JPH07201929A - ２層ｔａｂの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 活性金属微粒子を付与した基板による２層Ｔ
ＡＢの製造方法において、無電解めっきによる金属層の
形成を、欠陥などの発生がなくより完全に行い得るよう
な方法を適用することを目的とするものである。 【構成】 親水化した絶縁体フィルムの表面に触媒活性
化金属微粒子を付与した基板を用い、その表面に感光性
レジスト層を設け、所望の配線パターンを有する露光マ
スクを使用して露光を行った後、現像を行って所望のレ
ジストパターンを形成し、めっき法により金属層を形成
して２層ＴＡＢを製造するに際し、該レジストパターン
の形成後に、基板を酸性溶液に浸漬して該金属微粒子の
活性化処理を施し、しかる後引き続いて無電解めっき法
により金属層の形成を行うことを特徴とする２層ＴＡＢ
の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＬＳＩ等の実装に用いら
れる２層ＴＡＢの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ等の実装用に用いられる２層ＴＡ
Ｂは、下記の配線パターン形成工程を含む工程よりなる
製造方法により作製されるのが一般的である。即ち、
（ａ）絶縁体フィルムの任意の面にスパッターリング法
などの乾式法、または無電解めっきまたは無電解めっき
後電解めっきを施す湿式法により下地金属層を形成する
工程、（ｂ）該下地金属層の表面にレジスト層を形成す
る工程、（ｃ）該レジスト層の上に所望の配線パターン
の露光用マスクを用いて密接、近接または投影露光等に
より露光をし、次いで現像を行って所望のレジストパタ
ーンを得る工程、（ｄ）該パータンに従って露出した下
地金属層上に電気めっきを施して金属層を所望の厚さに
することによって配線パターン前形体を形成する工程、
（ｅ）基板面に残留するレジスト層を剥離除去する工
程、（ｆ）さらにその下に存在する下地金属層を溶解除
去する工程。

【０００３】上記したように従来の２層ＴＡＢの製造方
法においては、工程（ａ）において絶縁体フィルム表面
全体に下地金属層を設けた基板を用いるために、工程
（ｅ）における基板は、配線パターン前形体以外の部分
に不要な下地金属層が残存した状態となっているので、
配線の短絡を回避するために電気的に独立した配線パタ
ーンにするためには、工程（ｆ）によってこの不必要な
下地金属層を溶解除去する必要があった。そしてこの工
程（ｆ）による下地金属層の溶解除去を行うに際して
は、通常基板を金属溶解液中に浸漬して行うために配線
パターンも同時に溶解してしまうので、その形状劣化に
よる寸法安定性や精度の低下を招き、甚だしい場合には
使用中の断線等の不良原因となっていた。

【０００４】特に近年においては、配線パターンにおけ
るインナーリード部はＬＳＩなどの高集積化に追随して
多ピン化、狭ピッチ化をすることが要望されているが、
前記したような下地金属層の溶解除去に伴う配線パター
ンの形状劣化は多ピン化、狭ピッチ化に対する障害とな
っていた。

【０００５】このような不都合を解決する手段として、
例えば絶縁体表面にパラジウムに代表される触媒活性の
高い金属微粒子を付与した後、感光性レジストを塗布
し、所望の配線パターンを形成して該金属微粒子を露出
させ、それを核として無電解めっき法により該配線パタ
ーンに従った金属層、すなわち導体となる金属回路を形
成させる方法が提案されている。この方法によるときは
前記したような下地金属層を形成させる必要がないの
で、従来法による工程に組み込まれている下地金属層の
除去工程を省くことができ、結果として前記したような
問題を解消することが可能となった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法によって活性金属微粒子を付与後に感光性レジスト
による配線パターンの形成し、無電解めっき液に浸漬し
て配線部分に無電解めっきによる金属層を形成させた場
合には、該めっき金属層には従来の方法によって無電解
めっき層を形成した場合に比べて、ピットやスキップ等
の欠陥や、未析出部分などを生ずることが多かった。こ
の原因としては、従来の無電解めっき法によるときは、
触媒付与後、直ちに無電解めっき液に浸漬してめっき金
属層を形成させるのに対して、上記の方法では、金属微
粒子を絶縁体表面に付与した後、無電解めっき液に浸漬
する以前に、感光性レジストの塗布前、塗布後、現像処
理後の三回に亘って乾燥処理が行われるために、パラジ
ウムのような貴金属であっても表面酸化による酸化膜か
生成し、加うるに該金属微粒子は、感光性レジストや現
像液に接触した場合に表面の活性度が低下してしまうた
めに無電解めっき法による金属層の形成が十分に行われ
ないためであると考えられる。

