配線回路基板およびその製造方法
【課題】液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、絶縁層の誘電率をより低減させることが可能な配線回路基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】多孔質のｅＰＴＦＥからなる多孔質のベース絶縁層１上に、複数の導体パターン２が形成される。各導体パターン２は、シード層２ａおよび導体層２ｂの積層構造を有する。各導体パターン２を覆うように、ベース絶縁層１上にカバー絶縁層３が形成されている。多孔質のベース絶縁層１として用いられるｅＰＴＦＥは、連続孔を有する。ｅＰＴＦＥの平均孔径は、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下である。
【解決手段】多孔質のｅＰＴＦＥからなる多孔質のベース絶縁層１上に、複数の導体パターン２が形成される。各導体パターン２は、シード層２ａおよび導体層２ｂの積層構造を有する。各導体パターン２を覆うように、ベース絶縁層１上にカバー絶縁層３が形成されている。多孔質のベース絶縁層１として用いられるｅＰＴＦＥは、連続孔を有する。ｅＰＴＦＥの平均孔径は、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線回路基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池等の電池またはハードディスクドライブ等の電子機器においては、回路素子間の電気信号の伝送路として配線回路基板が用いられる。配線回路基板の製造時には、ベース絶縁層上の導電層に所定のパターンを有するレジスト層を形成する。この状態で、エッチング液を用いて導電層の露出した領域をエッチングすることにより所定の導体パターンを形成する。その後、レジスト層を除去する。さらに、導体パターンを覆うようにカバー絶縁層を形成する。このようにして、導体層のエッチングにより所望の導体パターンを有する配線回路基板を製造することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５８４８２号公報
【特許文献２】特開２０００−３１９４４２号公報
【特許文献３】特開２００３−２０１３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
配線回路基板のベース絶縁層に用いられる材料は、配線回路基板の用途に応じて最適に選択される。例えば、特許文献２および特許文献３では、多孔質のポリイミドフィルムをベース絶縁層として用いることが提案されている。これにより、ベース絶縁層の誘電率を低減することができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献２のベース絶縁層として用いられるポリイミドフィルムは、微細な連続孔を有する。そのため、特許文献２の配線回路基板を製造する際に、エッチング液等の薬液がポリイミドフィルムの連続孔に浸入し、ベース絶縁層の裏面に周り込む。または、薬液がポリイミドフィルムの連続孔に残存する。
【０００６】
一方、特許文献３のベース絶縁層として用いられるポリイミドフィルムは、連続孔を有していないため、特許文献３の配線回路基板を製造する際に、薬液が多孔質材料に浸入することがない。しかしながら、特許文献３のベース絶縁層の誘電率は、特許文献２のベース絶縁層の誘電率よりも増加すると考えられる。
【０００７】
本発明の目的は、液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、絶縁層の誘電率をより低減させることが可能な配線回路基板およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る配線回路基板は、連続孔を有する多孔質材料からなる絶縁層と、絶縁剤層上に設けられる所定のパターンを有する導体層とを備え、多孔質材料は多孔質のポリテトラフルオロエチレンを含み、ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は１．０μｍ以下であるものである。
【０００９】
この配線回路基板においては、絶縁層のポリテトラフルオロエチレンは平均孔径１．０μｍ以下の連続孔を有する。これにより、処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成する際に、処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入することが防止される。また、ポリテトラフルオロエチレンは、ポリイミド等の他の樹脂よりも撥水性が高いため、たとえ処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入した場合でも、処理液が連続孔に残存することが防止される。
【００１０】
また、絶縁層は、連続孔を有する多孔質のポリテトラフルオロエチレンからなる。これにより、絶縁層の誘電率をポリイミド等の他の樹脂からなる絶縁層よりも低減することができる。
【００１１】
これらの結果、液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、絶縁層の誘電率をより低減させることができる。
【００１２】
（２）ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は０．２μｍ以下であってもよい。この場合、処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成する際に、処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入することが十分に防止される。
【００１３】
（３）ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は０．１μｍ以下であってもよい。この場合、処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成する際に、処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入することがさらに十分に防止される。
【００１４】
（４）ポリテトラフルオロエチレンは、延伸ポリテトラフルオロエチレンであってもよい。この場合、連続孔を有する多孔質のポリテトラフルオロエチレンを容易に形成することができる。
【００１５】
