JP2009283574A - 配線回路基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】錫合金層で被覆された導体パターンとカバー絶縁層との密着性の低下を防止することのできる、配線回路基板およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】ベース絶縁層３の上に導体パターン４を形成し、導体パターン４の表面に錫層３２を形成し、錫層３２を、真空下で３５０℃以上に加熱して錫合金層３３を形成し、その後、錫合金層３３を、大気圧下で冷却するか、あるいは、錫合金層３２を、真空下で冷却し、続いて、錫合金層３３を、大気圧下で１５０℃以上に加熱することにより、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層５を形成し、ベース絶縁層３の上に、錫系薄層５を被覆するように、カバー絶縁層６を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、配線回路基板およびその製造方法に関する。

配線回路基板は、ベース絶縁層と、ベース絶縁層の上に形成される導体パターンと、ベース絶縁層の上に、導体パターンを被覆するように形成されるカバー絶縁層とを備えている。また、そのような配線回路基板においては、導体パターンの表面に錫層を設けることが知られている。
例えば、ポリイミドフィルム上の、銅からなる配線パターンの全面に、スズメッキ層を形成し、次いで、これらの上にソルダーレジストを塗布し、露光および現像後、１５０℃で６０分間加熱して、ソルダーレジストを硬化させて電子部品実装用フィルムキャリアテープを得ることが提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。

そして、特許文献１および特許文献２の電子部品実装用フィルムキャリアテープでは、配線パターン中の銅がスズメッキ層に拡散されることにより、銅拡散スズメッキ層が形成されている。
特開２００１−１４４１４５号公報 特開２０００−３６５２１号公報

しかし、特許文献１および特許文献２で提案される電子部品実装用フィルムキャリアテープでは、銅拡散スズメッキ層に被覆された配線パターンとソルダーレジストとの密着性が不十分である。そのため、電子部品実装用フィルムキャリアテープの長期の使用によって、ソルダーレジストが配線パターンから浮き上がり、配線パターンが腐食する不具合がある。

本発明の目的は、錫合金層で被覆された導体パターンとカバー絶縁層との密着性の低下を防止することのできる、配線回路基板およびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の配線回路基板は、ベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の上に形成される導体パターンと、前記導体パターンの表面に形成され、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層と、前記ベース絶縁層の上に、前記錫系薄層を被覆するように形成されるカバー絶縁層とを備えることを特徴としている。
また、本発明の配線回路基板では、前記錫系薄層は、前記酸化錫からなる酸化錫層を含み、前記酸化錫層の厚みが、５〜５０ｎｍであることが好適である。

また、本発明の配線回路基板は、ベース絶縁層を形成する工程、前記ベース絶縁層の上に導体パターンを形成する工程、前記導体パターンの表面に錫層を形成する工程、前記錫層を、真空下で３５０℃以上に加熱する加熱工程、前記加熱工程後、前記錫層を、大気圧下で冷却することにより、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層を形成する冷却工程、および、前記ベース絶縁層の上に、前記錫系薄層を被覆するように、カバー絶縁層を形成する工程を備える配線回路基板の製造方法により得られることを特徴としている。

また、本発明の配線回路基板は、ベース絶縁層を形成する工程、前記ベース絶縁層の上に導体パターンを形成する工程、前記導体パターンの表面に錫層を形成する工程、前記錫層を、真空下で３５０℃以上に加熱する加熱工程、前記加熱工程後、前記錫層を、真空下で冷却する冷却工程、前記冷却工程後、前記錫層を、大気圧下で１５０℃以上に加熱することにより、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層を形成する再加熱工程、および、前記ベース絶縁層の上に、前記錫系薄層を被覆するように、カバー絶縁層を形成する工程を備える配線回路基板の製造方法により得られることを特徴としている。

また、本発明の配線回路基板では、前記カバー絶縁層を形成する工程は、未硬化の樹脂を積層する工程と、積層された未硬化の前記樹脂を加熱により硬化させる硬化工程とを含み、前記硬化工程と前記加熱工程とを同時に実施することが好適である。
また、本発明の配線回路基板の製造方法は、ベース絶縁層を形成する工程、前記ベース絶縁層の上に導体パターンを形成する工程、前記導体パターンの表面に錫層を形成する工程、前記錫層を、真空下で３５０℃以上に加熱する加熱工程、前記加熱工程後、前記錫層を、大気圧下で冷却することにより、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層を形成する冷却工程、前記ベース絶縁層の上に、前記錫系薄層を被覆するように、カバー絶縁層を形成する工程を備えることを特徴としている。

また、本発明の配線回路基板の製造方法は、ベース絶縁層を形成する工程、前記ベース絶縁層の上に導体パターンを形成する工程、前記導体パターンの表面に錫層を形成する工程、前記錫層を、真空下で３５０℃以上に加熱する加熱工程、前記加熱工程後、前記錫層を、真空下で冷却する冷却工程、前記冷却工程後、前記錫層を、大気圧下で１５０℃以上に加熱することにより、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層を形成する再加熱工程、および、前記ベース絶縁層の上に、前記錫系薄層を被覆するように、カバー絶縁層を形成する工程を備えることを特徴としている。

また、本発明の配線回路基板の製造方法では、前記カバー絶縁層を形成する工程は、未硬化の樹脂を積層する工程と、積層された未硬化の前記樹脂を加熱により硬化させる硬化工程とを含み、前記硬化工程と前記加熱工程とを同時に実施することが好適である。

本発明の配線回路基板およびその製造方法によれば、導体パターンとカバー絶縁層との間に、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層が介在されているので、導体パターンとカバー絶縁層との密着性の低下を防止することができる。
その結果、配線回路基板の長期の使用によっても、カバー絶縁層の導体パターンに対する剥離を防止して、導体パターンの変色の発生を防止することができる。

