路基板は、上記のような配線基板のインナーリードに電子部品を実装することにより製造することができる。
このように電子部品を実装しても、配線パターンの断面にある区画線は通常は消失しない。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を示して本発明の配線基板について説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。

厚さ３５μmのポリイミドフィルム（商品名：ユーピレックス、宇部興産（株）製）にNi-Cr（２０％）シード層を２５０Åの厚さにスパッタリングして形成し、このシード層の上に銅を１．３μm厚さにメッキした二層CCL（裏面PET貼り）の７０ｍｍ幅フィルムを用意した。

この二層CCLを硫酸＋過酸化水素系エッチング液で３０℃で４０秒間フラッシュエッチング処理して銅層の厚さを０．８μmにした。
次いで、上記のようにフラッシュエッチング処理された銅層の表面に感光性樹脂フィルム（ネガ型ドライフィルムレジスト、商品名：M-50B、旭化成（株）製、１５μm厚）をラミネーターを用いて１１０℃の温度で貼着した。

その後、２０mm長さのラインがそれぞれ４０本並んだ１５μmピッチ幅、１８μmピッチ幅、および、２０μmピッチ幅の出力アウターリード試験パターンを描画したガラスフォトマスクを用いて露光装置（ウシオ電機（株）製）により、１８０mJ／cm²の出力で紫外線露光した。

露光後、１％炭酸ソーダ溶液を用いて３０℃で３０秒間現像して感光性樹脂フィルムの未露光部分を溶解して各ピッチのフォトレジストパターンを形成した。
次いで、硫酸銅メッキ液（ロームアンドハース社製、カパーグリームST-900）を添加した銅メッキ液（CuSO₄：６０ｇ／リットル、硫酸：１９０ｇ／リットル）を用いて２５℃において、Ｄｋ＝１．６A／dm²の条件で１７分間メッキして９μm高さのCuメッキ回路を形成した。

その後、フォトレジストパターンを剥離せずに、４０℃の塩化第2銅エッチング液（CuCl₂（140g／リットル）＋HCｌ（57g／リットル）＋H₂O₂:Cu^＋=0.5g／リットル以下）の中にサンプルを９０秒間浸漬し、導体上面を５μm厚さまでエッチングした。

さらに、３０℃のマイクロエッチング液（１５０g／リットルのK₂S₂O₈（過硫酸カリ）を主成分とする）で１０秒間エッチングし銅表面の変色を除去した後、上記の硫酸銅メッキ液を用いて、Ｄｋ＝2A／dm²の条件で６分間メッキし、８μm高さのCuメッキ回路を得た。

次いで、サンプルを2-アミノエタノールを主成分とする５０℃の剥離液中に３０秒間浸漬してドライフィルムレジストを剥離した。
さらに、硫酸＋過酸化水素系エッチング液を用いて３５℃で４５秒間処理して、基材の０．８μmの銅層を全面エッチング除去した。

次いで、５５℃の９％硫酸溶液で１３秒間処理し、水洗をせずに引き続き５５℃の１３％硫酸＋１３％塩酸混合溶液で１３秒間処理して、Ni-Cr層を溶解し、ポリイミド層を露出させて所定の回路を形成した。

１５μmピッチ部の回路の線幅は１１μm、厚さは７μmであった。
このようにして得られた１５μmピッチの銅パターンは導体断面を観察の結果、回路上面はわずかに円弧状に形成された平坦な形状であり、この回路上面の形状に対応する仮想円を想定したところ、半径が２２μmの仮想円の円弧と形成された銅パターンの円弧とが一致し、この仮想円の半径は、線幅１１μmの２倍に相当する。

得られた配線基板に形成された配線パターンの断面の電子顕微鏡写真を図５に示すとともに、この図５のトレース図を図６に示す。
図５，６から、配線パターンには、配線パターン前駆体を溶解して形成された配線パターン残存部と、この配線パターン残存部の上に析出した銅との区画線が明確に存在していることが明確にわかる。

上記のようにして形成された配線基板に、アウターリード、インナーリードが露出するようにソルダーレジスト層を形成し、インナーリードに電子部品を実装して回路基板を製造した。

上記のようにして製造された回路基板を、液晶表示装置に形成された端子と異方電性接着剤を用いて液晶表示装置に組み込んだところ、異方電性接着剤に含有される導電性粒子により、回路基板と液晶表示装置との間に、良好な電気的接続が確立された。