【０００７】そして、このような配線パターン部におけ
る無電解めっき金属層の欠陥は、断線や短絡等の直接的
な原因となるので商品価値は完全に損なわれてしまう。

【０００８】本発明は、該活性金属微粒子の付与による
２層ＴＡＢの製造方法における上記の問題点を解決し、
無電解めっきによる金属層の形成をより完全に行い得る
ような方法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究を進めた結果、絶縁体基板上に
形成され、触媒活性度の低下した金属微粒子に酸溶液を
接触させるときは、該表面触媒活性度を再び回復させる
ことができることを見出し本発明を完成した。

【００１０】即ち、上記の課題を解決し、目的を達成す
るための本発明の方法は、親水化した絶縁体フィルムの
表面に触媒活性化金属微粒子を付与した基板を用い、そ
の表面に感光性レジスト層を設け、所望の配線パターン
を有する露光マスクを使用して露光を行った後、現像を
行って所望のレジストパターンを形成し、めっき法によ
り金属層を形成して２層ＴＡＢを製造するに際し、該レ
ジストパターンの形成後に、基板を酸性溶液に浸漬して
該金属微粒子の活性化処理を施し、しかる後引き続いて
無電解めっき法により金属層の形成を行うことを特徴と
する２層ＴＡＢの製造方法である。

【００１１】本発明において、触媒活性金属微粒子に用
いる金属は、金、銀、白金、パラジウムから選ばれた少
なくとも１種であることが好ましい。また該金属微粒子
の活性化のために使用する酸性溶液は、希硫酸、希塩
酸、リン酸溶液であることが好ましい。そしてまた、本
発明において、金属微粒子層の表面に塗布する感光性レ
ジスト層は、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ノボラック
系樹脂のうちの少なくとも１種であることが好ましく、
またレジストパターン形成に際して適用される現像法に
おいて使用される現像液は、ｐＨ１３．５以下の無機系
または有機系現像液であることが好ましい。

【００１２】

【作用】本発明によれば、触媒活性金属微粒子層を設け
た絶縁体フィルムを基板として用い、該金属微粒子層の
表面に感光性レジスト層を形成し、以後従来法により所
望の配線パターンを設ければ該パターンに従った該金属
微粒子層が露出する。しかしながら、上記した処理工程
を経ることで金属微粒子の触媒活性化度が低下してしま
う。そこで露出した金属微粒子の表面を還元性溶液に浸
漬させることにより該金属微粒子の再活性化を行うこと
によって、触媒活性化度の低下した金属微粒子の再活性
化を図るものである。しかる後に所望の金属塩を含む無
電解めっき液を用いて金属めっき層の形成を行えば、所
望の配線パターンに従って、従来の下地金属層と同様の
役割を果たす金属薄膜層を何等の欠陥を生ずることなく
形成させることができるのである。

【００１３】即ち、本発明によれば、パターニング処理
等によって触媒活性度の低下した金属微粒子層を還元性
溶液に接触させることによって再活性化させるので、無
電解めっき処理により得られるめっき金属層にピットや
スキップなどめっき金属の析出不良に基づく欠陥発生の
問題を解決することができるので、その後従来法によっ
て該無電解めっき金属薄膜層上に十分に肉厚になるまで
電気めっきを施して配線部金属層を形成し、次いで残留
するレジストを剥離除去し、その下に存在する不要な触
媒層を除去すれば、従来法のように下地金属層の溶解除
去工程を経ることなく所望の配線パターン以外に金属層
のない基板を得ることができるので、断線等の不良原因
を解消することができる。

【００１４】なお、例えば配線パターンに孤立したパタ
ーンが存在して給電用の引き込み線の設計ができないと
いった場合には電気めっき法の採用はできないので、こ
うした場合には引き続き無電解めっき法を採用して金属
層の厚肉化を図ればよい。

【００１５】本発明の方法に用いる基板を得るに際し、
絶縁体フィルム表面に行う親水化法は強アルカリ性水溶
液によるソフトエッチングを行えばよく、また親水化さ
れた絶縁体フィルムに対する触媒金属微粒子層の形成す
る方法は、特に限定されるものでないが、例えば、従来
の無電解めっき処理における触媒付与前処理法として一
般的に行われているセンシタイジング・アクチベーショ
ン法やキャタリス・アクセレーター法などが簡便であ
り、容易に絶縁体フィルム上に該触媒活性金属微粒子の
均一な付与を行うことができる。またこの際に使用され
る薬品類も従来から常用されているもので差し支えな
い。