図１は、本発明の配線回路基板の一実施形態である回路付サスペンション基板を示す要部平面図、図２は、図１に示す回路付サスペンション基板の長手方向（以下、単に「長手方向」という場合がある。）に沿う要部断面図、図３は、図２に示す錫系薄層（後述）の拡大断面図である。なお、図１において、後述する錫系薄層および金属めっき層は、導体パターンの相対配置を明確にするために省略している。

この回路付サスペンション基板１は、ハードディスクドライブに装着され、図示しない磁気ヘッドを搭載して、その磁気ヘッドを磁気ディスクと対向するように支持する。回路付サスペンション基板１には、磁気ヘッドと、図示しないリード・ライト基板などの外部回路とを接続するための導体パターン４が形成されている。
また、この回路付サスペンション基板１は、図２に示すように、金属支持基板２と、金属支持基板２の上に形成されるベース絶縁層３と、ベース絶縁層３の上に形成される導体パターン４と、ベース絶縁層３の上に、導体パターン４を被覆するように形成されるカバー絶縁層６とを備えている。

金属支持基板２は、図１に示すように、長手方向に延びる平面視矩形薄板形状をなし、金属箔や金属薄板から形成されている。金属支持基板２を形成する金属材料としては、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、金属支持基板２は、その厚みが、例えば、１０〜６０μｍ、好ましくは、１５〜３０μｍである。

ベース絶縁層３は、金属支持基板２の上面に積層されている。より具体的には、ベース絶縁層３は、金属支持基板２の上において、導体パターン４の配線１２が形成される部分に対応するパターンとして形成されている。
ベース絶縁層３を形成する絶縁材料としては、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、好ましくは、感光性の合成樹脂が用いられ、さらに好ましくは、感光性ポリイミドが用いられる。また、ベース絶縁層３は、その厚みが、例えば、１〜３０μｍ、好ましくは、２〜２０μｍである。

導体パターン４は、磁気ヘッド側接続端子部１１Ａと、外部側接続端子部１１Ｂと、これら磁気ヘッド側接続端子部１１Ａおよび外部側接続端子部１１Ｂを接続するための配線１２とを、一体的に連続して備えている。
配線１２は、長手方向に沿って設けられ、幅方向（長手方向に直交する方向）において互いに間隔を隔てて複数（４本）並列配置されている。

磁気ヘッド側接続端子部１１Ａは、金属支持基板２の先端部（長手方向一端部）に配置され、幅方向に沿って互いに間隔を隔てて並列配置されている。また、磁気ヘッド側接続端子部１１Ａは、各配線１２の先端部がそれぞれ接続されるように、複数（４つ）設けられている。
また、磁気ヘッド側接続端子部１１Ａは、図２に示し後述するように、その下面が、金属支持基板２とベース絶縁層３とから露出され、その上面がカバー絶縁層６から露出されるように設けられている。この磁気ヘッド側接続端子部１１Ａには、磁気ヘッドの端子部（図示せず）が接続される。

外部側接続端子部１１Ｂは、図１に示すように、金属支持基板２の後端部（長手方向他端部）に配置され、幅方向に沿って互いに間隔を隔てて並列配置されている。また、外部側接続端子部１１Ｂは、各配線１２の後端部がそれぞれ接続されるように、複数（４つ）設けられている。
また、外部側接続端子部１１Ｂは、図２に示し後述するように、その下面が、金属支持基板２とベース絶縁層３とから露出され、その上面がカバー絶縁層６とから露出されるように設けられている。この外部側接続端子部１１Ｂには、リード・ライト基板の端子部（図示せず）が接続される。

導体パターン４を形成する導体材料としては、例えば、銅、ニッケル、金、はんだ、またはそれらの合金などの導体材料が用いられ、好ましくは、銅が用いられる。
導体パターン４の厚みは、例えば、１〜１５μｍ、好ましくは、３〜１２μｍである。また、各配線１２の幅と、各磁気ヘッド側接続端子部１１Ａおよび各外部側接続端子部１１Ｂの幅とは、例えば、同一または相異なって、例えば、５０〜５００μｍ、好ましくは、８０〜３００μｍであり、各配線１２間の間隔と、各磁気ヘッド側接続端子部１１Ａ間の間隔と、各外部側接続端子部１１Ｂ間の間隔とは、例えば、同一または相異なって、例えば、５〜５００μｍ、好ましくは、１５〜１００μｍである。

なお、以下、磁気ヘッド側接続端子部１１Ａおよび外部側接続端子部１１Ｂは、特に区別が必要でない場合には、単に端子部１１として説明する。
カバー絶縁層６は、導体パターン４を被覆し、かつ、導体パターン４から露出するベース絶縁層３の上面を被覆するように、形成されている。より具体的には、カバー絶縁層６は、図２に示すように、平面視において、ベース絶縁層３と同一のパターンとして形成されている。また、カバー絶縁層６の厚みは、例えば、１〜２０μｍ、好ましくは、２〜１０μｍである。

また、この回路付サスペンション基板１では、端子部１１に対応する部分において、金属支持基板２、ベース絶縁層３およびカバー絶縁層６がそれぞれ開口されている。
より具体的には、金属支持基板２には、端子部１１が形成される部分において、厚み方向を貫通する金属開口部８が形成されている。この金属開口部８は、図１に示すように、平面視において、すべて（４つ）の端子部１１を含むように、平面視略矩形状に開口されている。

