特許 5702942 エッチング性に優れたプリント配線板用銅箔及びそれを用いた積層体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5702942

(24)【登録日】2015年2月27日

(45)【発行日】2015年4月15日

(54)【発明の名称】エッチング性に優れたプリント配線板用銅箔及びそれを用いた積層体

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/09 20060101AFI20150326BHJP

   H05K 3/06 20060101ALI20150326BHJP

【ＦＩ】

   H05K1/09 C

   H05K3/06 A

【請求項の数】12

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2010-77918(P2010-77918)

(22)【出願日】2010年3月30日

(65)【公開番号】特開2011-210993(P2011-210993A)

(43)【公開日】2011年10月20日

【審査請求日】2012年9月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】502362758

【氏名又は名称】ＪＸ日鉱日石金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】古澤 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】中願寺 美里

【審査官】 飯星 潤耶

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１１６０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１０１３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１７６２４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １／０９，３／０６

Ｃ２３Ｆ １／００−３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

銅箔基材と、該銅箔基材の表面の少なくとも一部を被覆し、白金族金属、金、及び、銀からなる群から選択される１種以上を含む被覆層とを備えた銅箔であって、
前記銅箔の被覆層表面にレジストを形成し、該レジスト形成面の反対側から該銅箔をエッチング除去した後の該レジストの銅箔除去面において、ＸＰＳによる表面からの深さ方向分析で、白金、金、及び、パラジウムからなる群から選択される１種以上の合計原子濃度が０．１％以上０．８％以下であり、
前記被覆層における白金の付着量が４０〜１０５０μｇ／ｄｍ²、パラジウムの付着量が３０〜６００μｇ／ｄｍ²、金の付着量が４０〜１０００μｇ／ｄｍ²であるプリント配線板用銅箔。

【請求項2】

前記被覆層における白金の付着量が４０〜３５０μｇ／ｄｍ²、パラジウムの付着量が３０〜１９０μｇ／ｄｍ²、金の付着量が４０〜３００μｇ／ｄｍ²である請求項１に記載のプリント配線板用銅箔。

【請求項3】

前記プリント配線板はフレキシブルプリント配線板である請求項１又は２に記載のプリント配線板用銅箔。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載の銅箔で構成された圧延銅箔又は電解銅箔を準備する工程と、
前記銅箔の被覆層をエッチング面として該銅箔と樹脂基板との積層体を作製する工程と、
前記積層体を塩化第二鉄水溶液又は塩化第二銅水溶液を用いてエッチングし、銅の不必要部分を除去して銅の回路を形成する工程と、
を含む電子回路の形成方法。

【請求項5】

請求項１〜３のいずれかに記載の銅箔と樹脂基板との積層体。

【請求項6】

銅層と樹脂基板との積層体であって、
前記銅層の表面の少なくとも一部を被覆する請求項１〜３のいずれかに記載の被覆層を備えた積層体。

【請求項7】

前記銅箔又は銅層に回路が形成されており、該回路の断面形態において、該銅箔又は銅層の前記被覆層形成側表面から１μｍの深さの範囲で最も広い回路幅をＷ１とし、該回路断面全体で回路幅が最も狭くなる位置が表面から１μｍよりも深く、このときの回路幅をＷ２としたとき、０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦１．０を満たす請求項５又は６に記載の積層体。

【請求項8】

前記Ｗ１及びＷ２が、０．８≦Ｗ２／Ｗ１≦１．０を満たす請求項７に記載の積層体。

【請求項9】

前記回路のピッチが５０μｍ以下であり、エッチングファクターが１．５以上である請求項７又は８に記載の積層体。

【請求項10】

前記エッチングファクターが、２．５以上である請求項９に記載の積層体。

【請求項11】

前記樹脂基板がポリイミド基板である請求項５〜１０のいずれかに記載の積層体。

【請求項12】

請求項５〜１１のいずれかに記載の積層体を材料としたプリント配線板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリント配線板用の銅箔及びそれを用いた積層体に関し、特にフレキシブルプリント配線板用の銅箔及びそれを用いた積層体に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント配線板はここ半世紀に亘って大きな進展を遂げ、今日ではほぼすべての電子機器に使用されるまでに至っている。近年の電子機器の小型化、高性能化ニーズの増大に伴い搭載部品の高密度実装化や信号の高周波化が進展し、プリント配線板に対して導体パターンの微細化（ファインピッチ化）や高周波対応等が求められている。