厚さ３５μmのポリイミドフィルム（商品名：ユーピレックス、宇部興産（株）製）にNi-Cr（２０％）シード層を２５０Åの厚さにスパッタリングして形成し、このシード層の上に銅を１．３μm厚さにメッキした二層CCL（裏面PET貼り）の７０ｍｍ幅フィルムを用意した。

この二層CCLを硫酸＋過酸化水素系エッチング液で３０℃で４０秒間フラッシュエッチング処理して銅層の厚さを０．８μmにした。
次いで、上記のようにフラッシュエッチング処理された銅層の表面に感光性樹脂フィルム（ネガ型ドライフィルムレジスト、商品名：M-50B、旭化成（株）製、１５μm厚）をラミネーターを用いて１１０℃の温度で貼着した。

その後、２０mm長さのラインがそれぞれ４０本並んだ１５μmピッチ幅、１８μmピッチ幅、および、２０μmピッチ幅の出力アウターリード試験パターンを描画したガラスフォトマスクを用いて露光装置（ウシオ電機（株）製）により、１８０mJ／cm²の出力で紫外線露光した。

露光後、１％炭酸ソーダ溶液を用いて３０℃で３０秒間現像して感光性樹脂フィルムの未露光部分を溶解して各ピッチのフォトレジストパターンを形成した。
次いで、硫酸銅メッキ液（ロームアンドハース社製、カパーグリームST-900）を添加した銅メッキ液（CuSO₄：６０ｇ／リットル、硫酸：１９０ｇ／リットル）を用いて２５℃において、Ｄｋ＝２A／dm²の条件で１２分間メッキして８μm高さのCuメッキ回路を形成した。

その後、フォトレジストパターンを剥離せずに、３０℃のマイクロエッチング液（１５０ｇ／リットル、硫酸１０ml／リットル、Cu３ｇ／リットル）の中にサンプルを９０秒間浸漬し、導体上面を５μm厚さまでエッチングした。

さらに、３０℃のマイクロエッチング液（１５０g／リットルのK₂S₂O₈（過硫酸カリ）を主成分とする）で１０秒間エッチングし銅表面の変色を除去した後、上記の硫酸銅メッキ液を用いて、Ｄｋ＝2A／dm²の条件で６分間メッキし、８μm高さのCuメッキ回路を得た。

次いで、サンプルを2-アミノエタノールを主成分とする５０℃の剥離液中に３０秒間浸漬してドライフィルムレジストを剥離した。
さらに、硫酸＋過酸化水素系エッチング液を用いて３５℃で４５秒間処理して、基材の０．８μmの銅層を全面エッチング除去した。

次いで、５５℃の９％硫酸溶液で１３秒間処理し、水洗をせずに引き続き５５℃の１３％硫酸＋１３％塩酸混合溶液で１３秒間処理して、Ni-Cr層を溶解し、ポリイミド層を露出させて所定の回路を形成した。

１５μmピッチ部の回路の線幅は１０μm、厚さは７μmであった。
このようにして得られた１５μmピッチの銅パターンは導体断面を観察の結果、回路上面はわずかに円弧状に形成された平坦な形状であり、この回路上面の形状に対応する仮想円を想定したところ、半径が１０．４〜１２．６μmの仮想円の円弧と形成された銅パターンの円弧とが一致し、この仮想円の半径は、線幅１０μmの１．０４〜１．２６倍に相当する。こうして形成された配線パターンは全体の断面が楕円に近い形であることがわかった。
〔比較例１〕
厚さ３５μmのポリイミドフィルム（商品名：ユーピレックス、宇部興産（株）製）にNi-Cr（２０％）シード層を２５０Åの厚さにスパッタリングして形成し、このシード層の上に銅を１．３μm厚さにメッキした二層CCL（裏面PET貼り）の７０ｍｍ幅フィルムを用意した。

この二層CCLを硫酸＋過酸化水素系エッチング液で３０℃で４０秒間フラッシュエッチング処理して銅層の厚さを０．８μmにした。
次いで、上記のようにフラッシュエッチング処理された銅層の表面に感光性樹脂フィルム（ネガ型ドライフィルムレジスト、商品名：M-50B、旭化成（株）製、１５μm厚）をラミネーターを用いて１１０℃の温度で貼着した。