また、ベース絶縁層３には、端子部１１が形成される部分において、厚み方向を貫通するベース開口部９が形成されている。このベース開口部９は、平面視において、すべて（４つ）の端子部１１を含むように金属開口部８と同一形状に開口されている。すなわち、ベース開口部９は、平面視において、その長手方向両端縁および幅方向両端縁が、金属開口部８の長手方向両端縁および幅方向両端縁と同一位置となるように形成されている。

これにより、端子部１１の下面が、金属支持基板２の金属開口部８およびベース絶縁層３のベース開口部９から露出している。
また、カバー絶縁層６には、端子部１１が形成される部分において、厚み方向を貫通するカバー開口部１０が形成されている。このカバー開口部１０は、平面視において、すべて（４つ）の端子部１１を含むようにベース開口部９と同一形状に開口されている。すなわち、カバー開口部１０は、平面視において、その長手方向両端縁および幅方向両端縁が、ベース開口部９の長手方向両端縁および幅方向両端縁と同一位置となるように形成されている。

これにより、端子部１１の上面および両側面が、カバー絶縁層６のカバー開口部１０から露出している。
つまり、この端子部１１は、その表面（上面、両側面および下面）が、金属開口部８、ベース開口部９およびカバー開口部１０から露出するように形成されており、この端子部１１は、フライングリードとして形成されている。

そして、この回路付サスペンション基板１では、錫系薄層５が、導体パターン４の表面に形成されている。
錫系薄層５は、図２に示すように、配線１２が形成されている部分では、カバー絶縁層６に被覆され、配線１２とカバー絶縁層６との間に介在されている。また、錫系薄層５は、端子１１が形成されている部分では、金属開口部８、ベース開口部９およびカバー開口部１０から露出している。

また、錫系薄層５は、導体パターン４（配線１２および端子部１１）の上面および各側面（すなわち、幅方向両側面および長手方向両側面）に連続して設けられている。より具体的には、錫系薄層５は、導体パターン４の上面、幅方向両側面および長手方向両側面を浸食するように、形成されている。
そして、錫系薄層５は、少なくとも酸化錫を含んでおり、具体的には、錫系薄層５を形成する錫系材料が、下記組成式（１）で示される。
Ｍｔ_aＳｎ_bＯ （１）

（式中、Ｍｔは、銅、ニッケルおよび金からなる群から選択される少なくとも１種の金属原子を示す。また、ａおよびｂは、０＜（ａ／ｂ）＜１である。）
組成式（１）中、Ｍｔは、好ましくは、銅である。
また、錫系薄層５は、複数の異なる金属の層から形成されていてもよく、その場合には、錫系薄層５は、図３に示すように、錫合金からなる錫合金層３３と、錫合金層３３の表面に形成され、酸化錫からなる酸化錫層３１とを備えている。

錫合金層３３は、導体パターン４の表面（上面、幅方向両側面および長手方向両側面）を被覆しており、錫系薄層５における導体パターン４と接触する最内側面として形成されている。 また、錫合金層３３は、例えば、錫と導体パターン４を形成する導体材料との合金（錫合金）からなり、具体的には、導体パターン４が銅からなる場合には、錫と銅との錫銅合金から形成されている。

錫合金層３３を形成する錫合金（具体的には、錫銅合金）は、例えば、Ｃｕ₄₁Ｓｎ₁₁、Ｃｕ₁₀Ｓｎ₃、Ｃｕ₁₁Ｓｎ₉、Ｃｕ₃Ｓｎ、Ｃｕ₆Ｓｎ₅、Ｃｕ₃₉Ｓｎ₁₁、Ｃｕ₈₁Ｓｎ₂₂などの組成式として示される。また、錫銅合金は、上記した組成式（分子式）を総称して、単にＣｕ_xＳｎ_y（ｘおよびｙは、（ｘ／ｙ）≧１．１１である。）として示すこともできる。

錫合金層３３を形成する錫合金としては、単独または２種以上併用することができ、好ましくは、Ｃｕ₆Ｓｎ₅およびＣｕ₃Ｓｎが併用される。
具体的には、錫合金層３３は、Ｃｕ₃Ｓｎからなる第１錫合金層３７と、第１錫合金層３７の表面に形成され、Ｃｕ₆Ｓｎ₅からなる第２錫合金層３６とを備えている。
錫合金層３３の厚みは、第１錫合金層３７で、例えば、１〜１５００ｎｍ、好ましくは、２００〜８００ｎｍであり、第２錫合金層３６で、例えば、１〜１５００ｎｍ、好ましくは、２００〜８００ｎｍである。

酸化錫層３１は、錫合金層３３の表面に形成され、錫系薄層５におけるカバー絶縁層６と接触する最外側面として形成されている。
酸化錫層３１を形成する酸化錫は、例えば、ＳｎＯ（酸化錫（ＩＩ））、ＳｎＯ₂（酸化錫（ＩＶ））、Ｓｎ₂Ｏ₃（三酸化二錫）、Ｓｎ₃Ｏ₄、Ｓｎ₇Ｏ₁₃、ＳｎＯ₄などの組成式として示される。また、酸化錫は、上記した分子式を総称して、単にＳｎＯ_z（ｚは、０＜ｚ＜５である。）として示すこともできる。これらは、単独または２種以上併用することができる。好ましくは、ＳｎＯおよびＳｎＯ₂が併用される。