【0003】

プリント配線板は、銅箔に絶縁基板を接着、もしくは絶縁基板上にＮｉ合金等を蒸着させた後に電気めっきで銅層を形成させて積層体とした後に、エッチングにより銅箔または銅層面に導体パターンを形成するという工程を経て製造されるのが一般的である。そのため、プリント配線板用の銅箔または銅層には良好なエッチング性が要求される。

【0004】

銅箔は、樹脂との非接着面に表面処理を施さないと、エッチング後の銅箔回路の銅部分が、銅箔の表面から下に向かって、すなわち樹脂層に向かって、末広がりにエッチングされる（ダレを発生する）。通常は、回路側面の角度が小さい「ダレ」となり、特に大きな「ダレ」が発生した場合には、樹脂基板近傍で銅回路が短絡し、不良品となる場合もある。ここで、図５に、銅回路形成時に「ダレ」を生じて樹脂基板近傍で銅回路が短絡した例を示す回路表面の拡大写真を示す。

【0005】

このような「ダレ」は極力小さくすることが必要であるが、このような末広がりのエッチング不良を防止するために、エッチング時間を延長して、エッチングをより多くして、この「ダレ」を減少させることも考えられる。しかし、この場合は、すでに所定の幅寸法に至っている箇所があると、そこがさらにエッチングされることになるので、その銅箔部分の回路幅がそれだけ狭くなり、回路設計上目的とする均一な線幅（回路幅）が得られず、特にその部分（細線化された部分）で発熱し、場合によっては断線するという問題が発生する。電子回路のファインパターン化がさらに進行する中で、現在もなお、このようなエッチング不良による問題がより強く現れ、回路形成上で、大きな問題となっている。

【0006】

これらを改善する方法として、エッチング面側の銅箔に銅よりもエッチング速度が遅い金属又は合金層を形成した表面処理が特許文献１に開示されている。この場合の金属又は合金としては、Ｎｉ、Ｃｏ及びこれらの合金である。回路設計に際しては、レジスト塗布側、すなわち銅箔の表面からエッチング液が浸透するので、レジスト直下にエッチング速度が遅い金属又は合金層があれば、その近傍の銅箔部分のエッチングが抑制され、他の銅箔部分のエッチングが進行するので、「ダレ」が減少し、より均一な幅の回路が形成できるという効果をもたらすという、従来技術と比較して急峻な回路形成が可能となり、大きな進歩があったと言える。

【0007】

また、特許文献２には、銅張積層板のエッチング面に銅よりもエッチング速度が遅い金属を含む複数の金属めっき層を設ける方法が開示されている。

【0008】

また、特許文献３では、厚さ１０００〜１００００ÅのＣｕ薄膜を形成し、該Ｃｕ薄膜の上に厚さ１０〜３００Åの銅よりもエッチング速度が遅いＮｉ薄膜を形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００２−１７６２４２号公報

【特許文献2】特開２００９−２０９４４６号公報

【特許文献3】特開２０００−２６９６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

近年、回路の微細化、高密度化がさらに進行し、より急峻に傾斜する側面を有する回路が求められている。しかしながら、特許文献１に記載される技術ではこれらには対応できない。

【0011】

また、特許文献１に記載される表面処理層はソフトエッチングにより除去する必要があること、さらには樹脂との非接着面表面処理銅箔は、積層体に加工される工程で、樹脂の貼付け等の高温処理が施される。これは表面処理層の酸化を引き起こし、結果として銅箔のエッチング性は劣化する。

