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JP2010108964A - Method for manufacturing circuit board - Google Patents

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JP2010108964A
JP2010108964A JP2008276440A JP2008276440A JP2010108964A JP 2010108964 A JP2010108964 A JP 2010108964A JP 2008276440 A JP2008276440 A JP 2008276440A JP 2008276440 A JP2008276440 A JP 2008276440A JP 2010108964 A JP2010108964 A JP 2010108964A
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wiring
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JP2008276440A
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Nobuo Fuji
信男 藤
Yasunori Hashimoto
靖典 橋本
Nana Takeuchi
奈々 竹内
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form micro wiring with a rectangular wiring cross-sectional shape by a semi-additive method. <P>SOLUTION: In a method for manufacturing a circuit board which includes a metal layer on an insulating resin, the method includes steps of: forming a first metal layer on a surface of the insulating resin; forming a plating resist layer for a metal wiring pattern on a surface of the first metal layer as a first resist layer through the use of a positive photoresist; forming a second metal layer by an electrolytic plating; and etching the exposed second metal layer with an etching solution. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、高精度な回路パターンを形成し得る生産性に優れた回路の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a circuit having excellent productivity capable of forming a highly accurate circuit pattern.

エレクトロニクス製品の軽量化と小型化に伴い、プリント回路基板のパターニングの高精度化が求められている。中でもプリント回路基板に用いられる可撓性フィルムは、その可撓性ゆえに三次元配線ができ、エレクトロニクス製品の小型化に適していることから需要が拡大している。液晶ディスプレイパネルへのIC(Integrated Circuit)接続に用いられるTAB(Tape Automated Bonding)技術は、比較的狭幅の長尺ポリイミドフィルムを加工することで樹脂回路基板としては高精細なパターンを得ることができる。しかしながらTAB技術においても微細化の進展に関しては限界に近づきつつある。そこで、回路基板を多層化することでより配線密度を高めようとする提案がある(特許文献1参照)。   With the reduction in weight and size of electronic products, there is a need for higher precision in patterning of printed circuit boards. Among them, the demand for flexible films used for printed circuit boards is increasing because they can be used for three-dimensional wiring due to their flexibility and are suitable for downsizing of electronic products. TAB (Tape Automated Bonding) technology used for IC (Integrated Circuit) connection to a liquid crystal display panel can obtain a high-definition pattern as a resin circuit board by processing a relatively narrow long polyimide film. it can. However, the TAB technology is approaching its limit with respect to the progress of miniaturization. In view of this, there has been a proposal to increase the wiring density by increasing the number of circuit boards (see Patent Document 1).

しかし、多層化により配線密度を高めても、半導体素子端子と回路基板の端子接続の密度を高めることはできない。性能面とコスト面から半導体素子の小型化が求められており、回路基板の半導体素子搭載部分の回路パターン配線密度はさらに高める必要がある。   However, even if the wiring density is increased by increasing the number of layers, the density of terminal connections between the semiconductor element terminals and the circuit board cannot be increased. There is a demand for miniaturization of semiconductor elements from the viewpoint of performance and cost, and it is necessary to further increase the circuit pattern wiring density of the semiconductor element mounting portion of the circuit board.

回路パターンのラインを形成するには、高精細パターン加工しやすい方法であるフルアディティブ法やセミアディティブ法に基づくフォトリソグラフィー技術が用いられるが、どれだけ高精細なパターンが得られるかについては、そこで用いられるフォトレジストが有する解像度が影響する。一般に微細配線を形成するためのフォトレジストの解像度はネガ型よりもポジ型の方が高い。しかし、ポジ型レジストはネガ型に比較して、断面形状でテーパー大きくなり、配線断面形状が矩形になりにくく、以下のように微細化に不利となる。すなわち、微細化が進むと、配線ボトムと基板の密着面積、ICチップバンプと配線トップの接合面積をできるだけ大きくして接合強度を確保する必要がある。このため、配線のトップ幅とボトム幅は設計で許される限り大きくする必要がある。また、絶縁信頼性確保のために、配線間の距離もできるだけ大きくする必要がある。以上の条件を満たすためには配線断面形状は矩形である必要があるが、前記のとおり、ポジ型レジストを用いた場合に微細配線の断面形状を矩形とすることは困難であった。   In order to form circuit pattern lines, photolithography technology based on the full additive method and semi-additive method, which are easy to process high-definition patterns, is used. The resolution of the photoresist used is affected. In general, the resolution of the photoresist for forming fine wiring is higher in the positive type than in the negative type. However, the positive resist has a larger taper in cross-sectional shape than the negative type, and the cross-sectional shape of the wiring is less likely to be rectangular, which is disadvantageous for miniaturization as follows. That is, as the miniaturization proceeds, it is necessary to increase the contact area between the wiring bottom and the substrate and the bonding area between the IC chip bump and the wiring top as much as possible to ensure the bonding strength. For this reason, it is necessary to make the top width and bottom width of the wiring as large as possible in the design. In order to ensure insulation reliability, it is necessary to increase the distance between the wirings as much as possible. In order to satisfy the above conditions, the cross-sectional shape of the wiring needs to be rectangular, but as described above, it is difficult to make the cross-sectional shape of the fine wiring rectangular when using a positive resist.

一方、ネガ型レジストを用いたセミアディティブ法で配線形成を行い、必要な箇所だけエッチングにて細くする方法もある(特許文献2参照)。この方法によれば、配線の断面形状を矩形とすることは容易である。しかし、配線ピッチが狭くなるとネガ型レジストの解像度では現像不良が発生し、配線形成ができない。
特開2002−43750号公報(第2頁−第5頁) 特開2007−287953号公報(第1頁−第21頁)
On the other hand, there is also a method in which wiring is formed by a semi-additive method using a negative resist and only necessary portions are thinned by etching (see Patent Document 2). According to this method, it is easy to make the cross-sectional shape of the wiring rectangular. However, when the wiring pitch is narrowed, development failure occurs at the resolution of the negative resist, and wiring cannot be formed.
JP 2002-43750 A (pages 2 to 5) JP 2007-287953 A (page 1 to page 21)

以上のように、セミアディティブ法で使用するフォトレジストがポジ型であると配線断面が矩形にすることが困難で、ネガ型であると解像度がポジに比較して低く、微細配線形成が困難であった。本発明は、かかる課題を解決し、セミアディティブ法により配線断面形状が矩形でかつ、微細である配線を形成することを目的とする。   As described above, if the photoresist used in the semi-additive method is a positive type, it is difficult to make the wiring cross section rectangular, and if it is a negative type, the resolution is lower than that of the positive and it is difficult to form fine wiring. there were. An object of the present invention is to solve such problems and to form a wiring having a rectangular and fine wiring cross-sectional shape by a semi-additive method.

すなわち本発明は、絶縁樹脂の上に金属層を有する回路基板の製造方法であって、絶縁樹脂の表面に第1金属層を形成する工程と、第1レジスト層として第1金属層の表面に金属配線パターン用のめっきレジスト層をポジ型のフォトレジストを用いて設ける工程と、電解めっきによって第2金属層を形成する工程と、露出した第2金属層をエッチング液でエッチングする工程を有する回路基板の製造方法である。   That is, the present invention is a method of manufacturing a circuit board having a metal layer on an insulating resin, the step of forming the first metal layer on the surface of the insulating resin, and the surface of the first metal layer as the first resist layer. A circuit having a step of providing a plating resist layer for a metal wiring pattern using a positive photoresist, a step of forming a second metal layer by electrolytic plating, and a step of etching the exposed second metal layer with an etching solution A method for manufacturing a substrate.

本発明によれば、ポジ型フォトレジストを用いて、断面形状が矩形の微細な配線が簡単に形成できる。   According to the present invention, a fine wiring having a rectangular cross-sectional shape can be easily formed using a positive photoresist.

本発明の回路基板の製造方法について、図1、2に基づいて以下に説明する。なお、以下の説明は本発明の一例であり、これに限定されるものではない。   A method for manufacturing a circuit board according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, the following description is an example of this invention and is not limited to this.

第1に絶縁樹脂101の表面に第1金属層201を形成する(図1−(1))。ここで用いられる絶縁樹脂は、回路パターン製造工程および電子部品実装での熱プロセスに耐えるだけの耐熱性を備えている必要がある。本発明で好適に用いられる絶縁樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルサルファイド、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、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミドおよび液晶ポリマーなどからなるフィルムを採用することができる。中でもポリイミドフィルムは、耐熱性に優れるとともに耐薬品性にも優れているので好適に採用される。また、低誘電損失など電気的特性が優れている点で、液晶ポリマーフィルムが好適に採用される。絶縁樹脂として、可撓性のガラス繊維補強樹脂板を採用することも可能である。ガラス繊維補強樹脂板の樹脂としては、エポキシ、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、マレイミド、ポリアミドおよびポリイミドなどの樹脂が挙げられる。   First, the first metal layer 201 is formed on the surface of the insulating resin 101 (FIG. 1- (1)). The insulating resin used here needs to have heat resistance sufficient to withstand the thermal process in the circuit pattern manufacturing process and electronic component mounting. As an insulating resin suitably used in the present invention, for example, a film made of polycarbonate, polyether sulfide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, polyimide, polyamide, liquid crystal polymer, or the like can be employed. Among these, a polyimide film is preferably used because it is excellent in heat resistance and chemical resistance. In addition, a liquid crystal polymer film is suitably employed because it has excellent electrical characteristics such as low dielectric loss. It is also possible to employ a flexible glass fiber reinforced resin plate as the insulating resin. Examples of the resin for the glass fiber reinforced resin plate include resins such as epoxy, polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, maleimide, polyamide, and polyimide.

絶縁樹脂の厚さは、電子機器の軽量化や小型化、あるいは微細なビアホール形成のためには薄い方が好ましい。一方、機械的強度を確保するためや平坦性を維持するためには厚い方が好ましいことから、4μmから125μmの範囲であることが好ましい。   The thickness of the insulating resin is preferably thinner in order to reduce the weight and size of electronic equipment or to form fine via holes. On the other hand, in order to ensure mechanical strength and maintain flatness, the thicker one is preferable, and therefore the range of 4 μm to 125 μm is preferable.