具体的には、酸化錫層３１は、ＳｎＯ₂からなる第１酸化錫層３５と、第１酸化錫層３５の表面に形成され、ＳｎＯからなる第２酸化錫層３４とを備えている。
酸化錫層３１の厚みは、例えば、５〜５０ｎｍ、好ましくは、５〜２０ｎｍであり、各層の厚みは、第１酸化錫層３５で、例えば、０．１〜５０ｎｍ、好ましくは、０．１〜１０ｎｍであり、第２酸化錫層３４で、例えば、１〜５０ｎｍ、好ましくは、３〜３０ｎｍである。

酸化錫層３１の厚みが上記範囲に満たない場合には、配線１２とカバー絶縁層６との密着性の低下を防止することができない場合があり、さらには、端子部１１の強度の向上を図れない場合がある。また、錫系薄層５の厚みが上記範囲を超える場合には、端子部１１における表面抵抗率が過度に高くなる場合がある。
錫系薄層５の厚みは、上記した各層の厚みの合計であって、例えば、５００〜１５００ｎｍ、好ましくは、７００〜１１００ｎｍである。

なお、上記した錫系薄層５（つまり、第１錫合金層３７、第２錫合金層３６、第１酸化錫層３５および第２酸化錫層３４）の組成および厚みは、電界放射型走査電子顕微鏡分析（ＦＥ−ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡分析（ＴＥＭ）、エネルギー分散型Ｘ線分光分析（ＥＤＳ）、オージェ電子分光分析（ＡＥＳ）、電子プローブマイクロアナライザー分析（ＥＰＭＡ）などによりそれぞれ測定することができる。また、錫系薄層５の組成および厚みを、ＳＥＲＡ法（ＩＰＣ−４５５４）により測定することもできる。

カバー絶縁層６を形成する絶縁材料としては、上記したベース絶縁層３を形成する絶縁材料と同様のものが用いられる。カバー絶縁層６の厚みは、例えば、２〜１０μｍ、好ましくは、３〜６μｍである。
また、この回路付サスペンション基板１では、図２に示すように、端子部１１において、錫系薄層５の表面に金属めっき層７が形成されている。

金属めっき層７は、より具体的には、端子部１１の上面および両側面に形成される錫系薄層５（第２酸化錫層３４）の表面と、端子部１１の下面とに、これらに連続して形成されている。金属めっき層７を形成する金属材料としては、例えば、金やニッケルなどが用いられ、好ましくは、金が用いられる。また、金属めっき層７の厚みは、例えば、０．２〜５μｍ、好ましくは、０．５〜３μｍである。

次に、本発明の配線回路基板の製造方法の一実施形態としての回路付サスペンション基板の製造方法を、図４および図５を参照して説明する。
まず、この方法では、図４（ａ）に示すように、金属支持基板２を用意する。
次いで、この方法では、図４（ｂ）に示すように、金属支持基板２の上にベース絶縁層３を形成する。

ベース絶縁層３を形成するには、例えば、まず、感光性ポリイミド樹脂前駆体のワニス（感光性ポリアミック酸樹脂溶液）を、金属支持基板２の全面に均一に塗布し、例えば、７０〜１２０℃で加熱して乾燥してベース皮膜を形成する。次いで、このベース皮膜を、フォトマスクを介して露光した後、現像し、次いで、これを、例えば、３５０〜４００℃で加熱して硬化（イミド化）することにより、金属支持基板２の上にベース絶縁層３を上記したパターンで形成する。

次いで、この方法では、図４（ｃ）に示すように、ベース絶縁層３の上に、導体パターン４を上記したパターンで形成する。
導体パターン４は、例えば、アディティブ法、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形成する。好ましくは、アディティブ法により形成する。
すなわち、アディティブ法では、まず、ベース絶縁層３の全面に、図示しない種膜を形成する。種膜を形成する材料としては、例えば、銅、クロムまたはこれらの合金などの金属材料が用いられる。種膜は、スパッタリング、電解めっきまたは無電解めっきなどにより、形成する。次いで、種膜の表面に、ドライフィルムレジストを設けて、これを露光および現像し、導体パターンと逆パターンの図示しないめっきレジストを形成する。次いで、めっきレジストから露出する種膜の表面に、めっきにより、導体パターン４を形成し、次いで、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種膜をエッチングなどにより除去する。なお、めっきは、好ましくは、電解銅めっきが用いられる。

次いで、この方法では、図４（ｄ）に示すように、導体パターン４の表面に錫層３２を形成する。
錫層３２は、例えば、無電解錫めっきにより、導体パターン４の表面に形成する。
なお、この無電解錫めっきにおいては、導体パターン４が銅からなる場合には、銅と錫との置換により、導体パターン４の表面がエッチングされ、より具体的には、導体パターン４の上面、幅方向両側面および長手方向両側面が浸食されるように、錫層３２が形成される。

錫層３２（加熱工程前の錫層３２）の厚みは、例えば、１〜２０００ｎｍ、好ましくは、２００〜５００ｎｍである。加熱工程前の錫層３２の厚みが上記範囲にない場合には、後の工程で形成される錫系薄層５を上記範囲内の厚みで形成できない場合がある。
次いで、この方法では、図４（ｅ）に示すように、カバー皮膜２３を、上記したパターンで、形成する。

カバー皮膜２３は、カバー絶縁層６が形成される前の未硬化の樹脂である。
カバー皮膜２３を、例えば、感光性ポリイミドを用いて形成する場合には、まず、感光性ポリアミック酸樹脂溶液を、導体パターン４および錫層３２を含むベース絶縁層３の全面に塗布し、例えば、７０〜１２０℃で加熱して乾燥する。次いで、これを、フォトマスクを介して露光した後、現像することにより、配線１２の表面に形成される錫層３２を被覆し、端子部１１の表面に形成される錫層３２を露出させるパターンに形成する。