【0012】

前者については、エッチング除去の時間をなるべく短縮し、きれいに除去するためには、表面処理層の厚さを極力薄くすることが必要であること、また後者の場合には、熱を受けるために、下地の銅層が酸化され（変色するので、通称「ヤケ」と言われている。）、レジストの塗布性（均一性、密着性）の不良やエッチング時の界面酸化物の過剰エッチングなどにより、パターンエッチングでのエッチング性、ショート、回路パターンの幅の制御性などの不良が発生するという問題があるので、改良が必要か又は他の材料に置換することが要求されている。

【0013】

さらに、特許文献１及び３に記載される表面処理層はＮｉやＣｏを用いて形成されているが、ＮｉやＣｏはその磁性により電子機器に悪影響を及ぼすおそれがある。
また、特許文献２に記載された表面処理層を形成するためには、多くのプロセスを要する。これに加えて各金属めっき層がμｍオーダーであるため、処理時間を要し、生産コストが課題となる。

【0014】

そこで、本発明は、回路パターン形成の際のエッチング性が良好でファインピッチ化に適し、磁性が良好に抑制されたプリント配線板用銅箔及びそれを用いた積層体を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明者らは鋭意検討の結果、銅箔のエッチング面にエッチング液に対して酸化されない金属である白金族金属、金及び／又は銀を微量に付着させた場合に、レジストの裏側に付着金属が残存し、サイドエッチングが抑制されることを見出した。
サイドエッチングが抑制される機構は明らかではないが、実験事実から、レジストの裏側に白金族金属、金及び／又は銀が残存することで、これらがエッチング液中の酸化剤の還元を促進し、レジスト直下（もしくは回路上方部）でサイドエッチングが抑制されるものと考えられる。
さらに、実用性の観点から、白金族金属、金及び／又は銀の付着量が多いと、初期エッチング性が悪くなるため、回路が形成できない。また、これらの付着層に処理抜けがあると、上記効果が期待できない。
これに対し、白金族金属、金及び／又は銀をスパッタリングで付着させると、極微量でも処理抜けがない表面処理層が形成され、さらにこれらがレジスト裏側に残存することでサイドエッチングが抑制され、銅箔の厚みが薄くなくても裾引きが小さい回路を形成することができ、高密度実装基板の形成が可能となる。また、これらの金属はＮｉやＣｏのような強磁性を有しないことに加えて、極微量で付着しているため、電子機器に悪影響を及ぼすことは無いものと期待される。

【0016】

以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、銅箔基材と、銅箔基材の表面の少なくとも一部を被覆し、白金族金属、金、及び、銀からなる群から選択される１種以上を含む被覆層とを備えた銅箔であって、銅箔の被覆層表面にレジストを形成し、レジスト形成面の反対側から銅箔をエッチング除去した後のレジストの銅箔除去面において、ＸＰＳによる表面からの深さ方向分析で、白金、金、及び、パラジウムからなる群から選択される１種以上の合計原子濃度が０．１％以上０．８％以下であり、前記被覆層における白金の付着量が４０〜１０５０μｇ／ｄｍ²、パラジウムの付着量が３０〜６００μｇ／ｄｍ²、金の付着量が４０〜１０００μｇ／ｄｍ²であるプリント配線板用銅箔である。

【0019】

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、前記被覆層における白金の付着量が４０〜３５０μｇ／ｄｍ²、パラジウムの付着量が３０〜１９０μｇ／ｄｍ²、金の付着量が４０〜３００μｇ／ｄｍ²である。

【0020】

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、プリント配線板はフレキシブルプリント配線板である。

【0021】

本発明は別の一側面において、本発明に係る銅箔で構成された圧延銅箔又は電解銅箔を準備する工程と、銅箔の被覆層をエッチング面として銅箔と樹脂基板との積層体を作製する工程と、積層体を塩化第二鉄水溶液又は塩化第二銅水溶液を用いてエッチングし、銅の不必要部分を除去して銅の回路を形成する工程とを含む電子回路の形成方法である。