（５）第２の発明に係る配線回路基板の製造方法は、連続孔を有する多孔質材料からなる絶縁層を用意するステップと、絶縁層上に処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成するステップとを含み、多孔質材料は多孔質のポリテトラフルオロエチレンを含み、ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は１．０μｍ以下であるものである。
【００１６】
この配線回路基板の製造方法においては、絶縁層のポリテトラフルオロエチレンは平均孔径１．０μｍ以下の連続孔を有する。これにより、処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成する際に、処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入することが防止される。また、ポリテトラフルオロエチレンは、ポリイミド等の他の樹脂よりも撥水性が高いため、たとえ処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入した場合でも、処理液が連続孔に残存することが防止される。
【００１７】
また、絶縁層は、連続孔を有する多孔質のポリテトラフルオロエチレンからなる。これにより、絶縁層の誘電率をポリイミド等の他の樹脂からなる絶縁層よりも低減することができる。
【００１８】
これらの結果、液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、絶縁層の誘電率をより低減させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、配線回路基板の絶縁層の誘電率をより低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の模式的断面図である。
【図２】配線回路基板の第１の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３】配線回路基板の第１の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４】配線回路基板の第２の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５】配線回路基板の第２の製造方法を説明するための工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態に係るフレキシブル配線回路基板について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、フレシキブル配線回路基板を配線回路基板と略記する。
【００２２】
（１）配線回路基板の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の模式的断面図である。図１に示すように、ｅＰＴＦＥ（延伸ポリテトラフルオロエチレン）からなる多孔質のベース絶縁層１上に、複数の導体パターン２が形成されている。ｅＰＴＦＥを用いることにより、連続孔を有する多孔質のＰＴＦＥを容易に形成することができる。
【００２３】
各導体パターン２は、配線パターンまたはグランドパターンである。各導体パターン２は、例えばクロムおよび銅の積層膜からなるシード層２ａおよび例えば銅からなる導体層２ｂの積層構造を有する。各導体パターン２を覆うように、ベース絶縁層１上にカバー絶縁層３が形成されている。
【００２４】
カバー絶縁層３は、導体パターン２の全体を覆うようにベース絶縁層１上に形成されてもよく、導体パターン２の一部を覆うようにベース絶縁層１上に形成されてもよい。
【００２５】
多孔質のベース絶縁層１として用いられるｅＰＴＦＥは、連続孔を有する。ｅＰＴＦＥの平均孔径は、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下であり、０．０５μｍ以上０．２μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上０．１μｍ以下であることがより好ましい。
【００２６】
多孔質のベース絶縁層１の厚みは、例えば１μｍ以上５００μｍ以下であり、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。多孔質のベース絶縁層１の厚みが５００μｍ以下であることにより、フレキシブル性が良好となる。多孔質のベース絶縁層１の厚みが１μｍ以上であることにより、絶縁性が良好となる。
【００２７】
シード層２ａの厚みは、０．０５μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。導体パターン２の厚みは、例えば１μｍ以上１００μｍ以下であり、１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
カバー絶縁層３の厚みは、例えば１μｍ以上５００μｍ以下であり、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。カバー絶縁層３の厚みが５００μｍ以下であることにより、フレキシブル性が良好となる。多孔質のベース絶縁層１の厚みが１μｍ以上であることにより、絶縁性が良好となる。
【００２９】
（２）配線回路基板の第１の製造方法
図２および図３は、配線回路基板１０の第１の製造方法を説明するための工程断面図である。図２の例は、セミアディティブ法による配線回路基板１０の製造方法を示す。
【００３０】
まず、図２（ａ）に示すように、ｅＰＴＦＥからなる多孔質ベース絶縁層１上に、例えばスパッタリング法により例えばクロムおよび銅の積層膜からなるシード層２ａを形成する。シード層２ａを無電解めっきにより形成してもよい。その後、過硫酸カリウム等の整面液を用いてシード層２ａを整面する（整面工程）。
【００３１】
次に、シード層２ａ上に、例えばドライフィルムレジスト等によりレジスト膜を形成し、そのレジスト膜を所定のパターンを有するマスクを用いて露光した後、炭酸ナトリウム等の現像液を用いて現像する（現像工程）。このようにして、図２（ｂ）に示すように、シード層２ａ上にめっきレジスト２１を形成する。
【００３２】
次に、図２（ｃ）に示すように、めっきレジスト２１の領域を除いて、シード層２ａ上に硫酸銅等のめっき液を用いた電解めっきにより例えば銅からなる導体層２ｂを形成する（めっき工程）。
【００３３】