次いで、この方法では、図５（ｆ）に示すように、未硬化のカバー皮膜２３を加熱により硬化させるとともに、錫層３２を加熱および冷却することにより錫系薄層５を形成する。
カバー皮膜２３を硬化させるとともに、錫系薄層５を形成するには、まず、錫層３２およびカバー皮膜２３が形成された製造途中の回路付サスペンション基板１を、真空下で３５０℃以上に加熱する（加熱工程）。

加熱工程では、例えば、回路付サスペンション基板１を減圧乾燥機などに投入して、減圧乾燥機内を真空ポンプ（減圧ポンプ）により真空下にしながら、ヒータにより回路付サスペンション基板１を加熱する。
具体的には、加熱工程における真空圧としては、例えば、３Ｐａ以下、好ましくは、１Ｐａ以下であり、通常、０．１Ｐａ以上である。なお、真空（減圧）下における雰囲気を、例えば、大気などの酸素含有雰囲気下、あるいは、窒素などの不活性ガス雰囲気下とし、好ましくは、不活性ガス雰囲気下とする。

また、加熱温度は、カバー皮膜２３を硬化させることができ、かつ、ベース絶縁層３およびカバー皮膜２３を分解させない温度であって、好ましくは、３６０℃以上、さらに好ましくは、３８０℃以上、通常、例えば、４５０℃以下、好ましくは、４１０℃以下である。また、加熱時間は、例えば、６０〜３００分間、好ましくは、８０〜２４０分間である。なお、常温から加熱温度までの加熱速度は、例えば、１〜６℃／分、好ましくは、４〜６℃／分である。

この加熱工程により、未硬化のカバー皮膜２３が硬化されてカバー絶縁層６が形成されると同時に、導体パターン４の導体材料に対して錫が拡散されるとともに、錫に対して導体パターン４の導体材料が拡散されて、錫合金層３３（図３参照）が形成される。
この錫の拡散では、導体パターン４の表面に形成される錫層３２の錫が内側に向かって拡散され、これにより、錫合金層３３が、加熱前の錫層３２より厚い厚みをもって形成される。

この錫の拡散によって、錫層３２は、錫合金層３３に置換され、錫層３２は実質的に消滅する。
次いで、加熱工程後、錫合金層３３を含む製造途中の回路付サスペンション基板１を、真空下で、加熱温度から常温に至る途中（冷却到達温度）まで、冷却する（第１冷却工程）。

第１冷却工程では、例えば、上記した加熱工程において用いられた減圧乾燥機などがそのまま用いられ、具体的には、減圧乾燥機のヒータの運転を停止させるとともに、真空ポンプの運転を継続させる。
第１冷却工程における冷却到達温度は、例えば、１００℃以上３５０℃未満、好ましくは、１５０〜３００℃で、さらに好ましくは、２００〜２５０℃の範囲から選択される任意の温度である。また、冷却速度（加熱温度から冷却到達温度まで冷却するときの冷却速度）は、例えば、０．１〜５℃／分、好ましくは、０．５〜４℃／分である。また、第１冷却工程における真空圧は、上記した加熱工程における真空圧と同様である。

そして、第１冷却工程後、錫合金層３３を含む製造途中の回路付サスペンション基板１を、大気圧下で冷却する（冷却工程としての第２冷却工程）。
第２冷却工程では、第１冷却工程において用いられた減圧乾燥機などがそのまま用いられ、具体的には、ヒータの運転を停止させた状態で、真空ポンプの運転を停止させて、減圧乾燥機内を大気開放する。

また、第２冷却工程では、回路付サスペンション基板１を、例えば、第１冷却工程の冷却温度から常温（室温、具体的には、１０〜４０℃、さらに具体的には、２５℃程度）まで冷却する。冷却速度（冷却到達温度から常温まで冷却する冷却速度）は、例えば、１〜５℃／分、好ましくは、２〜４℃／分である。
この第２冷却工程により、錫合金層３３の表面（実質的に、錫原子のみ）が酸化されて、酸化錫層３１が形成される。つまり、錫合金層３３の外側面とカバー皮膜２３の内側面との間に微量混入された酸素が錫合金層３３（錫原子）の酸化のための酸素供給源となり、錫合金層３３の表面を酸化させる。

また、錫合金層３３の表面の酸化により、錫合金層３３は、第２冷却工程前より、薄く形成される。
これによって、錫合金層３３および酸化錫層３１からなる錫系薄層５が形成される（図３参照）。
次いで、この方法では、図５（ｇ）に示すように、金属支持基板２に金属開口部８を形成する。

金属開口部８の形成では、例えば、ドライエッチング（例えば、プラズマエッチング）やウェットエッチング（例えば、化学エッチング）などの公知のエッチング法、ドリル穿孔、レーザ加工が用いられ、好ましくは、化学エッチングが用いられる。
次いで、この方法では、図５（ｈ）に示すように、ベース絶縁層３にベース開口部９を形成する。

ベース開口部９の形成では、例えば、ドライエッチング（例えば、プラズマエッチング）やウェットエッチング（例えば、化学エッチング）などの公知のエッチング法、ドリル穿孔、レーザ加工が用いられ、好ましくは、プラズマエッチングが用いられる。
次いで、この方法では、図５（ｉ）に示すように、金めっき層７を、端子部１１の上面および両側面に形成される錫系薄層５の表面と、端子部１１の下面とに、連続するように形成する。

金めっき層７は、例えば、電解めっきまたは無電解めっき、好ましくは、電解めっきにより、形成する。
そして、この回路付サスペンション基板１およびその製造方法では、端子部１１を含む導体パターン４の表面に錫系薄層５が形成されているので、端子部１１の強度の向上を十分に図ることができる。その結果、接続信頼性の高い回路付サスペンション基板１を得ることができる。