【0022】

本発明は更に別の一側面において、銅箔と樹脂基板との積層体である。

【0023】

本発明は更に別の一側面において、銅層と樹脂基板との積層体であって、銅層の表面の少なくとも一部を被覆する本発明に係る被覆層を備えた積層体である。

【0024】

本発明に係る積層体の一実施形態においては、銅箔又は銅層に回路が形成されており、回路の断面形態において、銅箔又は銅層の被覆層形成側表面から１μｍの深さの範囲で最も広い回路幅をＷ１とし、回路断面全体で回路幅が最も狭くなる位置が表面から１μｍよりも深く、このときの回路幅をＷ２としたとき、０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦１．０を満たす。

【0025】

本発明に係る積層体の別の一実施形態においては、Ｗ１及びＷ２が、０．８≦Ｗ２／Ｗ１≦１．０を満たす。

【0026】

本発明に係る積層体の更に別の一実施形態においては、回路のピッチが５０μｍ以下であり、エッチングファクターが１．５以上である。

【0027】

本発明に係る積層体の更に別の一実施形態においては、エッチングファクターが、２．５以上である。

【0028】

本発明は更に別の一側面において、本発明に係る積層体を材料としたプリント配線板である。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、回路パターン形成の際のエッチング性が良好でファインピッチ化に適し、磁性が良好に抑制されたプリント配線板用銅箔及びそれを用いた積層体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】回路パターンの一部の表面写真、当該部分における回路パターンの幅方向の横断面の模式図、及び、該模式図を用いたエッチングファクター（ＥＦ）の計算方法の概略である。

【図2】実施例２１により形成された回路断面の写真である。

【図3】実施例１１におけるレジスト裏側のＸＰＳのｓｕｒｖｅｙスペクトルである。

【図4】比較例３により形成された回路を示す写真である。

【図5】銅回路形成時に「ダレ」を生じて樹脂基板近傍で銅回路が短絡した例を示す回路表面の拡大写真である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

（銅箔基材）
本発明に用いることのできる銅箔基材の形態に特に制限はないが、典型的には圧延銅箔や電解銅箔の形態で用いることができる。一般的には、電解銅箔は硫酸銅めっき浴からチタンやステンレスのドラム上に銅を電解析出して製造され、圧延銅箔は圧延ロールによる塑性加工と熱処理を繰り返して製造される。屈曲性が要求される用途には圧延銅箔を適用することが多い。
銅箔基材の材料としてはプリント配線板の導体パターンとして通常使用されるタフピッチ銅や無酸素銅といった高純度の銅の他、例えばＳｎ入り銅、Ａｇ入り銅、Ｃｒ、Ｚｒ又はＭｇ等を添加した銅合金、Ｎｉ及びＳｉ等を添加したコルソン系銅合金のような銅合金も使用可能である。なお、本明細書において用語「銅箔」を単独で用いたときには銅合金箔も含むものとする。

【0032】

本発明に用いることのできる銅箔基材の厚さについても特に制限はなく、プリント配線板用に適した厚さに適宜調節すればよい。例えば、５〜１００μｍ程度とすることができる。但し、ファインパターン形成を目的とする場合には３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下であり、典型的には５〜２０μｍ程度である。

【0033】

本発明に使用する銅箔基材は、特に限定されないが、例えば、粗化処理をしないものを用いても良い。従来は特殊めっきで表面にμｍオーダーの凹凸を付けて表面粗化処理を施し、物理的なアンカー効果によって樹脂との接着性を持たせるケースが一般的であるが、一方でファインピッチや高周波電気特性は平滑な箔が良いとされ、粗化箔では不利な方向に働くことがある。また、粗化処理をしないものであると、粗化処理工程が省略されるので、経済性・生産性向上の効果がある。