次に、図３（ａ）に示すように、めっきレジスト２１を化学エッチング（ウェットエッチング）または水酸化ナトリウム等の剥離液を用いた剥離により除去する（剥離工程）。次に、シード層２ａの露出する領域を塩化第二鉄等のエッチング液を用いたエッチングにより除去する（エッチング工程）。これにより、図３（ｂ）に示すように、シード層２ａおよび導体層２ｂからなる複数の導体パターン２が形成される。各導体パターン２は、例えば配線パターンまたはグランドパターンである。
【００３４】
さらに、図２（ｃ）に示すように、複数の導体パターン２を覆うように多孔質のベース絶縁層１上に、例えばポリイミドからなるカバー絶縁層３を形成する。これにより、図１に示した配線回路基板１０が完成する。上記の工程間および工程後には、温度２０℃の純水または温度８０℃の純水を用いて配線回路基板１０の洗浄が行われる（洗浄工程）。
【００３５】
（３）配線回路基板の第２の製造方法
図４および図５は、配線回路基板１０の第２の製造方法を説明するための工程断面図である。図４の例は、サブトラクティブ法による配線回路基板１０の製造方法を示す。
【００３６】
まず、図４（ａ）に示すように、ｅＰＴＦＥからなる多孔質ベース絶縁層１上に、例えばスパッタリング法により例えばクロムおよび銅の積層膜からなるシード層２ａを形成する。シード層２ａを無電解めっきにより形成してもよい。
【００３７】
次に、図４（ｂ）に示すように、シード層２ａ上の全体に硫酸銅等のめっき液を用いた電解めっきにより例えば銅からなる導体層２ｂを形成する（めっき工程）。その後、過硫酸カリウム等の整面液を用いて導体層２ｂを整面する（整面工程）。
【００３８】
次に、図４（ｃ）に示すように、導体層２ｂ上に、例えば感光性ドライフィルムレジスト等によりレジスト膜２２を形成する。その後、図４（ｄ）に示すように、レジスト膜２２を所定のパターンで露光した後、炭酸ナトリウム等の現像液を用いて現像することにより（現像工程）エッチングレジスト２２ａを形成する。
【００３９】
次に、図５（ａ）に示すように、エッチングレジスト２２ａから露出する導体層２ｂの領域およびシード層２ａの露出する領域を塩化第二鉄等のエッチング液を用いたエッチングにより除去する（エッチング工程）。その後、エッチングレジスト２２ａを水酸化ナトリウム等の剥離液より除去する（剥離工程）。これにより、図５（ｂ）に示すように、シード層２ａおよび導体層２ｂからなる複数の導体パターン２が形成される。各導体パターン２は、例えば配線パターンまたはグランドパターンである。
【００４０】
さらに、図５（ｃ）に示すように、複数の導体パターン２を覆うように多孔質のベース絶縁層１上に、例えばポリイミドからなるカバー絶縁層３を形成する。これにより、図１に示した配線回路基板１０が完成する。上記の工程間および工程後には、温度２０℃の純水または温度８０℃の純水を用いて配線回路基板１０の洗浄が行われる（洗浄工程）。
【００４１】
（４）他の実施の形態
カバー絶縁層３の材料としては、ポリイミドに限らず、ベース絶縁層１と同様にｅＰＴＦＥを用いてもよい。
【００４２】
シード層２ａとしては、クロムおよび銅の積層膜に限らず、例えばクロムの単層膜であってもよい。
【００４３】
導体層２ｂの材料としては、銅に限らず、銅合金、金、アルミニウム等の他の金属材料を用いてもよい。
【００４４】
また、電解めっきにより導体層２ｂを形成する代わりに、他の方法により導体層２ｂを形成する場合には、シード層２ａを形成しなくてもよい。
【００４５】
（５）効果
本発明の一実施の形態に係る配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１のｅＰＴＦＥは平均孔径１．０μｍ以下の連続孔を有する。これにより、工程液を用いて導体パターン２を形成する際に、工程液がｅＰＴＦＥの連続孔に浸入することが防止される。また、ｅＰＴＦＥは、ポリイミド等の他の樹脂よりも撥水性が高いため、たとえ工程液がｅＰＴＦＥの連続孔に浸入した場合でも、工程液が連続孔に残存することが防止される。
【００４６】
ＰＴＦＥの比誘電率は２．１であり、ポリイミドの比誘電率は３．５である。また、連続孔を有する多孔質のｅＰＴＦＥの比誘電率はさらに低くなる。これにより、ベース絶縁層１の誘電率はポリイミド等の他の樹脂からなるベース絶縁層の誘電率よりも十分に低くなる。
【００４７】
これらの結果、工程液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、ベース絶縁層１の誘電率をより低減させることができる。また、ｅＰＴＦＥの連続孔の平均孔径を０．２μｍ以下にすることにより、工程液がｅＰＴＦＥの連続孔に浸入することが十分に防止される。さらに、ｅＰＴＦＥの連続孔の平均孔径を０．１μｍ以下にすることにより、工程液がｅＰＴＦＥの連続孔に浸入することがさらに十分に防止される。また、ベース絶縁層１の誘電率が低減されることにより、導体パターン２の誘電体による損失が低減される。
【００４８】
ＰＴＦＥの摩擦係数はポリイミド等の他の樹脂の摩擦係数よりも小さいため、ベース絶縁層１の耐摩耗性を向上させることができる。また、狭い隙間に配線回路基板１０を容易に挿入することができるので、作業効率が向上する。
【００４９】
ＰＴＦＥの弾性率はポリイミド等の他の樹脂の弾性率よりも小さいため、ベース絶縁層１の柔軟性および可撓性を向上させることができる。また、ＰＴＦＥの抵抗率（１×１０１８Ω・ｃｍ以上）はポリイミドの抵抗率（１×１０１６Ω・ｃｍ）よりも高いので、ベース絶縁層１の絶縁性を確保するために、ベース絶縁層１の厚みを大きくする必要がない。これにより、ベース絶縁層１の柔軟性および可撓性をポリイミド等の他の樹脂からなるベース絶縁層の柔軟性および可撓性をよりも向上させることができる。
【００５０】
（６）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００５１】
上記実施の形態においては、ベース絶縁層１が絶縁層の例であり、導体パターン２が導体層の例である。
【００５２】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【００５３】
（７）実施例および比較例
実施例１〜５および比較例１では、上記の配線回路基板の第１の製造方法に基づいて多孔質のベース絶縁層１の平均孔径が異なる配線回路基板１０を作製した。また、実施例６〜１０および比較例２では、上記の配線回路基板の第２の製造方法に基づいて多孔質のベース絶縁層１の平均孔径が異なる配線回路基板１０を作製した。
【００５４】
実施例１および実施例６の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュ（登録商標）ＮＴＦ１１２１）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は０．１μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは７０μｍである。