しかも、導体パターン４とカバー絶縁層６との間に、酸化錫層３１を含む錫系薄層５が介在されているので、導体パターン４を錫合金層３３で被覆するにもかかわらず、導体パターン４とカバー絶縁層６との密着性の低下を防止することができる。
その結果、回路付サスペンション基板１の長期の使用によっても、カバー絶縁層６の導体パターン４に対する剥離（浮き）を防止して、配線１２の変色の発生を防止することができる。

なお、上記した説明では、錫系薄層５を、錫合金層３３および酸化錫層３１から形成して例示したが、錫系薄層５の層構成としてはこれに限定されず、少なくとも錫合金層３３が形成されていればよく、例えば、加熱工程後において錫層３２が残存していてもよく、例えば、図６に示すように、錫合金層３３、錫層３２および酸化錫層３１から形成することもできる。

図６において、錫層３２は、実質的に錫（Ｓｎ）のみからなっており、錫合金層３３と酸化錫層３１との間、具体的には、第２錫合金層３６と第１酸化錫層３５との間に介在されている。
錫層３２の厚みは、例えば、１〜１５００ｎｍ、好ましくは、１〜５００ｎｍである。
また、上記した説明では、第１冷却工程を実施したが、例えば、第１冷却工程を実施することなく、加熱工程の直後に、大気圧下で第２冷却工程を実施することもできる。この場合には、第２冷却工程における冷却速度（加熱温度から常温まで冷却する冷却速度）は、例えば、１〜５℃／分、好ましくは、２〜４℃／分である。

また、上記した説明では、真空下での第１冷却工程および大気圧下での第２冷却工程を順次実施したが、例えば、これらに代えて、真空下での冷却工程としての第３冷却工程および大気圧下での再加熱工程を順次実施することもできる。
すなわち、第３冷却工程では、上記した加熱工程の後に、第１冷却工程および第２冷却工程に代えて実施され、錫合金層３３を含む製造途中の回路付サスペンション基板１を、真空下で冷却する。

すなわち、第３冷却工程では、上記した加熱工程において用いられた減圧乾燥機などがそのまま用いられ、具体的には、真空ポンプの運転を継続させながら、ヒータの運転を停止させて、常温（室温、具体的には、１０〜４０℃、さらに具体的には、２５℃程度）まで冷却する。
また、第３冷却工程における冷却速度（加熱温度から常温まで冷却するときの冷却速度）は、例えば、１〜１０℃／分、好ましくは、２〜３℃／分である。また、第３冷却工程における真空圧としては、例えば、３Ｐａ以下、好ましくは、１Ｐａ以下であり、通常、０．１Ｐａ以上である。なお、真空下における雰囲気を、例えば、大気などの酸素含有雰囲気下、あるいは、窒素などの不活性ガス雰囲気下とし、好ましくは、不活性ガス雰囲気下とする。

再加熱工程では、第３冷却工程後、回路付サスペンション基板１を、大気圧下で１５０℃以上に加熱する。
再加熱工程では、例えば、上記した減圧乾燥機（真空ポンプ使用せず）や、それとは異なる乾燥機を用いることができる。
また、加熱温度は、好ましくは、１５０〜２２０℃、さらに好ましくは、１６０〜２００℃である。加熱時間は、例えば、１０〜１２０分間、好ましくは、２０〜６０分間である。なお、常温から加熱温度までの加熱速度は、例えば、１〜２０℃／分、好ましくは、５〜１０℃／分である。

再加熱工程後には、回路付サスペンション基板１を、例えば、大気圧下または真空下で、好ましくは、大気圧下で、常温に冷却（徐冷）する。
回路付サスペンション基板１を大気圧下で冷却するには、乾燥機のヒータを停止させるか、あるいは、乾燥機から回路付サスペンション基板１を取り出して、大気雰囲気下に放置する。また、冷却（徐冷）速度は、例えば、１〜５０℃／分である。

これら第３冷却工程および再加熱工程により、錫合金層３３の表面が酸化されて、酸化錫層３１が形成される。これによって、錫合金層３３および酸化錫層３１からなる錫系薄層５が形成される。
また、上記の説明では、回路付サスペンション基板１の端子部１１を、フライングリードとして形成したが、例えば、端子部１１に対応する位置において、ベース開口部９および金属開口部８を形成することなく、端子部１１を、その下面（裏面）が、下側からベース絶縁層３および金属支持基板２により支持されるように形成することもできる。

また、上記の説明では、本発明の配線回路基板を、金属支持基板２を備える回路付サスペンション基板１として例示して説明したが、本発明の配線回路基板は、これに限定されず、例えば、金属支持基板２を補強層として備えるフレキシブル配線回路基板や、金属支持基板２を備えないフレキシブル配線回路基板などの他の配線回路基板にも広く適用することができる。

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制限されることはない。
実施例１
厚み２０μｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）箔からなる金属支持基板を用意した（図４（ａ）参照）。

次いで、感光性ポリアミック酸樹脂溶液を、金属支持基板の全面に均一に塗布し、９０℃で加熱して乾燥してベース皮膜を形成した。次いで、このベース皮膜を、フォトマスクを介して露光した後、現像し、その後、これを３７０℃で加熱して硬化（イミド化）することにより、金属支持基板の上に、厚み１０μｍのポリイミドからなるベース絶縁層を形成した（図４（ｂ）参照）。