第1金属層を形成する方法としてはスパッタ法、蒸着法、無電解めっき法のいずれを用いても構わない。第1金属層の材料としては銅、金、銀等の電気伝導度の高い材料を用いる。形成される第1金属層は、厚さが0.01μm以上3μm以下の範囲であることが好ましい。第1金属層の厚さを3μm以下とすることで、後に示すエッチング(図2−(2))により不要部分の第1金属層を除去する際に、短時間でエッチングを行うことができる。また、エッチングは幅方向にも進行するため、第2金属層の下に存在する第1金属層(配線部分)の幅が細くなるおそれがある。この幅方向の減少は1μm以下であることが好ましく、そのためには第1金属層の厚さは0.2μm以下であることが好ましい。これは、エッチングされる量にはバラツキが生じるため、実際に第1金属層の不要部分全体にわたってある厚さのエッチングを行うためには、その2倍量の厚さを除去するに相当する程度のエッチングを行わなければならない。一方、配線部分の幅方向のエッチングは両側からなされるため、さらに2倍程度の減少量となる。すなわち、厚さ0.2μmの第1金属層の不要部分を完全にエッチングしようとすると、配線部分は0.8μm程度細ることになるからである。一方、第1金属層を0.01μm以上とすることで十分な導電性が得られ、後の工程で電界めっきによりこの上に形成される第2金属層の膜厚バラツキを抑制することができる。   As a method for forming the first metal layer, any of sputtering, vapor deposition, and electroless plating may be used. As the material of the first metal layer, a material having high electrical conductivity such as copper, gold, silver or the like is used. The first metal layer to be formed preferably has a thickness in the range of 0.01 μm to 3 μm. By setting the thickness of the first metal layer to 3 μm or less, the etching can be performed in a short time when the unnecessary first metal layer is removed by etching (FIG. 2- (2)) described later. Further, since the etching proceeds in the width direction, the width of the first metal layer (wiring portion) existing under the second metal layer may be reduced. This reduction in the width direction is preferably 1 μm or less, and for that purpose, the thickness of the first metal layer is preferably 0.2 μm or less. This causes variations in the amount to be etched. Therefore, in order to actually perform etching of a certain thickness over the entire unnecessary portion of the first metal layer, it corresponds to removing twice the thickness. Etching must be performed. On the other hand, since the etching of the wiring portion in the width direction is performed from both sides, the amount of reduction is further doubled. That is, if an unnecessary portion of the first metal layer having a thickness of 0.2 μm is to be completely etched, the wiring portion is thinned by about 0.8 μm. On the other hand, by setting the first metal layer to 0.01 μm or more, sufficient conductivity can be obtained, and the film thickness variation of the second metal layer formed thereon can be suppressed by electroplating in a later step. .

第1金属層は単層でもよいが、複数層の金属層から形成されても良い。例えば、可撓性フィルムと密着性を確保するために、クロム、モリブデン、チタンやそれらを含む合金層を形成した上に、電気伝導率の良い銅、銀、金などの金属層を形成し、これらの複数層を合わせて給電用の第1金属層として形成しても良い。この場合、トータルの膜厚が上記範囲であることが好ましい。具体的な例としては、ポリイミドフィルム表面をプラズマ処理した後、厚さ10nm以上、30nm以下のNi:Cr=80:20の合金膜をスパッタにて形成した後に80〜200nmの厚さでCuスパッタ層を形成して第1金属層とすることが挙げられる。   The first metal layer may be a single layer or may be formed from a plurality of metal layers. For example, in order to ensure adhesion with a flexible film, a metal layer such as copper, silver, or gold having good electrical conductivity is formed on a chromium, molybdenum, titanium or alloy layer containing them, These multiple layers may be combined to form a first metal layer for power feeding. In this case, the total film thickness is preferably in the above range. As a concrete example, after the polyimide film surface is plasma-treated, an alloy film of Ni: Cr = 80: 20 having a thickness of 10 nm or more and 30 nm or less is formed by sputtering, and then Cu sputtering is performed at a thickness of 80 to 200 nm. A layer may be formed as the first metal layer.

第2に、上記で形成された第1金属層の表面に、レジスト層として金属配線パターン用のめっきレジスト層301を設ける。これはフォトリソグラフィーの技術を用いて配線を配置する場所のレジストを除去することにより形成される(図1−(2))。具体的には、フォトレジストをスピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで塗布して、乾燥し、次いでフォトレジストを所定パターンのフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分に301をレジスト層形成する。本発明では、より高解像に有利であるポジ型のフォトレジストを使用する。この工程により、上部に比べ底部が長い台形状(順テーパー)のレジストパターンが形成される。ポジ型レジスト材料としては液状でのコーティングにより成膜することが望ましい。ドライフィルムなどのフィルムのラミネートは液状レジストに比べて、第1金属層の表面との密着が弱く、レジスト幅が狭くなると剥がれやすくなるため、微細配線形成には不向きである。めっき後、レジストは溶解して剥離することが望ましい。硬化後に溶解しにくいポリイミドのような材料の場合、配線間にレジストが残り、配線間の第1金属層が除去できないため、短絡してしまう。   Second, a plating resist layer 301 for a metal wiring pattern is provided as a resist layer on the surface of the first metal layer formed as described above. This is formed by removing the resist at the place where the wiring is arranged by using a photolithography technique (FIG. 1- (2)). Specifically, the photoresist is applied by a spin coater, blade coater, roll coater, die coater or screen printer, and then dried, and then the photoresist is exposed and developed through a photomask having a predetermined pattern. A resist layer 301 is formed on a portion where the plating film is unnecessary. In the present invention, a positive type photoresist which is advantageous for higher resolution is used. By this step, a trapezoidal (forward taper) resist pattern having a longer bottom than the top is formed. As a positive resist material, it is desirable to form a film by liquid coating. A laminate of a film such as a dry film is not suitable for forming a fine wiring because the adhesion with the surface of the first metal layer is weaker than that of a liquid resist and the resist is easily peeled off when the resist width is narrow. It is desirable that after plating, the resist is dissolved and peeled off. In the case of a material such as polyimide that is difficult to dissolve after curing, a resist remains between the wirings, and the first metal layer between the wirings cannot be removed, resulting in a short circuit.

第3に、第1金属層を電解めっき給電用の電極として用いた電解めっきによって、第2金属層のパターン202を形成する(図1−(3))。第2金属層としては電気伝導度の高い銅、金、銀等の材料が好ましく、特に銅であることが好ましい。銅を用いる場合の電解銅めっき液としては、硫酸銅めっき液、シアン化銅めっき液およびピロリン酸銅めっき液などが用いられる。電解銅めっきの電流密度は、生産性を損なわない範囲で小さい程好ましい。電流密度が大きいほど電圧降下が大きくなり、めっき膜バラツキが大きくなるからである。硫酸銅めっき液の場合、電流密度は0.2〜2A/dmが望ましく、0.2〜1A/dmがさらに好ましい。第2金属層は、めっきレジストの存在しない部分に成長していくため、逆テーパーの形状となる。厚さは2μm以上20μm以下であることが好ましい。 Third, a pattern 202 of the second metal layer is formed by electrolytic plating using the first metal layer as an electrode for electrolytic plating power supply (FIG. 1- (3)). The second metal layer is preferably made of a material having high electrical conductivity such as copper, gold, or silver, and particularly preferably copper. As the electrolytic copper plating solution when copper is used, a copper sulfate plating solution, a copper cyanide plating solution, a copper pyrophosphate plating solution, and the like are used. The current density of the electrolytic copper plating is preferably as small as possible so long as the productivity is not impaired. This is because as the current density increases, the voltage drop increases and the plating film variation increases. For copper sulfate plating solution, the current density is desirably 0.2~2A / dm 2, more preferably 0.2~1A / dm 2. Since the second metal layer grows in a portion where there is no plating resist, it has a reverse taper shape. The thickness is preferably 2 μm or more and 20 μm or less.

第4に、露出した第2金属層をエッチング液でエッチングする。これにより、逆テーパー形状の第2金属層の上部と側面部が部分的にエッチングされ、第2金属層を矩形とすることが可能となる(図1−(4))。エッチング液は銅濃度によるエッチングレート変化の影響が少ない過酸化水素/硫酸系エッチング液を使用することが望ましく、中でも硫酸濃度が2wt.%以上、8wt.%以下かつ過酸化水素濃度が1wt.%以上、5wt.%以下であることが望ましい。硫酸濃度が2wt.%以上かつ過酸化水素濃度が1wt.%以上であれば、エッチング時間を短縮でき、良好な生産性を保つことができる。硫酸濃度が2wt.%より小さいとき、または過酸化水素が1wt.%より小さいときは、配線をエッチングするために長い時間が必要となり、レジスト下部のスパッタ層までエッチング液がしみ込み、第2金属層の下部がエッチングされやすくなるおそれがある。また、硫酸濃度が8wt.%以下かつ過酸化水素濃度が5wt.%以下であると、エッチング液の粘度が十分低く、配線とレジスト層の間へのエッチング液の浸入性が良好で、側面部を良好にエッチングできる。硫酸濃度が8wt.%より大きくなると均一なエッチングとなるため、第2金属層の下部もエッチングされてしまう可能性がある。また、エッチング時間を延ばすと、配線断面が矩形になる前に基板より配線が剥がれてしまう可能性がある。過酸化水素濃度が5wt.%を越えると、エッチングレートが早くなり、第2金属層の下部までエッチングされないでトップ角をエッチングしてしまい、配線断面が六角形になってしまう可能性がある。   Fourth, the exposed second metal layer is etched with an etchant. Thereby, the upper part and side part of the 2nd metal layer of a reverse taper shape are partially etched, and it becomes possible to make a 2nd metal layer into a rectangle (FIG. 1- (4)). As the etching solution, it is desirable to use a hydrogen peroxide / sulfuric acid based etching solution that is less affected by the etching rate change due to the copper concentration. % Or more, 8 wt. % Or less and the hydrogen peroxide concentration is 1 wt. % Or more, 5 wt. % Or less is desirable. The sulfuric acid concentration is 2 wt. % And the hydrogen peroxide concentration is 1 wt. If it is% or more, the etching time can be shortened and good productivity can be maintained. The sulfuric acid concentration is 2 wt. % Or less than 1 wt. If it is smaller than%, it takes a long time to etch the wiring, and the etching solution may penetrate into the sputter layer below the resist, and the lower part of the second metal layer may be easily etched. The sulfuric acid concentration is 8 wt. % Or less and the hydrogen peroxide concentration is 5 wt. % Or less, the viscosity of the etching solution is sufficiently low, the penetration of the etching solution between the wiring and the resist layer is good, and the side surface portion can be etched well. The sulfuric acid concentration is 8 wt. If the ratio is larger than%, uniform etching is performed, so that the lower portion of the second metal layer may be etched. Further, if the etching time is extended, the wiring may be peeled off from the substrate before the wiring cross section becomes rectangular. Hydrogen peroxide concentration is 5 wt. If it exceeds 50%, the etching rate becomes faster, the top corner is etched without being etched down to the lower portion of the second metal layer, and the wiring cross section may become a hexagon.