【0034】

（１）被覆層の構成
銅箔基材の絶縁基板との接着面の反対側（回路形成予定面側）の表面の少なくとも一部には、被覆層が形成されている。被覆層は、白金族金属、金、及び、銀からなる群から選択される１種以上を含んでいる。被覆層に含まれる金属は、好ましくは、白金、パラジウム、及び、金のいずれか１種以上である。
なお、銅箔基材の絶縁基板との接着面側には、絶縁基板との接着性向上のために、例えば銅箔基材表面から順に積層した中間層及び表層で構成された別の被覆層を形成してもよい。この場合、中間層は、例えば、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｖ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａ及びＣｒの少なくともいずれか１種を含むのが好ましい。中間層は、金属の単体で構成されていてもよく、例えば、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｂ及びＴａのいずれか１種で構成されるのが好ましい。中間層は、合金で構成されていてもよく、例えば、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｖ、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＣｕの少なくともいずれか２種の合金で構成されるのが好ましい。

【0035】

（２）被覆層の同定
本発明に係る銅箔の被覆層の同定は、被覆層表面にレジストを形成し、レジスト形成面の反対側から銅箔をエッチング除去した後のレジストの銅箔除去面における白金族金属、金、及び、銀からなる群から選択される１種以上の合計原子濃度を測定することにより行う。具体的には、上述のように銅箔をエッチング除去した後のレジストの銅箔除去面を、ＸＰＳ、若しくはＡＥＳ等表面分析装置にてレジストの銅箔除去面側からアルゴンスパッタし、深さ方向の化学分析を行い、夫々の検出ピークの存在によって同定することができる。

【0036】

（３）レジストの銅箔除去面における各金属の原子濃度
被覆層の貴金属原子濃度が高すぎると、初期エッチング性が悪くなり、本発明に係る良好なエッチング性を得ることが困難となる。このため、本発明に係る銅箔の被覆層表面にレジストを形成し、レジスト形成面の反対側から銅箔をエッチング除去した後のレジストの銅箔除去面において、ＸＰＳによる表面の深さ方向分析で、白金族金属、金、及び、銀からなる群から選択される１種以上の合計原子濃度が０．１％以上である。
また、本発明の効果である良好なエッチング性を得るためには、ある程度の貴金属原子濃度が必要となる。このため、被覆層に含まれる金属が、白金、パラジウム、及び、金のいずれか１種以上であるとき、被覆層における白金の付着量が１０５０μｇ／ｄｍ²以下、パラジウムの付着量が６００μｇ／ｄｍ²以下、金の付着量が１０００μｇ／ｄｍ²以下であるのが好ましい。また、被覆層における白金の付着量が４０〜３５０μｇ／ｄｍ²、パラジウムの付着量が３０〜１９０μｇ／ｄｍ²、金の付着量が４０〜３００μｇ／ｄｍ²であるのが更に好ましい。

【0037】

また、銅箔基材と被覆層との間には、初期エッチング性に悪影響を及ぼさない限り、耐加熱変色性の観点から下地層を設けてもよい。下地層としてはニッケル、ニッケル合金、コバルト、銀、マンガンが好ましい。下地層を設ける方法は、乾式法及び湿式法のいずれを用いても良い。

【0038】

さらに、被覆層上には、防錆効果を高めるためにさらにクロム層若しくはクロメート層及び又はシラン処理層を形成することができる。

【0039】

（銅箔の製造方法）
本発明に係るプリント配線板用銅箔は、スパッタリング法により形成することができる。すなわち、スパッタリング法によって銅箔基材の表面の少なくとも一部を、被覆層により被覆する。具体的には、スパッタリング法によって、銅箔のエッチング面側に銅よりもエッチングレートの低い白金族金属、金、及び、銀からなる群から選択される１種以上からなる被覆層を形成する。被覆層は、スパッタリング法に限らず、例えば、電気めっき、無電解めっき等の湿式めっき法で形成してもよい。