次いで、このベース絶縁層の全面に、厚み５０ｎｍのクロム薄膜および厚み１００ｎｍの銅薄膜をスパッタ蒸着法により順次形成することにより、種膜を形成した。次いで、この種膜の上面に、導体パターンのパターンと逆パターンのめっきレジストを形成した後、電解銅めっきにより、厚み１０μｍの銅からなる導体パターンを形成した（図４（ｃ）参照）。各配線の幅および各端子部の幅は１００μｍであり、各配線間の間隔および各端子部間の間隔は２０μｍであった。

次いで、導体パターンの表面に、無電解錫めっきにより、厚み４８５ｎｍの錫層を形成した（図４（ｄ）参照）。
次いで、感光性ポリアミック酸樹脂溶液を、錫層を含むベース絶縁層の全面に塗布し、９０℃で加熱して乾燥した。次いで、これを、フォトマスクを介して露光した後、現像することにより、カバー開口部が形成され、錫層が露出されるパターンにカバー皮膜を形成した（図４（ｅ）参照）。

次いで、錫層およびカバー皮膜が形成された製造途中の回路付サスペンション基板を、減圧乾燥機に投入して、ヒータおよび真空ポンプを運転させることにより、真空下（１Ｐａ）で、２５℃から４００℃まで、加熱速度６℃／分で、加熱し、続いて、真空下（１Ｐａ）で、４００℃で１２０分間、加熱を継続した（加熱工程）。
この加熱により、カバー皮膜を硬化（イミド化）させるとともに、銅に対して錫が拡散された錫銅合金からなる錫合金層を形成した（図５（ｆ）参照）。

続いて、減圧乾燥機のヒータの運転を停止させて、回路付サスペンション基板を、真空下（１Ｐａ）で、２５０℃に冷却した（第１冷却工程）。第１冷却工程における冷却速度は０．６℃／分であった。
次いで、真空ポンプの運転を停止させて、減圧乾燥機内を大気開放することにより、回路付サスペンション基板を、大気圧下で、２５０℃から２５℃に冷却した（第２冷却工程）。第２冷却工程における冷却速度は３℃／分であった。

次いで、金属開口部を、金属支持基板を化学エッチングすることにより形成し（図５（ｇ）参照）、次いで、ベース開口部を、ベース絶縁層をプラズマエッチングすることにより形成した（図５（ｈ）参照）。
その後、厚み２μｍの金めっき層を、電解金めっきにより、端子部の上面および両側面に形成される錫合金層の表面と、端子部の下面とに、これらに連続するように形成した（図５（ｉ）参照）。

実施例２〜５
錫層の形成において、錫層の厚み（加熱工程前の錫層の厚み）を表１の括弧内の数値に従って変更した以外は、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。
実施例６〜１０
真空下での第１冷却工程および大気圧下での第２冷却工程に代えて、真空下での第３冷却工程および大気圧下での再加熱工程を実施した以外は、実施例１と同様にして、錫系薄層を形成することにより、回路付サスペンション基板を得た。

すなわち、第３冷却工程では、加熱工程後、錫合金層を含む製造途中の回路付サスペンション基板を、加熱工程で用いられた減圧乾燥機の真空ポンプの運転を継続させながら、ヒータの運転を停止させることにより、真空下（１Ｐａ）で、４００℃から２５℃に冷却した。第３冷却工程における冷却速度は３℃／分であった。
再加熱工程では、第３冷却工程後、回路付サスペンション基板を、別の乾燥機に投入して、大気圧下で、２００℃に、加熱速度１０℃／分で、３０分間、加熱した。その後、大気圧下で、徐冷した。徐冷速度は５℃／分であった。

比較例１
加熱工程において、加熱温度を１５０℃、加熱時間を６０分に変更し、第１冷却工程および第２冷却工程の実施に代えて、加熱工程後、回路付サスペンション基板を、大気圧下で１５０℃から２５℃に徐冷した以外は実施例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２
加熱工程において、真空下から大気圧下に変更し、さらに、第１冷却工程および第２冷却工程に代えて、加熱工程後に、減圧乾燥機を用いて、ヒータの運転を停止させながら、真空ポンプを運転させて、回路付サスペンション基板を、真空下（１Ｐａ）で、４００℃から２５℃に徐冷した以外は実施例１と同様にして、回路付サスペンション基板を得た。

（評価）
１） 各実施例および各比較例の回路付サスペンション基板において、錫系薄層における各層の組成および厚みを、ＳＥＲＡ法（ＩＰＣ−４５５４）に準拠して、それぞれ測定した。
その結果、実施例１〜１０の錫系薄層においては、Ｃｕ₃Ｓｎからなる第１錫合金層、Ｃｕ₆Ｓｎ₅からなる第２錫合金層、ＳｎＯ₂からなる第１酸化錫層およびＳｎＯからなる第２酸化錫層の存在のみが確認された。また、Ｓｎからなる錫層が消滅していることを確認した。