【００５５】
実施例２および実施例７の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュＮＴＦ１１２２）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は０．２μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは７５μｍである。
【００５６】
実施例３および実施例８の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュＮＴＦ１１２５）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は０．５μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは６８μｍである。
【００５７】
実施例４および実施例９の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュＮＴＦ１１２８）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は０．８μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは８０μｍである。
【００５８】
実施例５および実施例１０の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュＮＴＦ１１３１）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は１．０μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは８２μｍである。
【００５９】
比較例１および比較例２の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュＮＴＦ１１３３）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は３．０μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは８６μｍである。
【００６０】
実施例１〜１０および比較例１，２の配線回路基板１０において、シード層２ａは、厚み５０ｎｍのクロムおよび厚み１００ｎｍの銅の積層膜からなる。導体層２ｂの厚みは１２μｍである。
【００６１】
配線回路基板の第１および第２の製造方法において、めっき工程、整面工程、現像工程、エッチング工程、剥離工程および洗浄工程の各々の工程中に、工程液が実施例１〜１０および比較例１，２の配線回路基板１０のベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込まないか否かを観測した。
【００６２】
工程液として、めっき工程では硫酸銅水溶液、整面工程では過硫酸カリウム水溶液、現像工程では炭酸ナトリウム水溶液、エッチング工程では塩化第二鉄水溶液、剥離工程では水酸化ナトリウム水溶液、洗浄工程では温度２０℃の純水および温度８０℃の純水が用いられた。
【００６３】
実施例１〜５および比較例１の配線回路基板１０における工程液のベース絶縁層１への周り込み試験の結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
表１に示すように、実施例１〜５の配線回路基板１０においては、工程液はベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込まなかった。また、工程液が連続孔内に残存しなかった。一方、比較例１の配線回路基板１０においては、工程液はベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込んだ。また、工程液が連続孔内に残存した。
【００６５】
実施例６〜１０および比較例２の配線回路基板１０における工程液のベース絶縁層１への周り込み試験の結果を表２に示す。
【００６６】
【表２】
表２に示すように、実施例６〜１０の配線回路基板１０においては、工程液はベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込まなかった。また、工程液が連続孔内に残存しなかった。一方、比較例２の配線回路基板１０においては、工程液はベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込んだ。また、工程液が連続孔内に残存した。
【００６７】
実施例１〜１０および比較例１，２の結果から、配線回路基板１０の製造方法にかかわらず、多孔質性のベース絶縁層１の平均孔径が１．０μｍ以下である場合、工程液がベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込むことおよび工程液が連続孔内に残存することを防止できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、種々の配線回路基板の製造に有効に利用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１ ベース絶縁層
２ 導体パターン
２ａ シード層
２ｂ 導体層
３ カバー絶縁層
１０ 配線回路基板
２１ めっきレジスト
２２ レジスト膜
２２ａ エッチングレジスト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線回路基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池等の電池またはハードディスクドライブ等の電子機器においては、回路素子間の電気信号の伝送路として配線回路基板が用いられる。配線回路基板の製造時には、ベース絶縁層上の導電層に所定のパターンを有するレジスト層を形成する。この状態で、エッチング液を用いて導電層の露出した領域をエッチングすることにより所定の導体パターンを形成する。その後、レジスト層を除去する。さらに、導体パターンを覆うようにカバー絶縁層を形成する。このようにして、導体層のエッチングにより所望の導体パターンを有する配線回路基板を製造することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５８４８２号公報
【特許文献２】特開２０００−３１９４４２号公報