その後、２０mm長さのラインがそれぞれ４０本並んだ１５μmピッチ幅、１８μmピッチ幅、および、２０μmピッチ幅の出力アウターリード試験パターンを描画したガラスフォトマスクを用いて露光装置（ウシオ電機（株）製）により、１８０mJ／cm²の出力で紫外線露光した。

露光後、１％炭酸ソーダ溶液を用いて３０℃で３０秒間現像して感光性樹脂フィルムの未露光部分を溶解して各ピッチのフォトレジストパターンを形成した。
次いで、硫酸銅メッキ液（ロームアンドハース社製、カパーグリームST-900）を添加した銅メッキ液（CuSO₄：６０ｇ／リットル、硫酸：１９０ｇ／リットル）を用いて２５℃において、Ｄｋ＝１．６A／dm²の条件で１７分間メッキして９μm高さのCuメッキ回路を形成した。

次いで、サンプルを2-アミノエタノールを主成分とする５０℃の剥離液中に３０秒間浸漬してドライフィルムレジストを剥離した。
さらに、硫酸＋過酸化水素系エッチング液を用いて３５℃で４５秒間処理して、基材の０．８μmの銅層を全面エッチング除去した。

次いで、５５℃の９％硫酸溶液で１３秒間処理し、水洗をせずに引き続き５５℃の１３％硫酸＋１３％塩酸混合溶液で１３秒間処理して、Ni-Cr層を溶解し、ポリイミド層を露出させて所定の回路を形成した。

１５μmピッチ部の回路の線幅は１０μm、厚さは８μmであった。
このようにして得られた１５μmピッチの銅パターンは導体断面を観察の結果、回路上面は円弧状に形成されており、この回路上面の形状に対応する仮想円を想定したところ、半径が６．７〜７．９μmの仮想円の円弧と形成された銅パターンの円弧とが一致し、この仮想円の半径は、線幅１０μmの０．６７〜０．７９倍に相当する。

上記のようにして得られた配線基板の断面を電子顕微鏡で観察したが、図５に示すような区画線は存在しなかった。

本発明によれば、セミアディティブ法を採用して上面がかまぼこ形にならず、平坦な断面形態を有する配線パターンを有する配線基板あるいは回路基板が提供される。
すなわち、本発明では、セミアディティブ法を利用しているので、サブトラクティブ法では製造が困難なピッチ幅（Ｐ）が２５μｍ以下であり、線幅が２０μｍ以下の配線パターンを有する配線基板あるいは回路基板を得ることができ、この配線基板あるいは回路基板に形成されている配線パターンの上面が、この配線パターンの線幅（Ｗ）に対して１．０倍以上の半径を有する仮想円の曲率と一致する。したがって、本発明の配線基板あるいは回路基板を構成している配線パターンの上面が平坦に形成されるため、電気的接続の信頼性が高く、たとえばＡＣＦ接続などの際に接点を数多く形成することができる。

図１は、本発明の配線基板あるいは回路基板に形成されている最狭部における配線パターンの断面の例を示す断面図である。 図２は、従来から実施されているセミアディティブ法により形成される配線パターンの断面の例を示す断面図である。 図３は、本発明の配線基板あるいは回路基板を製造する際の各工程における基板の断面を模式的に示す断面図である。 図４は、図３（ｅ）から直接逆パターン１９を除去して得られる配線パターンの断面の例を示す断面図である。 図５は本発明の配線パターンの断面の電子顕微鏡写真である。 図６は、図５のトレース図である。

符号の説明

１０・・・基材層
１１・・・絶縁フィルム
１２・・・基材金属層
１３・・・導電性金属層
１５・・・感光性樹脂層
１７・・・マスク
１９・・・逆パターン
２０・・・配線パターン前駆体
２１・・・配線パターン残存部
２２・・・配線パターン
２５・・・配線パターンの上面
３０・・・仮想円
ｗ・・・線幅
Ｐ・・・ピッチ幅
Ｒ・・・仮想円の半径

Claims (17)