一方、比較例１および２の錫系薄層においては、Ｓｎからなる錫層、Ｃｕ₃Ｓｎからなる第１錫合金層、Ｃｕ₆Ｓｎ₅からなる第２錫合金層の存在が確認された。また、Ｓｎからなる錫層が消滅していることを確認した。
錫系薄層の厚みを、表１に示す。
２） 端子部の接続強度
各実施例および各比較例の回路付サスペンション基板の外部側接続端子を、ボンディングツールを用いて、超音波振動を加えることにより、リード・ライト基板の金パッドからなる端子部に接続させた。その後、万能試験機（テンシロン、エー・アンド・デイ社製）により、１８０度方向に剥離する剥離試験を実施し、端子部の接続強度を評価した。その結果を表１に示す。
３） カバー絶縁層の剥離強度
各実施例および各比較例の回路付サスペンション基板において、先端部において、カバー絶縁層を、ベース絶縁層および金属支持基板から引き剥がし、万能試験機（テンシロン、エー・アンド・デイ社製）を用いて、一方のチャックでカバー絶縁層の先端部をつかみ、他方のチャックでベース絶縁層および金属支持基板の先端部をつかんで、これらを１８０度方向に剥離する剥離試験を実施し、配線とカバー絶縁層との密着性を、カバー絶縁層の剥離強度として測定した。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である回路付サスペンション基板を示す要部平面図である。 図１に示す回路付サスペンション基板の長手方向に沿う要部断面図である。 図２に示す錫系薄層の拡大断面図である。 本発明の配線回路基板の製造方法の一実施形態としての、図２に示す回路付サスペンション基板の製造方法を示す製造工程図であって、（ａ）は、金属支持基板を用意する工程、（ｂ）は、ベース絶縁層を、金属支持基板の上に形成する工程、（ｃ）は、導体パターンを、ベース絶縁層の上に形成する工程、（ｄ）は、錫層を、導体パターンの表面に形成する工程、（ｅ）は、カバー皮膜を形成する工程を示す。 図４に続いて、本発明の配線回路基板の製造方法の一実施形態としての、図２に示す回路付サスペンション基板の製造方法を示す製造工程図であって、（ｆ）は、カバー皮膜を加熱により硬化させるとともに、錫系薄層を形成する工程、（ｇ）は、金属開口部を金属支持基板に形成する工程、（ｈ）は、ベース開口部をベース絶縁層に形成する工程、（ｉ）は、金属めっき層を形成する工程を示す。 本発明の配線回路基板の他の実施形態（錫層が残存する態様）である回路付サスペンション基板の錫系薄層の拡大断面図である。 実施例の錫系薄層の厚みと剥離強度との関係のグラフを示す。

符号の説明

１ 回路付サスペンション基板
３ ベース絶縁層
４ 導体パターン
５ 錫系薄層層
６ カバー絶縁層
２３ カバー皮膜
３１ 酸化錫層
３２ 錫層

Claims (8)

1. ベース絶縁層と、
   前記ベース絶縁層の上に形成される導体パターンと、
   前記導体パターンの表面に形成され、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層と、
   前記ベース絶縁層の上に、前記錫系薄層を被覆するように形成されるカバー絶縁層と
   を備えることを特徴とする、配線回路基板。
2. 前記錫系薄層は、前記酸化錫からなる酸化錫層を含み、
   前記酸化錫層の厚みが、５〜５０ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載の配線回路基板。
3. ベース絶縁層を形成する工程、
   前記ベース絶縁層の上に導体パターンを形成する工程、
   前記導体パターンの表面に錫層を形成する工程、
   前記錫層を、真空下で３５０℃以上に加熱する加熱工程、
   前記加熱工程後、前記錫層を、大気圧下で冷却することにより、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層を形成する冷却工程、および、
   前記ベース絶縁層の上に、前記錫系薄層を被覆するように、カバー絶縁層を形成する工程を備える配線回路基板の製造方法により得られることを特徴とする、配線回路基板。
4. ベース絶縁層を形成する工程、
   前記ベース絶縁層の上に導体パターンを形成する工程、
   前記導体パターンの表面に錫層を形成する工程、
   前記錫層を、真空下で３５０℃以上に加熱する加熱工程、
   前記加熱工程後、前記錫層を、真空下で冷却する冷却工程、
   前記冷却工程後、前記錫層を、大気圧下で１５０℃以上に加熱することにより、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層を形成する再加熱工程、および、
   前記ベース絶縁層の上に、前記錫系薄層を被覆するように、カバー絶縁層を形成する工程を備える配線回路基板の製造方法により得られることを特徴とする、配線回路基板。
5. 前記カバー絶縁層を形成する工程は、
   未硬化の樹脂を積層する工程と、
   積層された未硬化の前記樹脂を加熱により硬化させる硬化工程とを含み、
   前記硬化工程と前記加熱工程とを同時に実施することを特徴とする、請求項３または４に記載の配線回路基板。
6. ベース絶縁層を形成する工程、
   前記ベース絶縁層の上に導体パターンを形成する工程、
   前記導体パターンの表面に錫層を形成する工程、
   前記錫層を、真空下で３５０℃以上に加熱する加熱工程、
   前記加熱工程後、前記錫層を、大気圧下で冷却することにより、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層を形成する冷却工程、
   前記ベース絶縁層の上に、前記錫系薄層を被覆するように、カバー絶縁層を形成する工程
   を備えることを特徴とする、配線回路基板の製造方法。
7. ベース絶縁層を形成する工程、
   前記ベース絶縁層の上に導体パターンを形成する工程、
   前記導体パターンの表面に錫層を形成する工程、
   前記錫層を、真空下で３５０℃以上に加熱する加熱工程、
   前記加熱工程後、前記錫層を、真空下で冷却する冷却工程、
   前記冷却工程後、前記錫層を、大気圧下で１５０℃以上に加熱することにより、少なくとも酸化錫を含む錫系薄層を形成する再加熱工程、および、
   前記ベース絶縁層の上に、前記錫系薄層を被覆するように、カバー絶縁層を形成する工程
   を備えることを特徴とする、配線回路基板の製造方法。
8. 前記カバー絶縁層を形成する工程は、
   未硬化の樹脂を積層する工程と、
   積層された未硬化の前記樹脂を加熱により硬化させる硬化工程とを含み、
   前記硬化工程と前記加熱工程とを同時に実施することを特徴とする、請求項６または７に記載の配線回路基板の製造方法。

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