【００１６】また他の触媒活性金属微粒子の付与法とし
ては、要は絶縁体フィルム上に触媒としての金属微粒子
を担持させればよいわけであるから、例えばポリアミッ
ク酸に該金属微粒子を分散させた状態で絶縁体のポリイ
ミドフィルム上に塗布してポリイミドをイミド化し、そ
の表面を強アルカリ性水溶液でソフトエッチングして担
持させた金属微粒子の一部を表面に露出させればよい。
またさらに別の方法としては、絶縁体フィルムであるポ
リイミドフィルム上にポリアミック酸を塗布して、その
表面に触媒活性金属微粒子をサンドブラストなどの機械
的方法により吹き付けた後に、ポリアミック酸の層をイ
ミド化して無電解めっきの触媒層を形成させる方法も考
えられる。

【００１７】なお、上記したポリアミック酸を使用する
二つの触媒付与法において、前者による場合には、ポリ
アミック酸をイミド化させた層に、ソフトエッチングに
よって露出せず触媒として機能することのない金属微粒
子の埋め込まれた領域しか存在するので電気絶縁性が不
良となることが懸念される。また後者の場合には金属微
粒子はポリアミック酸層中に埋没せずに該層上に露出し
ていなければならず、このための金属吹き付け条件やポ
リアミック酸の粘性管理などの関係からやや再現性に問
題がある。

【００１８】本発明に用いられる触媒活性金属は、無電
解めっき液中に添加されている錯体金属イオンよりも電
気的に負であることが望ましく、例えば、金、白金、
銀、パラジウム等が挙げられる。しかし入手の容易さや
経済性を考慮すれば広く触媒付与液用に市販されている
パラジウムの使用が望ましい。

【００１９】また本発明において使用する無電解めっき
液は、基板上に触媒層として触媒活性金属が付与されて
いるので、めっき液中に含有される金属イオンは金、白
金、パラジウム、銅、ニッケル、コバルト、クロムなど
自己触媒活性を有するものが使用され、且つヒドラジ
ン、ホスフィン酸ナトリウム、ホルマリンなどの還元剤
により還元されて上記の金属を析出する還元析出型のめ
っき液が適している。無電解めっき法によって得られる
金属薄膜層の厚さは次工程で電気めっきを行い得る程度
の厚さであればよく特に制限はない。

【００２０】配線パターン以外の部分に残存する不要な
触媒金属微粒子層は、２層ＴＡＢの電気的信頼性を確実
にするために除去することが必要であるが、その除去は
絶縁体フィルム表面の親水化に使用した強アルカリ水溶
液、あるいはｐＨ１３．５以下のアルカリ水溶液により
ソフトエッチングを施すことによって、配線パターンに
殆ど影響を与えることなく行うことができる。

【００２１】以下に本発明の方法による２層ＴＡＢの製
造についてその一実施態様に基づいてさらに具体的に例
示する。（１） ポリイミド樹脂等による絶縁体フィル
ムの任意の面を強アルカリ性液でソフトエッチングして
親水化して第一面とし、他面を第二面とし、（２） 触
媒金属としてパラジウムを含む無電解めっき用触媒付与
液を使用して該絶縁体フィルムの第一面に触媒金属微粒
子層を形成する。（３） 両面に感光性レジストを所定
の厚さに塗布してレジスト層の形成を行う。（４） レ
ジスト層を形成した第一面に所望の配線パターン、スプ
ロケットホールパターンを有する露光マスクを施し、ま
た第二面に所望のデバイスホールパターン、スプロケッ
トパターンを有する露光マスクを施して常法による露
光、現像を行ってそれぞれの面に所望のレジストパター
ンを形成する。（５） 第一面に露出した触媒金属微粒
子層上に、常法による無電解めっきを行って金属薄膜層
を形成する。（６） 第一面の配線レジストパターンに
従って、金属薄膜層に電気めっきを施して所望の膜厚の
導体金属層を形成する。（７） 配線レジストパターン
を除去する。（８） 残存する触媒金属微粒子層を除去
する。

【００２２】その後従来法と同様にして加工し、あるい
は残存するレジスト層のみを除去した後、従来法と同様
にして加工し、最終工程として金やすずめっきなどの仕
上めっきを行う前に、該絶縁体表面を強アルカリ性水溶
液でソフトエッチングすることにより絶縁体表面に吸着
されている触媒金属微粒子を除去する。

【００２３】以上述べたように本発明の方法において
は、配線レジストパターンを設ける際に、触媒金属粒子
層が実質的に除去されていないことが必要である。また
使用する感光性レジストの種類は、現像に際して触媒金
属微粒子を逆に担持して絶縁体フィルム表面から離脱し
てしまうようなものは適当でない。