なお、エッチング前に前処理工程を含むことが好ましい。前処理としては熱処理や紫外線照射、TMAH等のアルカリ洗浄がある。いずれも第2金属層とレジスト層の界面に安定した隙間を形成し、エッチング液が安定して侵入するようにすることが目的である。前処理の熱処理条件としてはレジストを収縮させるために必要な熱量が必要である。ただし、温度が高いと後工程でレジスト剥離しなくなるので、温度は80−120℃で30分程度処理することが好ましい。ただし、ポジ型レジストの物性に影響されるので、これに限定するものではない。また、紫外線照射を行う場合は、ポジ型レジストが紫外線により第2金属層との界面に隙間が形成される程度に変形することが条件であるが、500−1000mJ/cm程度の露光量が目安となる。アルカリ洗浄についてはレジストの耐アルカリ性によるため、一様ではないが、目安としては現像液と同等レベルの強度によるアルカリ洗浄を行うことが目安となる。前処理をしなくてもエッチングは可能であるが、隙間が安定しないため、エッチングバラツキが大きく、配線形状において収率低下する可能性がある。 Note that it is preferable to include a pretreatment step before etching. Pretreatment includes heat treatment, ultraviolet irradiation, and alkali cleaning such as TMAH. In either case, the purpose is to form a stable gap at the interface between the second metal layer and the resist layer so that the etchant can enter stably. As heat treatment conditions for the pretreatment, an amount of heat necessary for shrinking the resist is required. However, if the temperature is high, the resist will not be peeled off in a later step, so it is preferable to treat the temperature at 80-120 ° C. for about 30 minutes. However, it is not limited to this because it is influenced by the physical properties of the positive resist. In addition, in the case of performing ultraviolet irradiation, it is a condition that the positive resist is deformed to such an extent that a gap is formed at the interface with the second metal layer due to ultraviolet rays, but an exposure amount of about 500 to 1000 mJ / cm 2 is required. It becomes a standard. Alkaline cleaning is not uniform because it depends on the alkali resistance of the resist, but as a guideline, it is a guideline to perform alkali cleaning with the same level of strength as the developer. Etching is possible without pre-treatment, but the gap is not stable, so the etching variation is large and the yield may be reduced in the wiring shape.

平坦化するエッチングにするためには、供給律則となるようにエッチング液濃度を薄く、エッチングレートは早い方が好ましい。エッチング液の銅濃度は2.5g/L〜16g/Lで管理をし、過酸化水素水の分解を抑制する目的の添加剤を適量添加する。エッチングはディッピングもしくはシャワーのどちらでも構わないが、エッチングバラツキを抑える必要がある場合は水平コンベア方式のディッピング処理が好ましい。   In order to achieve flattening etching, it is preferable that the etching solution concentration be thin and the etching rate be fast so as to satisfy the supply rule. The copper concentration of the etching solution is controlled at 2.5 g / L to 16 g / L, and an appropriate amount of an additive for suppressing the decomposition of hydrogen peroxide solution is added. Etching may be either dipping or showering, but when it is necessary to suppress variations in etching, a horizontal conveyor dipping process is preferred.

ところで、セミアディティブ法で電解めっきにて第2金属層を形成するとき、レジスト層とめっき析出する部分の接する部分はめっき液の交換性が悪いため、金属イオン供給が遅れ膜厚が薄くなることがある。このとき配線断面形状をみると、幅方向で中央部分が端部よりも厚くなる。これは膜厚均一性を重視した金属イオン濃度の低いめっき液を採用したときに起こりやすい。特に配線幅が狭くなるとレジスト開口幅が狭くなり、めっき液の交換性がより悪くなるので、配線トップが丸くなる(図1−(5))。配線トップが丸くなると、電子部品を搭載する際に横滑りを起こすことがある。   By the way, when the second metal layer is formed by electrolytic plating by the semi-additive method, the portion where the resist layer and the portion where the plating deposits contacts is poor in exchangeability of the plating solution, so that the metal ion supply is delayed and the film thickness becomes thin. There is. At this time, when the wiring cross-sectional shape is viewed, the central portion is thicker than the end portion in the width direction. This is likely to occur when a plating solution having a low metal ion concentration that emphasizes film thickness uniformity is employed. In particular, when the wiring width becomes narrower, the resist opening width becomes narrower and the exchangeability of the plating solution becomes worse, so that the wiring top becomes round (FIG. 1- (5)). If the wiring top is rounded, a side slip may occur when mounting electronic components.

これに対し、本発明のエッチング工程は、逆テーパー形状を矩形に修正する際に、丸くなった配線トップを平坦化することもできる。すなわち、本発明によれば、エッチングにて配線サイドのテーパーと配線トップの平坦化を同時に行うことができる。なお、丸くなった配線トップを平坦化する点においては、めっき液の添加剤にレベリング効果の強い添加剤を使用することも好ましく、これらの技術を併用することもできる。例えば装飾めっきに使用するような染料系の添加剤やパルス電源を用いるパルスリバースめっき法を用いれば、配線トップの平坦化は可能である。   On the other hand, the etching process of the present invention can flatten the rounded wiring top when correcting the inversely tapered shape to a rectangle. That is, according to the present invention, the wiring side taper and the wiring top can be flattened simultaneously by etching. In terms of flattening the rounded wiring top, it is also preferable to use an additive having a strong leveling effect as the additive of the plating solution, and these techniques can be used in combination. For example, by using a pulse reverse plating method using a dye-based additive or a pulse power source as used in decorative plating, the wiring top can be flattened.

またレジスト層の厚みは第2金属層の厚みよりも3μm以上厚いことが好ましい。ただし、配線トップが丸いときは、図6のAを第2金属層の厚みとする。これは配線トップを平坦化するのにエッチング液の液交換性の差異を利用するためである。レジスト層の厚みが第2金属層の厚みよりも3μm以上厚いと、配線端部(レジスト層との接触部分)に比べ配線トップにおけるエッチング液の液交換性が良くなり、平坦化するようなエッチングが可能となる。   The thickness of the resist layer is preferably 3 μm or more thicker than the thickness of the second metal layer. However, when the wiring top is round, A in FIG. 6 is the thickness of the second metal layer. This is because the difference in etchability of the etching solution is used to flatten the wiring top. When the thickness of the resist layer is 3 μm or more thicker than the thickness of the second metal layer, the etchability of the etchant at the top of the wiring is improved compared to the end of the wiring (contact portion with the resist layer), and etching that flattens Is possible.

露出した第2金属層をエッチング液でエッチングした後、めっきレジスト層を剥離する(図2−(1))。剥離方法としては、UV照射後に無機アルカリや有機アルカリで溶解する方法とUV照射しないで有機溶剤で溶解する方法がある。   After the exposed second metal layer is etched with an etching solution, the plating resist layer is peeled off (FIG. 2- (1)). As a peeling method, there are a method of dissolving with an inorganic alkali or an organic alkali after UV irradiation, and a method of dissolving with an organic solvent without UV irradiation.

その後、露出した第1金属層201をエッチング液で除去する(図2−(2))。露出した第1金属層を除去するエッチング液としては過酸化水素/硫酸系エッチング液や過硫酸ソーダ等のエッチングレートが低いものが好ましい。エッチングレートが高いとエッチングバラツキが大きくなり、第1金属層だけでなく、第2金属層である配線まで除去してしまうからである。また、第1金属層にエッチングされにくいクロムやクロムを含む合金層を用いた場合は、クロムやクロム合金のみを選択エッチングする液でエッチングする必要がある。クロムやクロム合金のみを選択エッチングする液には塩酸とベンゾトリアゾール等のインヒビターが含まれる。インヒビターは銅に吸着されるため、第2金属層である銅配線が保護され、エッチングされない。   Thereafter, the exposed first metal layer 201 is removed with an etching solution (FIG. 2- (2)). As the etching solution for removing the exposed first metal layer, a low etching rate such as hydrogen peroxide / sulfuric acid based etching solution or sodium persulfate is preferable. This is because if the etching rate is high, the variation in etching increases, and not only the first metal layer but also the wiring that is the second metal layer is removed. Further, when the first metal layer is made of chromium or an alloy layer containing chromium that is difficult to etch, it is necessary to etch only the chromium or the chromium alloy with a liquid that selectively etches. The solution for selectively etching only chromium or a chromium alloy contains hydrochloric acid and an inhibitor such as benzotriazole. Since the inhibitor is adsorbed by copper, the copper wiring as the second metal layer is protected and is not etched.

さらに第1金属層が除去された配線間の樹脂101の表面をエッチングする方が好ましい。これは絶縁信頼性を低下させる第1金属層の残渣を樹脂表面ごとエッチングし、完全に除去するためである(図2−(3))。樹脂表面の除去厚さは1nm以上500nm以下であることが好ましい。このとき用いるエッチング液としては濃硫酸、アルカリ系水溶液、有機溶剤、クロム酸、アルカリ過マンガン酸溶液等がある。またエッチング液を用いない方法としてプラズマアッシングによりエッチングする方法がある。   Furthermore, it is preferable to etch the surface of the resin 101 between the wirings from which the first metal layer has been removed. This is because the residue of the first metal layer that lowers the insulation reliability is etched together with the resin surface and completely removed (FIG. 2- (3)). The removal thickness of the resin surface is preferably 1 nm or more and 500 nm or less. Examples of the etching solution used at this time include concentrated sulfuric acid, an alkaline aqueous solution, an organic solvent, chromic acid, and an alkaline permanganate solution. Further, as a method that does not use an etchant, there is a method of etching by plasma ashing.