【特許文献３】特開２００３−２０１３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
配線回路基板のベース絶縁層に用いられる材料は、配線回路基板の用途に応じて最適に選択される。例えば、特許文献２および特許文献３では、多孔質のポリイミドフィルムをベース絶縁層として用いることが提案されている。これにより、ベース絶縁層の誘電率を低減することができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献２のベース絶縁層として用いられるポリイミドフィルムは、微細な連続孔を有する。そのため、特許文献２の配線回路基板を製造する際に、エッチング液等の薬液がポリイミドフィルムの連続孔に浸入し、ベース絶縁層の裏面に周り込む。または、薬液がポリイミドフィルムの連続孔に残存する。
【０００６】
一方、特許文献３のベース絶縁層として用いられるポリイミドフィルムは、連続孔を有していないため、特許文献３の配線回路基板を製造する際に、薬液が多孔質材料に浸入することがない。しかしながら、特許文献３のベース絶縁層の誘電率は、特許文献２のベース絶縁層の誘電率よりも増加すると考えられる。
【０００７】
本発明の目的は、液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、絶縁層の誘電率をより低減させることが可能な配線回路基板およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る配線回路基板は、連続孔を有する多孔質材料からなる絶縁層と、絶縁剤層上に設けられる所定のパターンを有する導体層とを備え、多孔質材料は多孔質のポリテトラフルオロエチレンを含み、ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は１．０μｍ以下であるものである。
【０００９】
この配線回路基板においては、絶縁層のポリテトラフルオロエチレンは平均孔径１．０μｍ以下の連続孔を有する。これにより、処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成する際に、処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入することが防止される。また、ポリテトラフルオロエチレンは、ポリイミド等の他の樹脂よりも撥水性が高いため、たとえ処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入した場合でも、処理液が連続孔に残存することが防止される。
【００１０】
また、絶縁層は、連続孔を有する多孔質のポリテトラフルオロエチレンからなる。これにより、絶縁層の誘電率をポリイミド等の他の樹脂からなる絶縁層よりも低減することができる。
【００１１】
これらの結果、液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、絶縁層の誘電率をより低減させることができる。
【００１２】
（２）ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は０．２μｍ以下であってもよい。この場合、処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成する際に、処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入することが十分に防止される。
【００１３】
（３）ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は０．１μｍ以下であってもよい。この場合、処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成する際に、処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入することがさらに十分に防止される。
【００１４】
（４）ポリテトラフルオロエチレンは、延伸ポリテトラフルオロエチレンであってもよい。この場合、連続孔を有する多孔質のポリテトラフルオロエチレンを容易に形成することができる。
【００１５】
（５）第２の発明に係る配線回路基板の製造方法は、連続孔を有する多孔質材料からなる絶縁層を用意するステップと、絶縁層上に処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成するステップとを含み、多孔質材料は多孔質のポリテトラフルオロエチレンを含み、ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は１．０μｍ以下であるものである。
【００１６】
この配線回路基板の製造方法においては、絶縁層のポリテトラフルオロエチレンは平均孔径１．０μｍ以下の連続孔を有する。これにより、処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成する際に、処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入することが防止される。また、ポリテトラフルオロエチレンは、ポリイミド等の他の樹脂よりも撥水性が高いため、たとえ処理液がポリテトラフルオロエチレンの連続孔に浸入した場合でも、処理液が連続孔に残存することが防止される。
【００１７】
また、絶縁層は、連続孔を有する多孔質のポリテトラフルオロエチレンからなる。これにより、絶縁層の誘電率をポリイミド等の他の樹脂からなる絶縁層よりも低減することができる。
【００１８】
これらの結果、液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、絶縁層の誘電率をより低減させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、配線回路基板の絶縁層の誘電率をより低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の模式的断面図である。
【図２】配線回路基板の第１の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３】配線回路基板の第１の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４】配線回路基板の第２の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５】配線回路基板の第２の製造方法を説明するための工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態に係るフレキシブル配線回路基板について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、フレシキブル配線回路基板を配線回路基板と略記する。