【００２４】また、この条件を満たす現像条件として
は、触媒金属微粒子が吸着している絶縁体フィルムの表
面状態にもよるが、例えば絶縁体表面に親水化のために
強アルカリ水溶液を使用した場合には、使用する現像液
のｐＨ値を親水化されたフィルム表面層がエッチングに
よって消失しないような範囲にする必要がある。

【００２５】そして、このｐＨ値の範囲は親水化処理に
使用される強アルカリ水溶液のｐＨと相関があるので、
実際に使用する現像液に即して予備的に定めればよい。
このような現像条件を満足する現像液とこれに適用し得
るレジストとしては、例えばｐＨが１３．５以下の有機
アルカリ性または無機アルカリ性現像液を使用する場合
にはアクリル系樹脂、ノボラック系樹脂等を主成分とす
るレジストが適当であり、また有機中性型の現像液を使
用する場合にはゴム系樹脂を主成分とするレジストが適
当である。

【００２６】

【実施例】次に本発明の実施例について述べる。

【００２７】絶縁体フィルムとして、厚さ５０μｍのポ
リイミド樹脂フィルム（東レ・デュポン社製、製品名
「カプトン２００Ｖ」）を使用し、その両面を通常の強
アルカリ性のエッチング液にてソフトエッチングした後
希塩酸溶液に浸漬して中和することにより表面を親水化
し、次いでこれをキャタライジング液、アクセレーティ
ング液（共に奥野製薬社製）に浸漬して、ポリイミド樹
脂フィルム表面に触媒金属層としてパラジウム微粒子を
吸着させ乾燥して基板とした。

【００２８】次に、触媒金属微粒子を付与したポリイミ
ドフィルム基板の両面に感光性レジスト（富士薬品工業
社製、商品名「ＦＳＲ−Ｓ」）を塗布し、それぞれ３０
μｍの感光性レジスト膜を形成した。その後、フォトマ
スクを使用して４８ｍｍ幅テープが縦に２列で計４ピー
スになるようなＴＣＰ（テープキャリアプレート）パタ
ーンのそれぞれに対して配線リードパターンおよびＶＩ
Ａホール形成用金属マスクパターンの二つのパターンの
マスクを配線パターンが第一面に、またＶＩＡホール形
成用金属マスクパターンが第二面になるようにしてそれ
ぞれの面に密接させ、光源に紫外線を使用して一回目の
両面露光（それぞれの露光量は８００ｍＪ／ｃｍ^２とし
た）を行った後、さらに現像液およびリンス液（富士薬
品工業社製、「ＦＳＲ現像液」および「ＦＳＲリンス
液」）を原液のまま使用して室温において現像を行って
それぞれの面に所定のレジストパターンを形成した。な
お、第一面に形成する配線リードパターンには必要に応
じて電気めっきの際の引込線パターンを設けてもよい。

【００２９】次に、基板を２０％硫酸溶液に１分間浸漬
して水洗を行った後に、硫酸銅、ＥＤＴＡなどを含む公
知の無電解銅めっき液に１０分間浸漬して、レジストパ
ターンの形成によって露出したポリイミドフィルムの触
媒付与面上に無電解銅めっき被膜を析出させて銅薄膜層
を形成し、次いで該銅薄膜層上にセミアディティブ法に
よる電気銅めっきを施して銅の配線リードを第一面に、
ＶＩＡホール形成用銅マスクを形成した。この際使用す
る電気めっき液は、硫酸銅等硫酸系の公知の電気めっき
液で差し支えなく、必要あればこれに光沢剤等市販の添
加剤を加えてもよい。また電解条件も室温で電流密度２
Ａ／ｄｍ^２とごく一般的な条件を適用すればよい。

【００３０】その後、第一面および第二面の金属パター
ンの上部表面をアルキルイミダゾールを主成分とする水
溶液（四国化成工業社製、商品名「グリホールＲ」）に
浸漬して表面を有機錯体被膜にて覆い、両面に残留する
レジスト層をレジスト剥離液（富士薬品工業社製、「Ｆ
ＳＲ剥離液」）にて剥離除去し、次いで基板を稀硫酸溶
液に浸漬して第一面と第二面の金属パターンの上面を覆
う有機金属錯体被膜を溶解除去した。