1. 絶縁フィルムの表面にシード層を介して導電性金属が電鋳された配線パターンが多数形成された配線基板において、該配線パターンの上面が、該配線パターンの線幅の１．０倍以上の半径を有するいずれかの仮想円の円弧と一致することを特徴とする配線基板。
2. 上記配線パターンが、絶縁フィルムの表面にスパッタリングにより形成された基材金属層を有することを特徴とする請求項第1項記載の配線基板。
3. 上記配線パターンの最狭部のピッチ幅が２５μm以下であり、かつ線幅が２０μm以下であることを特徴とする請求項第1項記載の配線基板。
4. 上記配線パターンの厚さが、３〜１２μmの範囲内にあることを特徴とする請求項第1項記載の配線基板。
5. 上記配線パターンの上面が、該配線パターンの線幅の１．０〜８０倍の半径を有するいずれかの仮想円の円弧と一致することを特徴とする請求項第1項記載の配線基板。
6. 上記配線パターンの縦断面に、該配線パターンを形成する際に形成した配線パターン前駆体の一部をエッチングにより除去した配線パターン残存部と、該配線パターン残存部に析出された導電性金属とを区画する区画線が存在することを特徴とする請求項第1項記載の配線基板。
7. 絶縁フィルムの表面にシード層を介して導電性金属が電鋳された配線パターンが多数形成された配線基板に電子部品が実装された回路基板おいて、該配線パターンの上面が、該配線パターンの線幅の１．０倍以上の半径を有するいずれかの仮想円の円弧と一致することを特徴とする回路基板。
8. 上記配線パターンが、絶縁フィルムの表面にスパッタリングにより形成された基材金属層を有することを特徴とする請求項第７項記載の回路基板。
9. 上記配線パターンの最狭部のピッチ幅が２５μm以下であり、かつ線幅が２０μm以下であることを特徴とする請求項第７項記載の回路基板。
10. 上記配線パターンの上面が、該配線パターンの線幅の１．０〜８０倍の半径を有するいずれかの仮想円の円弧と一致することを特徴とする請求項第７項記載の回路基板。
11. 上記配線パターンの縦断面に、該配線パターンを形成する際に形成した配線パターン前駆体の一部をエッチングにより除去した配線パターン残存部と、該配線パターン残存部に析出された導電性金属とを区画する区画線が存在することを特徴とする請求項第７項記載の回路基板。
12. 絶縁フィルムの表面に基材金属層および導電性金属層が形成された基材層の導電性金属層の表面に感光性樹脂を用いて形成しようとする配線パターンとは逆の凹凸を有する逆パターンを形成し、該逆パターンに導電性金属を析出させて配線パターン前駆体を形成し、次いで、配線パターン前駆体の一部をエッチングにより除去して配線パターン残存部を形成した後、該配線パターン残存部に導電性金属を析出させて配線パターンを電鋳した後、感光性樹脂からなる逆パターンを除去し、導電性金属層を除去して配線パターンを電気的に独立させることを特徴とする配線基板の製造方法。
13. 上記配線パターンの最狭部のピッチ幅が２５μm以下であり、かつ線幅が２０μm以下であることを特徴とする請求項第１２項記載の配線基板の製造方法。
14. 上記形成された配線パターンの上面が、該配線パターンの線幅の１．０〜８０倍の半径を有するいずれかの仮想円の円弧と一致することを特徴とする請求項第７項記載の配線基板の製造方法。
15. 絶縁フィルムの表面に基材金属層および導電性金属層が形成された基材層の導電性金属層の表面に感光性樹脂を用いて形成しようとする配線パターンとは逆の凹凸を有する逆パターンを形成し、該逆パターンに導電性金属を析出させて配線パターン前駆体を形成し、次いで、配線パターン前駆体の一部をエッチングにより除去して配線パターン残存部を形成した後、該配線パターン残存部に導電性金属を析出させて配線パターンを電鋳した後、感光性樹脂からなる逆パターンを除去し、導電性金属層を除去して配線パターンを電気的に独立させ、該形成された配線パターンに電子部品を実装することを特徴とする回路基板の製造方法。
16. 上記配線パターンの最狭部のピッチ幅が２５μm以下であり、かつ線幅が２０μm以下であることを特徴とする請求項第１５項記載の回路基板の製造方法。
17. 上記形成された配線パターンの上面が、該配線パターンの線幅の１．０〜８０倍の半径を有するいずれかの仮想円の円弧と一致することを特徴とする請求項第１５項記載の回路基板の製造方法。