【００２２】
（１）配線回路基板の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の模式的断面図である。図１に示すように、ｅＰＴＦＥ（延伸ポリテトラフルオロエチレン）からなる多孔質のベース絶縁層１上に、複数の導体パターン２が形成されている。ｅＰＴＦＥを用いることにより、連続孔を有する多孔質のＰＴＦＥを容易に形成することができる。
【００２３】
各導体パターン２は、配線パターンまたはグランドパターンである。各導体パターン２は、例えばクロムおよび銅の積層膜からなるシード層２ａおよび例えば銅からなる導体層２ｂの積層構造を有する。各導体パターン２を覆うように、ベース絶縁層１上にカバー絶縁層３が形成されている。
【００２４】
カバー絶縁層３は、導体パターン２の全体を覆うようにベース絶縁層１上に形成されてもよく、導体パターン２の一部を覆うようにベース絶縁層１上に形成されてもよい。
【００２５】
多孔質のベース絶縁層１として用いられるｅＰＴＦＥは、連続孔を有する。ｅＰＴＦＥの平均孔径は、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下であり、０．０５μｍ以上０．２μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上０．１μｍ以下であることがより好ましい。
【００２６】
多孔質のベース絶縁層１の厚みは、例えば１μｍ以上５００μｍ以下であり、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。多孔質のベース絶縁層１の厚みが５００μｍ以下であることにより、フレキシブル性が良好となる。多孔質のベース絶縁層１の厚みが１μｍ以上であることにより、絶縁性が良好となる。
【００２７】
シード層２ａの厚みは、０．０５μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。導体パターン２の厚みは、例えば１μｍ以上１００μｍ以下であり、１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
カバー絶縁層３の厚みは、例えば１μｍ以上５００μｍ以下であり、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。カバー絶縁層３の厚みが５００μｍ以下であることにより、フレキシブル性が良好となる。多孔質のベース絶縁層１の厚みが１μｍ以上であることにより、絶縁性が良好となる。
【００２９】
（２）配線回路基板の第１の製造方法
図２および図３は、配線回路基板１０の第１の製造方法を説明するための工程断面図である。図２の例は、セミアディティブ法による配線回路基板１０の製造方法を示す。
【００３０】
まず、図２（ａ）に示すように、ｅＰＴＦＥからなる多孔質ベース絶縁層１上に、例えばスパッタリング法により例えばクロムおよび銅の積層膜からなるシード層２ａを形成する。シード層２ａを無電解めっきにより形成してもよい。その後、過硫酸カリウム等の整面液を用いてシード層２ａを整面する（整面工程）。
【００３１】
次に、シード層２ａ上に、例えばドライフィルムレジスト等によりレジスト膜を形成し、そのレジスト膜を所定のパターンを有するマスクを用いて露光した後、炭酸ナトリウム等の現像液を用いて現像する（現像工程）。このようにして、図２（ｂ）に示すように、シード層２ａ上にめっきレジスト２１を形成する。
【００３２】
次に、図２（ｃ）に示すように、めっきレジスト２１の領域を除いて、シード層２ａ上に硫酸銅等のめっき液を用いた電解めっきにより例えば銅からなる導体層２ｂを形成する（めっき工程）。
【００３３】
次に、図３（ａ）に示すように、めっきレジスト２１を化学エッチング（ウェットエッチング）または水酸化ナトリウム等の剥離液を用いた剥離により除去する（剥離工程）。次に、シード層２ａの露出する領域を塩化第二鉄等のエッチング液を用いたエッチングにより除去する（エッチング工程）。これにより、図３（ｂ）に示すように、シード層２ａおよび導体層２ｂからなる複数の導体パターン２が形成される。各導体パターン２は、例えば配線パターンまたはグランドパターンである。
【００３４】
さらに、図２（ｃ）に示すように、複数の導体パターン２を覆うように多孔質のベース絶縁層１上に、例えばポリイミドからなるカバー絶縁層３を形成する。これにより、図１に示した配線回路基板１０が完成する。上記の工程間および工程後には、温度２０℃の純水または温度８０℃の純水を用いて配線回路基板１０の洗浄が行われる（洗浄工程）。
【００３５】
（３）配線回路基板の第２の製造方法
図４および図５は、配線回路基板１０の第２の製造方法を説明するための工程断面図である。図４の例は、サブトラクティブ法による配線回路基板１０の製造方法を示す。
【００３６】
まず、図４（ａ）に示すように、ｅＰＴＦＥからなる多孔質ベース絶縁層１上に、例えばスパッタリング法により例えばクロムおよび銅の積層膜からなるシード層２ａを形成する。シード層２ａを無電解めっきにより形成してもよい。
【００３７】
次に、図４（ｂ）に示すように、シード層２ａ上の全体に硫酸銅等のめっき液を用いた電解めっきにより例えば銅からなる導体層２ｂを形成する（めっき工程）。その後、過硫酸カリウム等の整面液を用いて導体層２ｂを整面する（整面工程）。
【００３８】
次に、図４（ｃ）に示すように、導体層２ｂ上に、例えば感光性ドライフィルムレジスト等によりレジスト膜２２を形成する。その後、図４（ｄ）に示すように、レジスト膜２２を所定のパターンで露光した後、炭酸ナトリウム等の現像液を用いて現像することにより（現像工程）エッチングレジスト２２ａを形成する。
【００３９】
次に、図５（ａ）に示すように、エッチングレジスト２２ａから露出する導体層２ｂの領域およびシード層２ａの露出する領域を塩化第二鉄等のエッチング液を用いたエッチングにより除去する（エッチング工程）。その後、エッチングレジスト２２ａを水酸化ナトリウム等の剥離液より除去する（剥離工程）。これにより、図５（ｂ）に示すように、シード層２ａおよび導体層２ｂからなる複数の導体パターン２が形成される。各導体パターン２は、例えば配線パターンまたはグランドパターンである。