本発明の回路基板の製造方法は、剥離可能な有機物層を介して補強板に貼り付けた絶縁樹脂上で各工程を実施しても良い。好ましく用いられる補強板は、ソーダライムガラス、ホウケイ酸系ガラス、石英ガラスなどのガラス板、インバー合金、ステンレススチール、チタンなどの金属板、アルミナ、ジルコニアおよび窒化シリコンなどのセラミックス板やガラス繊維補強樹脂板などが挙げられる。これらは、いずれも熱膨張係数や吸湿膨張係数が小さい点で好ましい。また回路パターン製造工程の耐熱性と耐薬品性に優れている点、大面積で表面平滑性が高い基板が安価に入手しやすい点、および塑性変形しにくい点でガラス板が好ましい。中でも、アルミノホウケイ酸塩ガラスに代表されるホウケイ酸系ガラスからなるガラス板は、高弾性率でかつ熱膨張係数が小さいため、特に好ましく用いられる。   In the method for manufacturing a circuit board according to the present invention, each step may be performed on an insulating resin attached to a reinforcing plate via a peelable organic layer. Reinforcing plates that are preferably used include glass plates such as soda lime glass, borosilicate glass, and quartz glass, metal plates such as Invar alloy, stainless steel, and titanium, ceramic plates such as alumina, zirconia, and silicon nitride, and glass fiber reinforced resin. A board etc. are mentioned. These are all preferable in that the thermal expansion coefficient and the hygroscopic expansion coefficient are small. Further, a glass plate is preferred because it is excellent in heat resistance and chemical resistance in the circuit pattern manufacturing process, easily obtains a substrate having a large area and high surface smoothness at low cost, and hardly deforms plastically. Among them, a glass plate made of borosilicate glass typified by aluminoborosilicate glass is particularly preferably used because it has a high elastic modulus and a small thermal expansion coefficient.

金属板やガラス繊維補強樹脂板を補強板に採用する場合は、長尺連続体の製造もできるが、位置精度を確保しやすい点で、枚葉式で行うことが好ましい。枚葉とは、長尺連続体でなく、個別のシート状でハンドリングされる状態を言う。   When a metal plate or a glass fiber reinforced resin plate is used for the reinforcing plate, a long continuous body can be manufactured, but it is preferable to use a single wafer type in that it is easy to ensure positional accuracy. A sheet means a state where it is handled as an individual sheet, not a long continuous body.

補強板に用いられるガラス板は、ヤング率が小さかったり厚さが薄かったりすると、可撓性フィルムの膨張、収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦なステージ上に真空吸着したときにガラス板が割れることがある。また、真空吸着、脱着で絶縁樹脂が変形することになり位置精度の確保が難しくなる傾向がある。一方、ガラス板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が悪くなることがあり、露光精度が悪くなる傾向がある。また、ロボット等によるハンドリング時に負荷が大きくなり、素早い取り回しが難しくなって生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増大する傾向がある。これらの点から、ガラス板の厚さは、0.3mmから2.0mmの範囲が好ましい。また、枚葉補強板であるガラス基板のヤング率(kg/mm)と厚さ(mm)の3乗の積が、850kg・mm以上860000kg・mm以下の範囲であることが好ましく、1500kg・mm以上190000kg・mm以下が更に好ましく、2400kg・mm以上110000kg・mm以下の範囲が最も好ましい。 When the Young's modulus is small or the thickness is thin, the glass plate used for the reinforcing plate becomes warped or twisted due to the expansion and contraction force of the flexible film, and when it is vacuum-adsorbed on a flat stage, the glass plate May crack. In addition, the insulating resin is deformed by vacuum adsorption and desorption, and it tends to be difficult to ensure the positional accuracy. On the other hand, if the glass plate is thick, the flatness may deteriorate due to uneven thickness, and the exposure accuracy tends to deteriorate. In addition, the load increases during handling by a robot or the like, which makes it difficult to handle quickly and causes a decrease in productivity, and also tends to increase the transportation cost. From these points, the thickness of the glass plate is preferably in the range of 0.3 mm to 2.0 mm. In addition, the product of the cube of the Young's modulus (kg / mm 2 ) and thickness (mm) of the glass substrate that is a single-wafer reinforcing plate is preferably in the range of 850 kg · mm to 860000 kg · mm, preferably 1500 kg · More preferably, the range is from mm to 190000 kg · mm, and the most preferred range is from 2400 kg · mm to 110000 kg · mm.

補強板に金属板を用いる場合、金属板のヤング率が小さかったり厚さが薄かったりすると、絶縁樹脂の膨張力や収縮力で金属板の反りやねじれが大きくなり、平坦なステージ上に真空吸着できなくなったり、また、金属板の反りやねじれの分、絶縁樹脂が変形することにより、位置精度の保持が難しくなる。また、金属板に折れがあると、その時点で不良品になる。一方、金属板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が悪くなることがあり、露光精度が悪くなる。また、ロボット等によるハンドリング時に負荷が大きくなり、素早い取り回しが難しくなって生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増大する。これらの点から、金属板の厚さは、0.1mmから0.7mmの範囲が好ましい。また、枚葉補強板である金属基板のヤング率(kg/mm)と厚さ(mm)の3乗の積が、2kg・mm以上162560kg・mm以下の範囲であることが好ましい。金属基板のヤング率(kg/mm)と厚さ(mm)の3乗の積が、10kg・mm以上30000kg・mm以下であることが更に好ましく、15kg・mm以上20500kg・mm以下の範囲であることが最も好ましい。 When a metal plate is used for the reinforcing plate, if the Young's modulus of the metal plate is small or the thickness is thin, the warping or twisting of the metal plate increases due to the expansion force or contraction force of the insulating resin, and vacuum adsorption is performed on a flat stage. It becomes impossible to maintain the position accuracy because the insulating resin is deformed by the warp or twist of the metal plate. Further, if the metal plate is broken, it becomes a defective product at that time. On the other hand, if the metal plate is thick, the flatness may deteriorate due to uneven thickness, and the exposure accuracy will deteriorate. In addition, the load is increased during handling by a robot or the like, which makes it difficult to handle quickly and causes a decrease in productivity, and also increases the transportation cost. From these points, the thickness of the metal plate is preferably in the range of 0.1 mm to 0.7 mm. Moreover, it is preferable that the product of the cube of the Young's modulus (kg / mm 2 ) and the thickness (mm) of the metal substrate which is a single-wafer reinforcing plate is in the range of 2 kg · mm to 162560 kg · mm. The product of the cube of Young's modulus (kg / mm 2 ) and thickness (mm) of the metal substrate is more preferably 10 kg · mm to 30000 kg · mm, and in the range of 15 kg · mm to 20500 kg · mm. Most preferably it is.

本発明において、補強板は絶縁樹脂全面を固定する必要はない。絶縁樹脂上にある回路パターンの寸法精度の要求される部分のみ固定してもよい。したがって絶縁樹脂と補強板の大きさは異なっても構わない。例えば絶縁樹脂上に搭載するIC等の電子部品と同等もしくは少し大きめの補強板を貼り合わせて固定しても構わない。可撓性に乏しいガラス板やセラミックス板を補強板に用いることもでき、長尺の絶縁樹脂(例えば可撓性フィルム等)を使用して長尺連続体の製造が可能である。   In the present invention, it is not necessary for the reinforcing plate to fix the entire surface of the insulating resin. Only the portion of the circuit pattern on the insulating resin that requires dimensional accuracy may be fixed. Therefore, the sizes of the insulating resin and the reinforcing plate may be different. For example, a reinforcing plate that is the same as or slightly larger than an electronic component such as an IC mounted on an insulating resin may be bonded and fixed. A glass plate or a ceramic plate with poor flexibility can be used as the reinforcing plate, and a long continuous body can be produced using a long insulating resin (for example, a flexible film).

回路基板と補強板の貼り合わせに用いられる有機物層には、接着剤または粘着剤が使用される。接着剤または粘着剤としては、例えば、アクリル系またはウレタン系の再剥離剤と呼ばれる粘着剤を挙げることができる。回路基板の加工中は十分な接着力があり、剥離時は容易に剥離でき、回路基板に歪みを生じさせないために、弱粘着から中粘着と呼ばれる領域の接着力のものが好ましい。このような接着剤または粘着剤として、タック性があるシリコーン樹脂、エポキシ系樹脂を使用することも可能である。   An adhesive or a pressure-sensitive adhesive is used for the organic layer used for bonding the circuit board and the reinforcing plate. Examples of the adhesive or pressure-sensitive adhesive include pressure-sensitive adhesives called acrylic or urethane re-peeling agents. In order to have a sufficient adhesive force during the processing of the circuit board, and can be easily peeled off at the time of peeling, and does not cause distortion in the circuit board, a material having an adhesive force in a region called a weak adhesive to a medium adhesive is preferable. As such an adhesive or pressure-sensitive adhesive, it is also possible to use a silicone resin or an epoxy resin having tackiness.

また、有機物層として、低温領域で接着力が減少するもの、紫外線照射で接着力が減少するものや、加熱処理で接着力が減少するものも好適に用いられる。これらの中でも、接着力の変化が大きいという点で、紫外線照射で接着力が減少する有機物が好ましく用いられる。紫外線照射で接着力が減少するものの例としては、2液架橋型のアクリル系粘着剤が挙げられる。また、低温領域で接着力が減少するものの例としては、結晶状態と非結晶状態間を可逆的に変化するアクリル系粘着剤が挙げられる。   In addition, as the organic material layer, those whose adhesive strength is reduced in a low temperature region, those whose adhesive strength is reduced by ultraviolet irradiation, and those whose adhesive strength is reduced by heat treatment are suitably used. Among these, an organic substance whose adhesive strength is reduced by irradiation with ultraviolet rays is preferably used because it has a large change in adhesive strength. An example of a material whose adhesive strength is reduced by ultraviolet irradiation is a two-component cross-linking acrylic pressure-sensitive adhesive. Moreover, as an example of the adhesive force decreasing in the low temperature region, an acrylic pressure-sensitive adhesive that reversibly changes between a crystalline state and an amorphous state can be mentioned.

本発明において、剥離力は、有機物層を介して補強板と貼り合わせた1cm幅の絶縁樹脂を剥離するときの180°方向ピール強度で測定される。剥離力を測定するときの剥離速度は300mm/分とする。本発明において、剥離力は0.098N/mから98N/mの範囲であることが好ましい。   In this invention, peeling force is measured by 180 degree direction peel strength when peeling 1 cm width insulating resin bonded together with the reinforcement board through the organic substance layer. The peeling speed when measuring the peeling force is 300 mm / min. In the present invention, the peel force is preferably in the range of 0.098 N / m to 98 N / m.

絶縁樹脂を補強板から剥離するときの剥離力は、0.098N/mより小さいと回路パターン形成中に絶縁樹脂が有機物層から剥離するおそれがある。一方、剥離力が98N/mより大きいと、回路基板が可撓性フィルムをベースとした回路基板である場合、剥離後の可撓性フィルムが変形したりカールしたりするおそれがある。剥離の界面は、補強板と有機物層との界面でも有機物層と回路基板との界面でもどちらでも良いが、回路基板から有機物層を除去する工程が省略できるので、有機物層と回路基板との界面で剥離する方が好ましい。   If the peeling force when peeling the insulating resin from the reinforcing plate is less than 0.098 N / m, the insulating resin may peel from the organic layer during circuit pattern formation. On the other hand, when the peeling force is greater than 98 N / m, when the circuit board is a circuit board based on a flexible film, the flexible film after peeling may be deformed or curled. The peeling interface may be either the interface between the reinforcing plate and the organic material layer or the interface between the organic material layer and the circuit board, but the step of removing the organic material layer from the circuit board can be omitted, so the interface between the organic material layer and the circuit board. It is more preferable to peel off.