【0040】

（プリント配線板の製造方法）
本発明に係る銅箔を用いてプリント配線板（ＰＷＢ）を常法に従って製造することができる。以下に、プリント配線板の製造方法の例を示す。

【0041】

まず、銅箔と絶縁基板とを貼り合わせて積層体を製造する。銅箔が積層される絶縁基板はプリント配線板に適用可能な特性を有するものであれば特に制限を受けないが、例えば、リジッドＰＷＢ用に紙基材フェノール樹脂、紙基材エポキシ樹脂、合成繊維布基材エポキシ樹脂、ガラス布・紙複合基材エポキシ樹脂、ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂及びガラス布基材エポキシ樹脂等を使用し、ＦＰＣ用にポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等を使用する事ができる。

【0042】

貼り合わせの方法は、リジッドＰＷＢ用の場合、ガラス布などの基材に樹脂を含浸させ、樹脂を半硬化状態まで硬化させたプリプレグを用意する。銅箔を被覆層の反対側の面からプリプレグに重ねて加熱加圧させることにより行うことができる。

【0043】

フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）用の場合、ポリイミドフィルム又はポリエステルフィルムと銅箔とをエポキシ系やアクリル系の接着剤を使って接着することができる（３層構造）。また、接着剤を使用しない方法（２層構造）としては、ポリイミドの前駆体であるポリイミドワニス（ポリアミック酸ワニス）を銅箔に塗布し、加熱することでイミド化するキャスティング法や、ポリイミドフィルム上に熱可塑性のポリイミドを塗布し、その上に銅箔を重ね合わせ、加熱加圧するラミネート法が挙げられる。キャスティング法においては、ポリイミドワニスを塗布する前に熱可塑性ポリイミド等のアンカーコート材を予め塗布しておくことも有効である。

【0044】

本発明に係る積層体は各種のプリント配線板（ＰＷＢ）に使用可能であり、特に制限されるものではないが、例えば、導体パターンの層数の観点からは片面ＰＷＢ、両面ＰＷＢ、多層ＰＷＢ（３層以上）に適用可能であり、絶縁基板材料の種類の観点からはリジッドＰＷＢ、フレキシブルＰＷＢ（ＦＰＣ）、リジッド・フレックスＰＷＢに適用可能である。また、本発明に係る積層体は、銅箔を樹脂に貼り付けてなる上述のような銅張積層板に限定されず、樹脂上にスパッタリング、めっきで銅層を形成したメタライジング材であってもよい。

【0045】

上述のように作製した積層体の銅箔上に形成された被覆層表面にレジストを塗布し、マスクによりパターンを露光し、現像することによりレジストパターンを形成したものをエッチング液に浸漬する。このとき、エッチングを抑制する白金族金属、金、及び、銀からなる群から選択される１種からなる被覆層は、銅箔上のレジスト部分に近い位置にあり、レジスト側の銅箔のエッチングは、この被覆層近傍がエッチングされていく速度よりも速い速度で、被覆層から離れた部位の銅のエッチングが進行することにより、銅の回路パターンのエッチングがほぼ垂直に進行する。これにより銅の不必要部分を除去されて、次いでエッチングレジストを剥離・除去して回路パターンを露出することができる。
積層体に回路パターンを形成するために用いるエッチング液に対しては、被覆層のエッチング速度は、銅よりも十分に小さいためエッチングファクターを改善する効果を有する。エッチング液は、塩化第二銅水溶液、又は、塩化第二鉄水溶液等を用いることができるが、特に塩化第二鉄水溶液が有効である。微細回路はエッチングに時間が掛かるが、塩化第二鉄水溶液の方が塩化第二銅水溶液よりもエッチング速度が早いためである。また、被覆層を形成する前に、あらかじめ銅箔基材表面に耐熱層を形成しておいてもよい。