【００４０】
さらに、図５（ｃ）に示すように、複数の導体パターン２を覆うように多孔質のベース絶縁層１上に、例えばポリイミドからなるカバー絶縁層３を形成する。これにより、図１に示した配線回路基板１０が完成する。上記の工程間および工程後には、温度２０℃の純水または温度８０℃の純水を用いて配線回路基板１０の洗浄が行われる（洗浄工程）。
【００４１】
（４）他の実施の形態
カバー絶縁層３の材料としては、ポリイミドに限らず、ベース絶縁層１と同様にｅＰＴＦＥを用いてもよい。
【００４２】
シード層２ａとしては、クロムおよび銅の積層膜に限らず、例えばクロムの単層膜であってもよい。
【００４３】
導体層２ｂの材料としては、銅に限らず、銅合金、金、アルミニウム等の他の金属材料を用いてもよい。
【００４４】
また、電解めっきにより導体層２ｂを形成する代わりに、他の方法により導体層２ｂを形成する場合には、シード層２ａを形成しなくてもよい。
【００４５】
（５）効果
本発明の一実施の形態に係る配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１のｅＰＴＦＥは平均孔径１．０μｍ以下の連続孔を有する。これにより、工程液を用いて導体パターン２を形成する際に、工程液がｅＰＴＦＥの連続孔に浸入することが防止される。また、ｅＰＴＦＥは、ポリイミド等の他の樹脂よりも撥水性が高いため、たとえ工程液がｅＰＴＦＥの連続孔に浸入した場合でも、工程液が連続孔に残存することが防止される。
【００４６】
ＰＴＦＥの比誘電率は２．１であり、ポリイミドの比誘電率は３．５である。また、連続孔を有する多孔質のｅＰＴＦＥの比誘電率はさらに低くなる。これにより、ベース絶縁層１の誘電率はポリイミド等の他の樹脂からなるベース絶縁層の誘電率よりも十分に低くなる。
【００４７】
これらの結果、工程液が多孔質材料中に浸入および残存することを防止しつつ、ベース絶縁層１の誘電率をより低減させることができる。また、ｅＰＴＦＥの連続孔の平均孔径を０．２μｍ以下にすることにより、工程液がｅＰＴＦＥの連続孔に浸入することが十分に防止される。さらに、ｅＰＴＦＥの連続孔の平均孔径を０．１μｍ以下にすることにより、工程液がｅＰＴＦＥの連続孔に浸入することがさらに十分に防止される。また、ベース絶縁層１の誘電率が低減されることにより、導体パターン２の誘電体による損失が低減される。
【００４８】
ＰＴＦＥの摩擦係数はポリイミド等の他の樹脂の摩擦係数よりも小さいため、ベース絶縁層１の耐摩耗性を向上させることができる。また、狭い隙間に配線回路基板１０を容易に挿入することができるので、作業効率が向上する。
【００４９】
ＰＴＦＥの弾性率はポリイミド等の他の樹脂の弾性率よりも小さいため、ベース絶縁層１の柔軟性および可撓性を向上させることができる。また、ＰＴＦＥの抵抗率（１×１０１８Ω・ｃｍ以上）はポリイミドの抵抗率（１×１０１６Ω・ｃｍ）よりも高いので、ベース絶縁層１の絶縁性を確保するために、ベース絶縁層１の厚みを大きくする必要がない。これにより、ベース絶縁層１の柔軟性および可撓性をポリイミド等の他の樹脂からなるベース絶縁層の柔軟性および可撓性をよりも向上させることができる。
【００５０】
（６）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００５１】
上記実施の形態においては、ベース絶縁層１が絶縁層の例であり、導体パターン２が導体層の例である。
【００５２】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【００５３】
（７）実施例および比較例
実施例１〜５および比較例１では、上記の配線回路基板の第１の製造方法に基づいて多孔質のベース絶縁層１の平均孔径が異なる配線回路基板１０を作製した。また、実施例６〜１０および比較例２では、上記の配線回路基板の第２の製造方法に基づいて多孔質のベース絶縁層１の平均孔径が異なる配線回路基板１０を作製した。
【００５４】
実施例１および実施例６の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュ（登録商標）ＮＴＦ１１２１）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は０．１μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは７０μｍである。
【００５５】
実施例２および実施例７の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュＮＴＦ１１２２）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は０．２μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは７５μｍである。
【００５６】
実施例３および実施例８の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュＮＴＦ１１２５）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は０．５μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは６８μｍである。
【００５７】
実施例４および実施例９の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュＮＴＦ１１２８）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は０．８μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは８０μｍである。
【００５８】
実施例５および実施例１０の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュＮＴＦ１１３１）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は１．０μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは８２μｍである。
【００５９】
比較例１および比較例２の配線回路基板１０においては、ベース絶縁層１としてＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製テミッシュＮＴＦ１１３３）を用いた。ベース絶縁層１の平均孔径は３．０μｍであり、ベース絶縁層１の厚みは８６μｍである。