補強板と有機物層との接着力を向上させるために、補強板にシランカップリング剤塗布などのプライマー処理を行っても良い。プライマー処理以外に、紫外線処理あるいは紫外線オゾン処理などによる洗浄や、ケミカルエッチング処理、サンドブラスト処理あるいは微粒子分散層形成などの表面粗化処理なども好適に用いられる。   In order to improve the adhesive force between the reinforcing plate and the organic layer, the reinforcing plate may be subjected to a primer treatment such as application of a silane coupling agent. In addition to the primer treatment, cleaning by ultraviolet treatment or ultraviolet ozone treatment, surface roughening treatment such as chemical etching treatment, sand blast treatment or fine particle dispersion layer formation is also preferably used.

有機物層の厚さは、0.1μmから20μmの範囲が好ましく、さらに好ましくは0.3μmから10μmの範囲である。   The thickness of the organic layer is preferably in the range of 0.1 μm to 20 μm, more preferably in the range of 0.3 μm to 10 μm.

回路基板が可撓性フィルムをベースとした回路基板である場合、可撓性フィルムは補強板への貼り合わせに先立って、調湿されていることが好ましい。可撓性フィルムは熱や湿度など環境によって膨張や収縮を繰り返す特性を有する。例えば温度や湿度で膨張した可撓性フィルムを補強板に貼り合わせ、高精度の回路パターンを形成すると、補強板からの剥離後に可撓性フィルムが収縮するために可撓性フィルム上の回路パターンの位置精度は低下する。あるいは、温度や湿度で収縮した可撓性フィルムを補強板に貼り合わせ、高精度の回路パターンを形成すると、補強板からの剥離後に可撓性フィルムが膨張するために可撓性フィルム上の回路パターンの位置精度は低下する。以上より、調湿は、0℃超、100℃未満の温度条件、25%RH以上75%RH以下の湿度条件下で、可撓性フィルムを重ねないで行うことが好ましい。補強板から剥離後に可撓性フィルムの回路パターンと、電子部品や他の回路基板とを接合する際の温湿度環境がわかっている場合は、その環境に合わせることが好ましい。   In the case where the circuit board is a circuit board based on a flexible film, the flexible film is preferably conditioned before being attached to the reinforcing plate. The flexible film has a characteristic of repeatedly expanding and contracting depending on the environment such as heat and humidity. For example, when a flexible film expanded by temperature or humidity is bonded to a reinforcing plate to form a highly accurate circuit pattern, the flexible film contracts after peeling from the reinforcing plate, so the circuit pattern on the flexible film The positional accuracy of the is reduced. Alternatively, when a flexible film that has shrunk due to temperature or humidity is bonded to a reinforcing plate to form a highly accurate circuit pattern, the flexible film expands after peeling from the reinforcing plate, so the circuit on the flexible film The pattern position accuracy decreases. From the above, it is preferable that the humidity adjustment is performed without overlapping the flexible film under a temperature condition of more than 0 ° C. and less than 100 ° C. and a humidity condition of 25% RH or more and 75% RH or less. When the temperature / humidity environment when the circuit pattern of the flexible film is bonded to the electronic component or other circuit board after being peeled from the reinforcing plate is known, it is preferable to match the environment.

回路基板は加工前に、熱処理されていることが好ましい。熱処理をすることによって、回路基板の製造工程の熱履歴による回路基板への熱収縮歪みが蓄積されるのを抑制することができる。熱処理温度は100℃以上であることが好ましく、回路基板製造工程の最高温度以上であることがさらに好ましい。   The circuit board is preferably heat-treated before processing. By performing the heat treatment, it is possible to suppress accumulation of heat shrinkage strain on the circuit board due to the thermal history of the circuit board manufacturing process. The heat treatment temperature is preferably 100 ° C. or higher, and more preferably the highest temperature in the circuit board manufacturing process.

さらに図3、4に基づいて本発明の補強板を用いた回路基板の製造方法の一例を説明する。厚さ0.7mmの補強板702(例えばアルミノホウケイ酸塩ガラス板)に、スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで、シランカップリング剤を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板に、比較的低粘度のシランカップリング剤の薄膜を均一に塗布するためには、スピンコーターの使用が好ましい。ガラス基板にシランカップリング剤塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚さが20nmのシランカップリング剤層を得る。   Further, an example of a circuit board manufacturing method using the reinforcing plate of the present invention will be described with reference to FIGS. A silane coupling agent is applied to a reinforcing plate 702 (for example, an aluminoborosilicate glass plate) having a thickness of 0.7 mm using a spin coater, blade coater, roll coater, bar coater, die coater, or screen printer. In order to uniformly apply a thin film of a silane coupling agent having a relatively low viscosity to a single-wafer substrate that is intermittently sent, it is preferable to use a spin coater. After the silane coupling agent is applied to the glass substrate, it is dried by heat drying or vacuum drying to obtain a silane coupling agent layer having a thickness of 20 nm.

次に、上記シランカップリング剤層上に、スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで、紫外線硬化型有機物701を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板のシランカップリング剤層上に比較的粘度が高い有機物を均一に塗布するためには、ダイコーターの使用が好ましい。シランカップリング剤層上に有機物層701を形成後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚さ2μmの紫外線硬化型有機物層(以下、有機物層という)を得る。この有機物層701に、ポリエステルフィルムルム上にシリコーン樹脂層を設けた空気遮断用フィルムを貼り付けて1週間放置させる。空気遮断用フィルムを貼り合わせる代わりに、窒素雰囲気中や真空中で保管することもできる。また、有機物層を長尺フィルム基体に塗布し、乾燥後、枚葉基板に転写することも可能である。   Next, an ultraviolet curable organic material 701 is applied on the silane coupling agent layer by a spin coater, a blade coater, a roll coater, a bar coater, a die coater, or a screen printing machine. In order to uniformly apply an organic substance having a relatively high viscosity onto the silane coupling agent layer of the single-wafer substrate that is intermittently sent, it is preferable to use a die coater. After the organic layer 701 is formed on the silane coupling agent layer, the layer is dried by heat drying or vacuum drying to obtain an ultraviolet curable organic layer (hereinafter referred to as an organic layer) having a thickness of 2 μm. An air blocking film in which a silicone resin layer is provided on a polyester film film is attached to the organic layer 701 and left for one week. Instead of laminating the air blocking film, it can be stored in a nitrogen atmosphere or in a vacuum. It is also possible to apply the organic material layer to a long film substrate, transfer it to a single wafer substrate after drying.

また、上記シランカップリング剤は補強板702の表面に塗布する代わりに、有機物層701に添加しても構わない。シランカップリング剤は補強板702に塗布しても有機物層701に添加しても同じ効果を得ることができる。   Further, the silane coupling agent may be added to the organic layer 701 instead of being applied to the surface of the reinforcing plate 702. Even if the silane coupling agent is applied to the reinforcing plate 702 or added to the organic layer 701, the same effect can be obtained.

なお、有機物層701は、最初に可撓性フィルム側に形成されていても良いし、補強板側に形成されていても良く、両側に各々形成されていても良い。有機物層の形成が容易であり、可撓性フィルムを剥離する際に有機物層が可撓性フィルム側ではなく補強板側に残るように剥離できることから、有機物層は補強板側に形成する方が好ましい。   The organic material layer 701 may be initially formed on the flexible film side, may be formed on the reinforcing plate side, or may be formed on both sides. It is easy to form the organic layer, and when peeling the flexible film, it can be peeled off so that the organic layer remains on the reinforcing plate side instead of the flexible film side, so it is better to form the organic layer on the reinforcing plate side preferable.

次に、上記空気遮断用フィルムを剥がして可撓性フィルム(例えばポリイミドフィルム)101を貼り付ける。可撓性フィルム101の厚さは、4μmから125μmの範囲であることが好ましい。可撓性フィルム101の片面または両面に金属層があらかじめ形成されていても良い。可撓性フィルム101の補強板貼り合わせ面側に金属層を設けておくと、電磁波遮断用のためのグラウンド層などとして利用することができる。可撓性フィルムは、あらかじめ所定の大きさのカットシートにしておいて貼り付けても良いし、長尺ロールから巻きだしながら、貼り付けと切断をしてもよい。貼り付け作業には、ロール式ラミネーターや真空ラミネーターを使用することができる。可撓性フィルム101を貼り付けた後、有機物層701に紫外線を照射して架橋を進行させる。   Next, the air blocking film is peeled off and a flexible film (for example, polyimide film) 101 is attached. The thickness of the flexible film 101 is preferably in the range of 4 μm to 125 μm. A metal layer may be formed in advance on one side or both sides of the flexible film 101. If a metal layer is provided on the reinforcing plate bonding surface side of the flexible film 101, it can be used as a ground layer for shielding electromagnetic waves. The flexible film may be pasted in a cut sheet of a predetermined size, or may be pasted and cut while being unwound from a long roll. For the pasting operation, a roll laminator or a vacuum laminator can be used. After the flexible film 101 is pasted, the organic layer 701 is irradiated with ultraviolet rays to cause crosslinking.

以後は、補強板を用いないときと同様のプロセスで、第1金属層201の形成(図3−(1))、パターン化されためっきレジスト層301の形成(図3−(2))、第2金属層202の形成(図3−(3))、第2金属層のエッチング(図3−(4))、めっきレジスト層の剥離(図4−(1))、第1金属層のエッチング(図4−(2))、および配線間の樹脂101の表面のエッチング(図4−(3))の各工程を行うことができる。   Thereafter, in the same process as when the reinforcing plate is not used, formation of the first metal layer 201 (FIG. 3- (1)), formation of the patterned plating resist layer 301 (FIG. 3- (2)), Formation of the second metal layer 202 (FIG. 3- (3)), etching of the second metal layer (FIG. 3- (4)), peeling of the plating resist layer (FIG. 4- (1)), Each step of etching (FIG. 4- (2)) and etching of the surface of the resin 101 between the wirings (FIG. 4- (3)) can be performed.

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these.