【００３１】次に、第一面全体に「ＦＳＲ−Ｓ」レジス
トを塗布して第一面全体を覆うよう形で２０μｍの厚さ
の保護レジスト層を形成しておいて、強アルカリエッチ
ング液に浸漬して第二面に露出するポリイミド部分をエ
ッチングすることによりＶＩＡホール孔を形成し、前述
した無電解めっき液を使用して第二面に形成したＶＩＡ
ホール孔の壁面部を含む全面に金属膜を形成し、該金属
膜を陰極として前述した電気めっき液を使用して電気め
っきを施すことによって該金属膜の肉盛りを行い、次に
第二面表面に感光性レジスト（東京応化工業社製、商品
名「ＰＭＥＲ」を塗布して厚さ１５μｍのレジスト膜を
形成し、１回目の露光において使用したものと同じサイ
ズのガラスマスクを使用して使用感光性レジストの処方
に基づいて２回目の露光、現像を行い、第二面のレジス
ト膜をデバイスホールやアウターリードホールなどのグ
ラウンド形状にパターン化した。

【００３２】次いで該パータンをマスクとして第二面に
露出している金属膜および第一面の保護レジスト層上に
形成された金属層とを塩酸酸性溶液で溶解除去し、次い
で第二面上に残留するフォトレジスト膜を剥離除去し、
得られた第二面のグラウンド金属層をエッチングマスク
としてポリイミドフィルムを強アルカリ溶液にて溶解
し、次いで前述の「ＦＳＲ剥離液」を使用して第一面の
保護レジスト膜を剥離除去した。

【００３３】その後、配線リード部に電気めっき用の引
込線を設けている場合には、これよりリード部を独立さ
せるためのパンチング加工を行った。次に強アルカリ性
エッチング液にてソフトエッチングを行い、第一面に露
出したポリイミド上に存在する触媒金属微粒子層を除去
した。最後に第一面の配線リード部に金めっき等の表面
処理を行って絶縁体フィルムの両面に金属パターンを有
する２層ＴＡＢが得られた。

【００３４】本実施例によって得られた２層ＴＡＢは、
配線部形成に際して、従来行われていた下地金属溶解工
程が不要であるために形成された配線リードは形状劣化
に伴う断線等の不都合を生ずることがない。このために
本実施例によって得られた２層ＴＡＢは周波数１ＧＨｚ
以上の高速信号の処理可能な高速ＩＣの実装用として十
分な信頼性をもって使用することができる。

【００３５】なお、本実施例は、絶縁体フィルムとして
用いたポリイミド樹脂フィルムの両面に金属パターンを
有する２層ＴＡＢについての製造例であるが、ポリイミ
ド樹脂フィルムの片側のみに配線リードの形成を行った
２層ＴＡＢについても本発明の方法を適用することがで
きることは云うまでもない。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によるときは、
触媒活性金属微粒子を形成した絶縁体基板を使用して、
２層ＴＡＢを製造するに際して、パターニング処理など
によって生ずる金属微粒子の活性度の低下を、該触媒金
属粒子を希硫酸等の還元性酸溶液に接触させることによ
って再活性化させ、これによって無電解めっき処理に際
してのめっき金属の析出不良によるめっき金属膜の欠陥
発生を防止して、断線などの不良を低減し得たものであ
るからその効果は高い。また本発明により得られた２層
ＴＡＢは微細複雑な形状面に対する無電解めっきの付き
回り性や均一析出性が優れているところから、きわめて
微細な配線パターンを有する２層ＴＡＢの作成が可能と
なる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親水化した絶縁体フィルムの表面に触媒
   活性金属微粒子を付与した基板を用い、該基板の表面に
   感光性レジスト層を設け、所望の配線パターンを有する
   露光マスクを使用して露光を行った後、現像を行って所
   望のレジストパターンを形成し、めっき法により金属層
   を形成して２層ＴＡＢを製造するに際し、該レジストパ
   ターンの形成後に、基板を酸性溶液に浸漬して該金属微
   粒子の活性化処理を施し、しかる後引き続いて無電解め
   っき法により金属層の形成を行うことを特徴とする２層
   ＴＡＢの製造方法。
2. 【請求項２】 活性化処理のための酸性溶液は希硫酸、
   希塩酸またはリン酸溶液である請求項１記載の２層ＴＡ
   Ｂの製造方法。
3. 【請求項３】 触媒活性金属微粒子は、金、銀、白金お
   よびパラジウムからなる群から選ばれた１種または２種
   以上である請求項１記載の２層ＴＡＢの製造方法。
4. 【請求項４】 触媒活性金属微粒子層の表面に塗布する
   感光性レジストは、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂または
   ノボラック系樹脂から選ばれた少なくとも１種であり、
   レジストパターンを形成するために適用する現像法にお
   いて使用する現像液は、ｐＨ１３．５以下の無機系また
   は有機系現像液である請求項１記載の２層ＴＡＢの製造
   方法。