【００６０】
実施例１〜１０および比較例１，２の配線回路基板１０において、シード層２ａは、厚み５０ｎｍのクロムおよび厚み１００ｎｍの銅の積層膜からなる。導体層２ｂの厚みは１２μｍである。
【００６１】
配線回路基板の第１および第２の製造方法において、めっき工程、整面工程、現像工程、エッチング工程、剥離工程および洗浄工程の各々の工程中に、工程液が実施例１〜１０および比較例１，２の配線回路基板１０のベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込まないか否かを観測した。
【００６２】
工程液として、めっき工程では硫酸銅水溶液、整面工程では過硫酸カリウム水溶液、現像工程では炭酸ナトリウム水溶液、エッチング工程では塩化第二鉄水溶液、剥離工程では水酸化ナトリウム水溶液、洗浄工程では温度２０℃の純水および温度８０℃の純水が用いられた。
【００６３】
実施例１〜５および比較例１の配線回路基板１０における工程液のベース絶縁層１への周り込み試験の結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
表１に示すように、実施例１〜５の配線回路基板１０においては、工程液はベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込まなかった。また、工程液が連続孔内に残存しなかった。一方、比較例１の配線回路基板１０においては、工程液はベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込んだ。また、工程液が連続孔内に残存した。
【００６５】
実施例６〜１０および比較例２の配線回路基板１０における工程液のベース絶縁層１への周り込み試験の結果を表２に示す。
【００６６】
【表２】
表２に示すように、実施例６〜１０の配線回路基板１０においては、工程液はベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込まなかった。また、工程液が連続孔内に残存しなかった。一方、比較例２の配線回路基板１０においては、工程液はベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込んだ。また、工程液が連続孔内に残存した。
【００６７】
実施例１〜１０および比較例１，２の結果から、配線回路基板１０の製造方法にかかわらず、多孔質性のベース絶縁層１の平均孔径が１．０μｍ以下である場合、工程液がベース絶縁層１の連続孔を通って裏面に周り込むことおよび工程液が連続孔内に残存することを防止できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、種々の配線回路基板の製造に有効に利用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１ ベース絶縁層
２ 導体パターン
２ａ シード層
２ｂ 導体層
３ カバー絶縁層
１０ 配線回路基板
２１ めっきレジスト
２２ レジスト膜
２２ａ エッチングレジスト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続孔を有する多孔質材料からなる絶縁層と、
前記絶縁剤層上に設けられる所定のパターンを有する導体層とを備え、
前記多孔質材料は多孔質のポリテトラフルオロエチレンを含み、
前記ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は１．０μｍ以下であることを特徴とする配線回路基板。
【請求項２】
前記ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の配線回路基板。
【請求項３】
前記ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の配線回路基板。
【請求項４】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、延伸ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配線回路基板。
【請求項５】
連続孔を有する多孔質材料からなる絶縁層を用意するステップと、
前記絶縁層上に処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成するステップとを含み、
前記多孔質材料は多孔質のポリテトラフルオロエチレンを含み、
前記ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は１．０μｍ以下であることを特徴とする配線回路基板の製造方法。
【請求項１】
連続孔を有する多孔質材料からなる絶縁層と、
前記絶縁剤層上に設けられる所定のパターンを有する導体層とを備え、
前記多孔質材料は多孔質のポリテトラフルオロエチレンを含み、
前記ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は１．０μｍ以下であることを特徴とする配線回路基板。
【請求項２】
前記ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の配線回路基板。
【請求項３】
前記ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の配線回路基板。
【請求項４】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、延伸ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配線回路基板。
【請求項５】
連続孔を有する多孔質材料からなる絶縁層を用意するステップと、
前記絶縁層上に処理液を用いて所定のパターンを有する導体層を形成するステップとを含み、
前記多孔質材料は多孔質のポリテトラフルオロエチレンを含み、
前記ポリテトラフルオロエチレンの連続孔の平均孔径は１．０μｍ以下であることを特徴とする配線回路基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−３３７５２（Ｐ２０１２−３３７５２Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２６１７（Ｐ２０１０−１７２６１７）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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