実施例1
図3、図4、を用いて説明する。可撓性フィルム101である25μm厚のポリイミドフィルム(“カプトン”(商品名)100EN 東レ・デュポン(株)製)を剥離可能な有機物層701(紫外線硬化型粘着剤“SKダイン”SW22 線研化学(株)製)を介して平坦なガラス板である補強板702に固定した。有機物層701は可撓性フィルム101を補強板702に固定した後に1J/cmのUV照射を行い、接着力を低下させた。
Example 1
This will be described with reference to FIGS. Organic film layer 701 (UV curable adhesive “SK Dyne” SW22) that can peel off the flexible film 101 of 25 μm thick polyimide film (“Kapton” (trade name) 100EN manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) To a reinforcing plate 702 that is a flat glass plate. The organic layer 701 was irradiated with 1 J / cm 2 of UV after fixing the flexible film 101 to the reinforcing plate 702 to reduce the adhesive force.

次に可撓性フィルム基板101の表面を窒素プラズマ処理した後、Ni:Cr=80:20の合金膜をスパッタで10nm形成し、次いで銅をスパッタで100nm形成、第1金属層201を形成した(図3−(1))。第1金属層201は電解めっき給電目的の導電層として用いた。   Next, after the surface of the flexible film substrate 101 was subjected to nitrogen plasma treatment, an alloy film of Ni: Cr = 80: 20 was formed by sputtering to 10 nm, then copper was formed to 100 nm by sputtering, and the first metal layer 201 was formed. (FIG. 3- (1)). The first metal layer 201 was used as a conductive layer for electrolytic plating power supply.

次に第1金属層201上に配線パターン形成用ポジ型のめっきレジスト301を15μmの厚さに形成した。めっきレジストとしては半導体素子に用いられるポジ型感光性の液状レジスト“PMER P−LA900PM”(東京応化工業(株))を使用し、レジスト厚15μmでL/S=7/8μmのめっきレジスト301を形成した。 “PMER P−LA900PM”をスピンコーターで厚み15μmとなるように塗布した後、90℃で30分のキュアを行った。次に、配線形成部に800mJ/cmの紫外線露光し、次いで3%のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)水溶液で現像し、配線形成部のレジストを開口させることでめっきレジスト301のパターンを形成した(図3−(2))。 Next, a positive plating resist 301 for forming a wiring pattern was formed on the first metal layer 201 to a thickness of 15 μm. As a plating resist, a positive photosensitive liquid resist “PMER P-LA900PM” (Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) used for semiconductor elements is used, and a plating resist 301 having a resist thickness of 15 μm and L / S = 7/8 μm is used. Formed. “PMER P-LA900PM” was applied with a spin coater to a thickness of 15 μm, and then cured at 90 ° C. for 30 minutes. Next, the wiring formation portion is exposed to UV light of 800 mJ / cm 2 , then developed with 3% TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution, and the pattern of the plating resist 301 is formed by opening the resist in the wiring formation portion. (FIG. 3- (2)).

このとき、レジストパターンとしては、図5に示すようなパターンを以下のようにして形成した。インナーリード(IL)として、9mm×2mmの長方形801の2つの長辺上に、15μmピッチで、1辺あたり600個ずつ、7μm×50μmの長方形の接合パッド802を並べた。接合パッドの7μmの辺を上記の9mm×2mmの長方形の長辺と平行に配置し、接合パッドの50μmの辺の中心を長方形の長辺上に配置した。また、アウターリード(OL)として、IL長方形と中心を同じくする、30mm×30mmの長方形804の2つの長辺上に、50μmピッチで、1辺あたり600個ずつ、24μm×50μmの長方形の接合パッド805を並べた。IL接合パッドとOL接合パッドは、一対一に対応しており、幅7μmの配線803で結んだ。これらを1ユニットとして、これを335mm×250mmのポリイミドフィルム上に、40mmピッチで8行×6列に均等配置した。   At this time, a resist pattern as shown in FIG. 5 was formed as follows. As inner leads (IL), rectangular bonding pads 802 of 7 μm × 50 μm were arranged on two long sides of a 9 mm × 2 mm rectangle 801 at a pitch of 15 μm, 600 pieces per side. The 7 μm side of the bonding pad was placed in parallel with the long side of the 9 mm × 2 mm rectangle, and the center of the 50 μm side of the bonding pad was placed on the long side of the rectangle. Also, as outer leads (OL), a rectangular bonding pad of 24 μm × 50 μm, 600 pieces per side at a pitch of 50 μm, on two long sides of a rectangle 804 of 30 mm × 30 mm having the same center as the IL rectangle. 805 are arranged. The IL bond pad and the OL bond pad have a one-to-one correspondence and are connected by a wiring 803 having a width of 7 μm. These were made into 1 unit, and this was equally arrange | positioned on a 335 mm x 250 mm polyimide film at a pitch of 40 mm at 8 rows x 6 columns.

次に、レジスト開口部に銅層である第2金属層を厚さ12μmに形成した(図3−(3))。ここで、第2金属層の厚さとは図6のAの長さのことである。電解銅めっきは硫酸銅めっき液を用い、めっき条件は電流密度1A/dmとした。 Next, the 2nd metal layer which is a copper layer was formed in the resist opening part by 12 micrometers in thickness (FIG. 3- (3)). Here, the thickness of the second metal layer is the length of A in FIG. For the electrolytic copper plating, a copper sulfate plating solution was used, and the plating conditions were a current density of 1 A / dm 2 .

次に配線断面の矩形化エッチングを行った。エッチング液は過酸化水素3wt.%、硫酸5wt.%、銅濃度6g/L、添加剤としてアルメックスPE社製の“PTH−940”を10ml/Lを添加した過酸化水素/硫酸系のエッチング液を用いた。まず、矩形化エッチングの前処理としてクリーンオーブンで80℃、30分の熱処理を行い、配線とレジストの界面に隙間を形成した。それから23℃で60秒間のエッチング液への浸隻処理にてエッチングをした。これらの処理により配線断面を矩形にした(図3−(4))。   Next, the cross section of the wiring was made rectangular. The etching solution is hydrogen peroxide 3 wt. %, Sulfuric acid 5 wt. %, A copper concentration of 6 g / L, and a hydrogen peroxide / sulfuric acid based etching solution to which 10 ml / L of “PTH-940” manufactured by Armex PE Co. was added as an additive was used. First, as a pretreatment for the rectangular etching, a heat treatment was performed at 80 ° C. for 30 minutes in a clean oven to form a gap at the interface between the wiring and the resist. Then, etching was performed by immersion in an etching solution at 23 ° C. for 60 seconds. The wiring cross section was made rectangular by these processes (FIG. 3- (4)).

次いでレジスト301全面に2000mJ/cmのUV照射をした後、5%のTMAH水溶液でレジスト301を溶解剥離した(図4−(1))。 Next, the entire surface of the resist 301 was irradiated with 2000 mJ / cm 2 of UV, and the resist 301 was dissolved and peeled off with a 5% TMAH aqueous solution (FIG. 4- (1)).

次に過酸化水素−硫酸系のエッチング液を用いて配線間にある第1属層201を除去して配線形成した。また、第1金属層の一部であるNi:Cr=80:20合金層は、銅をエッチングせずにクロムやクロム合金のみを選択エッチングする液(“メックリムーバー”(商品名)CH1960 メック(株)製)でエッチングした(図4−(2))。次に、第1金属層が除去された配線間の樹脂表面をアルカリ過マンガン酸で0.2μmエッチングした(図4−(3))。   Next, a wiring was formed by removing the first genus layer 201 between the wirings using a hydrogen peroxide-sulfuric acid based etching solution. Further, the Ni: Cr = 80: 20 alloy layer, which is a part of the first metal layer, is a liquid that selectively etches only chromium or a chromium alloy without etching copper (“Mekku remover” (trade name) CH1960 MEC ( Etching (made by Co., Ltd.)) (FIG. 4- (2)). Next, the resin surface between the wirings from which the first metal layer was removed was etched by 0.2 μm with alkali permanganate (FIG. 4- (3)).

ここで、図5の接合パッド802の配線断面模式図を図6に示す。個々の配線断面の矩形化の目標としては配線トップ幅Bと配線ボトム幅Cの差が2μm以下、配線トップの丸み高低差Dが1μm以下である。ただし、同一基板内での配線幅と厚みのばらつきは平均値±2.0μm以内とし、平均値±2.0μmの範囲を超えるものは不良とみなす。1ユニットに対して3本ずつ、9ユニットの計27個の接合パッド802の幅、高さを測定し、値が最大となったものを表1に示した。本実施例においては、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は0.5μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.8μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、40mmピッチで8行×6列に48ユニット均等配置した335mm×250mmのポリイミドフィルムを20枚分の計960ユニット全数の短絡、断線の外観検査を行った。短絡も断線も生じておらず、かつ配線幅が平均値±2.0μmの範囲内にあるものを良品とし、良品の割合を収率として算出した。収率は96%と安定した収率を得ることができた。   Here, FIG. 6 shows a schematic wiring cross-sectional view of the bonding pad 802 in FIG. The target of rectangularization of each wiring cross section is that the difference between the wiring top width B and the wiring bottom width C is 2 μm or less, and the rounding height difference D of the wiring top is 1 μm or less. However, variations in wiring width and thickness within the same substrate are within an average value ± 2.0 μm, and those exceeding the average value ± 2.0 μm are regarded as defective. The width and height of 27 bond pads 802, 9 units, 3 units per unit, were measured. Table 1 shows the maximum values. In this embodiment, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 0.5 μm, and the maximum value of the top roundness difference D is 0.8 μm. The target cross-sectional shape was obtained. Further, a total of 960 units of 335 mm × 250 mm polyimide film in which 48 units were equally arranged in 8 rows × 6 columns at a pitch of 40 mm was subjected to a visual inspection for short circuit and disconnection. Those in which neither a short circuit nor disconnection occurred and the wiring width was within the range of the average value ± 2.0 μm were regarded as non-defective products, and the ratio of non-defective products was calculated as a yield. The yield was as stable as 96%.

実施例2
第1金属層201上に配線パターン形成用ポジ型のめっきレジスト301を14μmの厚さに形成した以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。
Example 2
Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that a positive plating resist 301 for forming a wiring pattern was formed on the first metal layer 201 to a thickness of 14 μm.

表1に示すように、配線トップ幅Bと配線ボトム幅Cの差の最大値は0.5μm、トップの丸み高低差Dの最大値は3μmであり、トップの丸み高低差Dにおいて目標の断面形状は得られなかった。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた(表1)。   As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the wiring top width B and the wiring bottom width C is 0.5 μm, and the maximum value of the top roundness difference D is 3 μm. No shape was obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95% (Table 1).

実施例3
矩形化エッチングのエッチング液の過酸化水素濃度を1wt.%で行った以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は0.5μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.5μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた。
Example 3
The hydrogen peroxide concentration of the etching solution for the rectangular etching is 1 wt. Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the process was performed in%. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 0.5 μm, the maximum value of the roundness difference D of the top is 0.5 μm, and all 27 bonding pads 802 The target cross-sectional shape was obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95%.

実施例4
矩形化エッチングのエッチング液の過酸化水素濃度を0.5wt.%で行った以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は2.5μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.7μmであり、トップ幅Bとボトム幅Cの差において目標の断面形状は得られなかった。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた。
Example 4
The hydrogen peroxide concentration of the etching solution for the rectangular etching is 0.5 wt. Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the process was performed in%. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 2.5 μm, the maximum value of the roundness difference D of the top is 0.7 μm, and the top width B and the bottom width C are In the difference, the target cross-sectional shape was not obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95%.

実施例5
矩形化エッチングのエッチング液の過酸化水素濃度を5wt.%で行った以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は1.5μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.5μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた。
Example 5
The hydrogen peroxide concentration of the etching solution for the rectangular etching is 5 wt. Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the process was performed in%. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 1.5 μm, the maximum value of the roundness difference D of the top is 0.5 μm, and all 27 bonding pads 802 The target cross-sectional shape was obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95%.

実施例6
矩形化エッチングのエッチング液の過酸化水素濃度を6wt.%で行った以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は2.5μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.5μmであり、トップ幅Bとボトム幅Cの差において目標の断面形状は得られなかった。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた。
Example 6
The hydrogen peroxide concentration of the etching solution for the rectangular etching is 6 wt. Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the process was performed in%. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 2.5 μm, the maximum value of the roundness difference D of the top is 0.5 μm, and the top width B and the bottom width C are In the difference, the target cross-sectional shape was not obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95%.

実施例7
矩形化エッチングのエッチング液の硫酸濃度を2wt.%で行った以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は1.0μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.5μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた。
Example 7
The sulfuric acid concentration of the etching solution for the rectangular etching is 2 wt. Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the process was performed in%. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 1.0 μm, the maximum value of the top roundness difference D is 0.5 μm, and all 27 bonding pads 802 The target cross-sectional shape was obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95%.

実施例8
矩形化エッチングのエッチング液の硫酸濃度を1wt.%で行った以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は2.5μm、トップの丸み高低差Dの最大値は1.2μmであり、トップの丸み高低差Dにおいて目標の断面形状は得られなかった。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた。
Example 8
The sulfuric acid concentration of the etching solution for the rectangular etching is 1 wt. Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the process was performed in%. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 2.5 μm, and the maximum value of the top roundness difference D is 1.2 μm. The cross-sectional shape of was not obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95%.

実施例9
矩形化エッチングのエッチング液の硫酸濃度を8wt.%で行った以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は1.0μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.5μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた。
Example 9
The sulfuric acid concentration of the etching solution for the rectangular etching is 8 wt. Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the process was performed in%. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 1.0 μm, the maximum value of the top roundness difference D is 0.5 μm, and all 27 bonding pads 802 The target cross-sectional shape was obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95%.

実施例10
矩形化エッチングのエッチング液の硫酸濃度を9wt.%で行った以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は2.5μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.4μmであり、トップ幅Bとボトム幅Cの差において目標の断面形状は得られなかった。また、このときのは95%と安定した収率を得ることができた。
Example 10
The sulfuric acid concentration of the etching solution for the rectangular etching is 9 wt. Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the process was performed in%. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 2.5 μm, the maximum value of the roundness difference D of the top is 0.4 μm, and the top width B and the bottom width C are In the difference, the target cross-sectional shape was not obtained. At this time, a stable yield of 95% was obtained.

実施例11
第1金属層201上に配線パターン形成用ポジ型のめっきレジスト301を17μmの厚さに形成した以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は1μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.8μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた。
Example 11
Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that a positive plating resist 301 for forming a wiring pattern was formed on the first metal layer 201 to a thickness of 17 μm. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 1 μm, and the maximum value of the top roundness difference D is 0.8 μm. The cross-sectional shape of was obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95%.

実施例12
矩形化エッチングの前処理に熱処理の代わりに1000mJ/cmのUV照射を行った以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は1μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.8μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、このときの配線形状のAOI収率は95%と安定した収率を得ることができた。
Example 12
Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that UV irradiation of 1000 mJ / cm 2 was performed instead of heat treatment for the pretreatment of the rectangular etching. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 1 μm, and the maximum value of the top roundness difference D is 0.8 μm. The cross-sectional shape of was obtained. Moreover, the AOI yield of the wiring shape at this time was as stable as 95%.

実施例13
矩形化エッチングの前処理に熱処理の代わりに5%TMAH溶液で23℃、1分の浸隻処理を行った以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は1μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.8μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた。
Example 13
Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the pretreatment for the rectangular etching was carried out with a 5% TMAH solution at 23 ° C. for 1 minute instead of heat treatment. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 1 μm, and the maximum value of the top roundness difference D is 0.8 μm. The cross-sectional shape of was obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95%.

実施例14
矩形化エッチングの前処理を行わなかった以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は1μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.8μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、このときの収率は75%と低い値であった。レジスト301と金属層202の間に安定した隙間が形成できず、矩形化エッチングでエッチングされない配線があり、配線幅がばらついて収率が低かった。
Example 14
Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the pretreatment for the rectangular etching was not performed. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 1 μm, and the maximum value of the top roundness difference D is 0.8 μm. The cross-sectional shape of was obtained. Further, the yield at this time was a low value of 75%. A stable gap could not be formed between the resist 301 and the metal layer 202, and there was a wiring that was not etched by the rectangular etching, and the wiring width varied and the yield was low.

実施例15
可撓性フィルム101を補強板702に貼り合わせないこと以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は0.5μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.8μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。しかし、このときの収率は65%と低い値であった。ポジ型レジストであるレジスト層301は堅いため、工程内で折れ曲がったときにレジスト層301が割れたり、剥がれたりすることで、不必要な部分に金属層202が形成され、短絡不良が多発したことが収率低下の原因である。
Example 15
Wiring was formed in the same manner as in Example 1 except that the flexible film 101 was not bonded to the reinforcing plate 702. As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 0.5 μm, the maximum value of the roundness difference D of the top is 0.8 μm, and all 27 bonding pads 802 The target cross-sectional shape was obtained. However, the yield at this time was as low as 65%. Since the resist layer 301, which is a positive resist, is hard, the metal layer 202 is formed in unnecessary portions because the resist layer 301 is cracked or peeled off when bent in the process, and short-circuit defects frequently occur. Is the cause of the yield reduction.

実施例16
第1金属層201上に配線パターン形成用ポジ型のめっきレジスト301を18μmの厚さに、銅層である第2金属層202を15μmの厚さに形成した以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。
Example 16
Except that a positive plating resist 301 for forming a wiring pattern is formed to a thickness of 18 μm and a second metal layer 202 that is a copper layer is formed to a thickness of 15 μm on the first metal layer 201, the same as in Example 1. Wiring formation was performed.

表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は0μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.7μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、このときの収率は94%と安定した収率を得ることができた。   As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 0 μm, and the maximum value of the top roundness difference D is 0.7 μm. The cross-sectional shape of was obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 94%.

実施例17
第1金属層201上に配線パターン形成用ポジ型のめっきレジスト301を21μmの厚さに、銅層である第2金属層202を18μmの厚さに形成した以外は実施例1と同様にして配線形成を行った。
Example 17
Except that a positive plating resist 301 for forming a wiring pattern is formed to a thickness of 21 μm and a second metal layer 202 that is a copper layer is formed to a thickness of 18 μm on the first metal layer 201, the same as in Example 1. Wiring formation was performed.

表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は1μm、トップの丸み高低差Dの最大値は0.6μmであり、27個のすべての接合パッド802において目標の断面形状が得られた。また、このときの収率は94%と安定した収率を得ることができた。   As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring is 1 μm, and the maximum value of the roundness difference D of the top is 0.6 μm, which is the target for all 27 bonding pads 802. The cross-sectional shape of was obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 94%.

比較例1
図7、図8、を用いて説明する。可撓性フィルム101である25μm厚のポリイミドフィルム(“カプトン”(商品名)100EN 東レ・デュポン(株)製)を剥離可能な有機物層701(紫外線硬化型粘着剤“SKダイン”SW22 線研化学(株)製)を介して平坦なガラス板である補強板702に固定した。有機物層701は可撓性フィルム101を補強板702に固定した後に1J/cmのUV照射を行い、接着力を低下させた。
Comparative Example 1
This will be described with reference to FIGS. Organic film layer 701 (UV curable adhesive “SK Dyne” SW22) that can peel off the flexible film 101 of 25 μm thick polyimide film (“Kapton” (trade name) 100EN manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) To a reinforcing plate 702 that is a flat glass plate. The organic layer 701 was irradiated with 1 J / cm 2 of UV after fixing the flexible film 101 to the reinforcing plate 702 to reduce the adhesive force.

次に可撓性フィルム基板101の表面を窒素プラズマ処理した後、Ni:Cr=80:20の合金膜をスパッタで10nm形成し、次いで銅をスパッタで100nm形成、第1金属層201を形成した(図7−(1))。第1金属層201は電解めっき給電目的の導電層として用いた。   Next, after the surface of the flexible film substrate 101 was subjected to nitrogen plasma treatment, an alloy film of Ni: Cr = 80: 20 was formed by sputtering to 10 nm, then copper was formed to 100 nm by sputtering, and the first metal layer 201 was formed. (FIG. 7- (1)). The first metal layer 201 was used as a conductive layer for electrolytic plating power supply.

次に第1金属層201上に配線パターン形成用ポジ型のめっきレジスト301を15μmの厚さに形成した。めっきレジストとしては半導体素子に用いられるポジ型感光性の液状レジスト“PMER P−LA900PM”(東京応化工業(株))を使用し、レジスト厚15μmでL/S=10/10μmのめっきレジスト301を形成した。 “PMER P−LA900PM”をスピンコーターで厚み15μmとなるように塗布した後、90℃で30分のキュアを行った。次に、配線形成部に800mJ/cmの紫外線露光し、次いで3%のTMAH水溶液で現像し、配線形成部のレジストを開口させることでめっきレジスト301のパターンを形成した(図7−(2))。レジストパターンは、実施例1と同様のものを形成した。 Next, a positive plating resist 301 for forming a wiring pattern was formed on the first metal layer 201 to a thickness of 15 μm. As the plating resist, a positive photosensitive liquid resist “PMER P-LA900PM” (Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) used for semiconductor elements is used, and a plating resist 301 having a resist thickness of 15 μm and L / S = 10/10 μm is used. Formed. “PMER P-LA900PM” was applied with a spin coater to a thickness of 15 μm, and then cured at 90 ° C. for 30 minutes. Next, the wiring formation part was exposed to ultraviolet rays of 800 mJ / cm 2 , then developed with a 3% TMAH aqueous solution, and the resist of the wiring formation part was opened to form a pattern of the plating resist 301 (FIG. 7- (2 )). The resist pattern was the same as in Example 1.

次に、レジスト開口部に銅層である第2金属層を厚さ12μmに形成した(図7−(3))。電解銅めっきは硫酸銅めっき液を用い、めっき条件は電流密度1A/dmとした。 Next, the 2nd metal layer which is a copper layer was formed in the resist opening part by 12 micrometers in thickness (FIG. 7- (3)). For the electrolytic copper plating, a copper sulfate plating solution was used, and the plating conditions were a current density of 1 A / dm 2 .

次いで、配線断面の矩形化エッチングを行わずに、レジスト301全面に2000mJ/cmのUV照射をした後、5%のTMAH水溶液でレジスト301を溶解剥離した(図7−(4))。 Next, without rectifying the wiring cross-section, the entire surface of the resist 301 was irradiated with 2000 mJ / cm 2 of UV, and then the resist 301 was dissolved and peeled off with a 5% TMAH aqueous solution (FIG. 7- (4)).

次に過酸化水素−硫酸系のエッチング液を用いて配線間にある第1属層201を除去して配線形成した。また、第1金属層の一部であるNi:Cr=80:20合金層は、銅をエッチングせずにクロムやクロム合金のみを選択エッチングする液(“メックリムーバー”(商品名)CH1960 メック(株)製)でエッチングした(図8−(1))。次に、第1金属層が除去された配線間の樹脂表面をアルカリ過マンガン酸で0.2μmエッチングした(図8−(2))。   Next, a wiring was formed by removing the first genus layer 201 between the wirings using a hydrogen peroxide-sulfuric acid based etching solution. Further, the Ni: Cr = 80: 20 alloy layer, which is a part of the first metal layer, is a liquid that selectively etches only chromium or a chromium alloy without etching copper (“Mekku remover” (trade name) CH1960 MEC ( Etching (manufactured by Co., Ltd.) (FIG. 8- (1)). Next, the resin surface between the wirings from which the first metal layer was removed was etched by 0.2 μm with alkaline permanganate (FIG. 8- (2)).

表1に示すように、配線のトップ幅Bとボトム幅Cの差の最大値は5.0μm、トップの丸み高低差Dの最大値は3.2μmで目標の断面形状は得られなかった。また、このときの収率は95%と安定した収率を得ることができた。   As shown in Table 1, the maximum value of the difference between the top width B and the bottom width C of the wiring was 5.0 μm, the maximum value of the roundness difference D of the top was 3.2 μm, and the target cross-sectional shape was not obtained. Moreover, the yield at this time was as stable as 95%.

比較例2
可撓性フィルム101である25μm厚のポリイミドフィルム(“カプトン”(商品名)100EN 東レ・デュポン(株)製)を剥離可能な有機物層701(紫外線硬化型粘着剤“SKダイン”SW22 線研化学(株)製)を介して平坦なガラス板である補強板702に固定した。有機物層701は可撓性フィルム101を補強板702に固定した後に1J/cmのUV照射を行い、接着力を低下させた。
Comparative Example 2
Organic film layer 701 (UV curable adhesive “SK Dyne” SW22) that can peel off the flexible film 101 of 25 μm thick polyimide film (“Kapton” (trade name) 100EN manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) To a reinforcing plate 702 that is a flat glass plate. The organic layer 701 was irradiated with 1 J / cm 2 of UV after fixing the flexible film 101 to the reinforcing plate 702 to reduce the adhesive force.

次に可撓性フィルム基板101の表面を窒素プラズマ処理した後、Ni:Cr=80:20の合金膜をスパッタで10nm形成し、次いで銅をスパッタで100nm形成、第1金属層201を形成した。第1金属層201は電解めっき給電目的の導電層として用いる。   Next, after the surface of the flexible film substrate 101 was subjected to nitrogen plasma treatment, an alloy film of Ni: Cr = 80: 20 was formed by sputtering to 10 nm, then copper was formed to 100 nm by sputtering, and the first metal layer 201 was formed. . The first metal layer 201 is used as a conductive layer for electrolytic plating power supply.

次に第1金属層201上にめっきレジスト301を15μmの厚さに形成した。めっきレジストは東京応化(株)の”ORDYL E4715”(ネガ型)を使用し、配線形成部のレジストを開口させることでめっきレジスト301のパターンを形成した。レジストパターンは、実施例1と同様のものを形成した。   Next, a plating resist 301 was formed to a thickness of 15 μm on the first metal layer 201. As the plating resist, “ORDYL E4715” (negative type) manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. was used, and the pattern of the plating resist 301 was formed by opening the resist in the wiring forming portion. The resist pattern was the same as in Example 1.

次に、レジスト開口部に銅層である第2金属層を厚さ8μmに形成した。しかし、レジスト層301の開口部にレジスト残渣が多発したため、第2金属層形成後に配線剥がれが発生し、配線形成ができなかった。   Next, a second metal layer, which is a copper layer, was formed to a thickness of 8 μm in the resist opening. However, since resist residues frequently occur in the openings of the resist layer 301, the wiring peeled after the second metal layer was formed, and the wiring could not be formed.

Figure 2010108964
Figure 2010108964

本発明の回路基板の製造方法は、例えば、電子機器の配線板、ICパッケージ用インターポーザーおよびウェハレベルバーンインソケット用配線板などを作製する際に好適に用いられる。   The circuit board manufacturing method of the present invention is suitably used, for example, when producing a wiring board of an electronic device, an IC package interposer, a wafer level burn-in socket wiring board, and the like.

本発明の回路基板の一態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the one aspect | mode of the circuit board of this invention. 本発明の回路基板の一態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the one aspect | mode of the circuit board of this invention. 本発明の回路基板の一態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the one aspect | mode of the circuit board of this invention. 本発明の回路基板の一態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the one aspect | mode of the circuit board of this invention. 本発明の回路基板の実施例で使用したテストパターンを示す模式図。The schematic diagram which shows the test pattern used in the Example of the circuit board of this invention. 配線断面形状の説明で使用した断面図。Sectional drawing used by description of wiring cross-sectional shape. 本発明の比較例の一態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the one aspect | mode of the comparative example of this invention. 本発明の比較例の一態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the one aspect | mode of the comparative example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 可撓性フィルム
201 第1金属層
202 第2金属層
301 レジスト層
701 有機物層
702 補強板
A 配線高さ
B 配線トップ幅
C 配線ボトム幅
D トップの丸み高低差
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Flexible film 201 1st metal layer 202 2nd metal layer 301 Resist layer 701 Organic substance layer 702 Reinforcement board A Wiring height B Wiring top width C Wiring bottom width D Top roundness difference

Claims (8)

絶縁樹脂の上に金属層を有する回路基板の製造方法であって、絶縁樹脂の表面に第1金属層を形成する工程と、第1レジスト層として第1金属層の表面に金属配線パターン用のめっきレジスト層をポジ型のフォトレジストを用いて設ける工程と、電解めっきによって第2金属層を形成する工程と、露出した第2金属層をエッチング液でエッチングする工程を有する回路基板の製造方法。 A method of manufacturing a circuit board having a metal layer on an insulating resin, the step of forming a first metal layer on the surface of the insulating resin, and a metal wiring pattern for the surface of the first metal layer as a first resist layer A method of manufacturing a circuit board, comprising: a step of providing a plating resist layer using a positive type photoresist; a step of forming a second metal layer by electrolytic plating; and a step of etching the exposed second metal layer with an etching solution. エッチング液が過酸化水素−硫酸系のエッチング液であって、硫酸濃度が2wt.%以上、8wt.%以下かつ過酸化水素濃度が1wt.%以上、5wt.%以下である請求項1記載の回路基板の製造方法。 The etching solution is a hydrogen peroxide-sulfuric acid etching solution, and the sulfuric acid concentration is 2 wt. % Or more, 8 wt. % Or less and the hydrogen peroxide concentration is 1 wt. % Or more, 5 wt. The circuit board manufacturing method according to claim 1, wherein the circuit board is less than or equal to%. 第2金属層形成後にめっきレジスト層と第2金属層の接する界面に隙間を形成する工程を有する請求項1記載の回路基板の製造方法。 The method for manufacturing a circuit board according to claim 1, further comprising a step of forming a gap at an interface between the plating resist layer and the second metal layer after the second metal layer is formed. めっきレジスト層と第2金属層の接する界面に隙間を形成する工程が熱処理工程である請求項3記載の回路基板の製造方法。 4. The method for manufacturing a circuit board according to claim 3, wherein the step of forming a gap at the interface between the plating resist layer and the second metal layer is a heat treatment step. めっきレジスト層と第2金属層の接する界面に隙間を形成する工程が紫外線照射工程である請求項3記載の回路基板の製造方法。 4. The method for manufacturing a circuit board according to claim 3, wherein the step of forming a gap at the interface between the plating resist layer and the second metal layer is an ultraviolet irradiation step. めっきレジスト層と第2金属層の接する界面に隙間を形成する工程がアルカリ溶液による処理工程である請求項3記載の回路基板の製造方法。 4. The method for manufacturing a circuit board according to claim 3, wherein the step of forming a gap at the interface between the plating resist layer and the second metal layer is a treatment step using an alkaline solution. めっきレジスト層の厚みが第2金属層の厚みよりも3μm以上厚いことを特徴とする請求項1〜7のいずれか記載の回路基板の製造方法。 The method for manufacturing a circuit board according to claim 1, wherein the thickness of the plating resist layer is 3 μm or more thicker than the thickness of the second metal layer. 絶縁樹脂の表面に第1金属層を形成する前に、剥離可能な有機物層を介して絶縁樹脂を補強板に固定する工程を有する請求項1〜8のいずれか記載の回路基板の製造方法。 The method for manufacturing a circuit board according to claim 1, further comprising a step of fixing the insulating resin to the reinforcing plate through a peelable organic layer before forming the first metal layer on the surface of the insulating resin.
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