【0046】

（プリント配線板の銅箔表面の回路形状）
上述のように被覆層側からエッチングされて形成されたプリント配線板の銅箔表面の回路は、その長尺状の２つの側面が絶縁基板上に垂直に形成されるのではなく、通常、銅箔の表面から下に向かって、すなわち樹脂層に向かって、末広がりに形成される（ダレの発生）。これにより、長尺状の２つの側面はそれぞれ絶縁基板表面に対して傾斜角θを有している。現在要求されている回路パターンの微細化（ファインピッチ化）のためには、回路のピッチをなるべく狭くすることが重要であるが、この傾斜角θが小さいと、それだけダレが大きくなり、回路のピッチが広くなってしまう。また、傾斜角θは、通常、各回路及び回路内で完全に一定ではない。このような傾斜角θのばらつきが大きいと、回路の品質に悪影響を及ぼすおそれがある。従って、被覆層側からエッチングされて形成されたプリント配線板の銅箔表面の回路は、長尺状の２つの側面がそれぞれ絶縁基板表面に対して６５〜９０°の傾斜角θを有し、且つ、同一回路内のｔａｎθの標準偏差が１．０以下であるのが望ましい。また、エッチングファクターとしては、回路のピッチが５０μｍ以下であるとき、１．５以上であるのが好ましく、２．５以上であるのが更に好ましい。

【0047】

また、上述のように被覆層側からエッチングされて形成されたプリント配線板の銅箔表面の回路は、被覆層の貴金属が耐食性に優れるため、レジスト及び銅箔の界面近傍のサイドエッチングが抑制される。したがって、本発明により形成された配線回路の被覆層形成側表面から１μｍの深さの範囲では最も回路幅が広くなるのは回路トップとなる。このため、相対的にそれよりも下側では回路幅が回路トップと比べて狭くなる。従って、本発明により形成された配線回路は回路トップにおける回路幅が回路の厚み方向において最も狭くなることは無い。また、最も狭い幅が回路トップの回路幅の５０％を下回ると、回路の厚み方向において中細の回路となり、電気特性に悪影響を及ぼす可能性がある。以上により、回路の断面形態において、銅箔の被覆層形成側表面から１μｍの深さの範囲で最も広い回路幅をＷ１とし、回路断面全体で回路幅が最も狭くなる位置が表面から１μｍよりも深く、且つ、このときの回路幅をＷ２としたとき、０．５≦Ｗ２／Ｗ１≦１．０を満たすのが好ましい。また、Ｗ１及びＷ２は、０．８≦Ｗ２／Ｗ１≦１．０を満たすのが更に好ましい。

【実施例】

【0048】

以下、本発明の実施例を示すが、これらは本発明をより良く理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図するものではない。

【0049】

（例１：実施例１〜２４）
（銅箔への被覆層の形成）
実施例１〜２１の銅箔基材として、厚さ９μｍ及び１７μｍの圧延銅箔（日鉱金属製Ｃ１１００）を用意した。圧延銅箔の表面粗さ（Ｒｚ）はそれぞれ０．５μｍ、０．２μｍであった。また、実施例２２〜２４の銅箔基材として、厚さ９μｍの電解銅箔（日鉱金属製ＪＴＣ箔）を用意した。電解銅箔の樹脂との接着面の表面粗さ（Ｒｚ）は３．８μｍ、エッチング面の表面粗さ（Ｒｚ）は０．２１μｍであった。

【0050】

まず、これらの銅箔の片面に対して、以下の条件であらかじめ銅箔基材に付着している薄い酸化皮膜を逆スパッタリングによって取り除き、Ｎｉ層及びＣｒ層を順に成膜した。この面を樹脂との接着面とした。さらにエッチング面となるこの反対面に、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄのいずれか一種以上を成膜した。これらの金属付着量は成膜時間を調整することにより変化させた。
・装置：バッチ式スパッタリング装置（アルバック社、型式ＭＮＳ−６０００）
・到達真空度：１．０×１０^-5Ｐａ
・スパッタリング圧力：０．２Ｐａ
・逆スパッタリング電力：１００Ｗ
・ターゲット
樹脂との接着面：Ｎｉ、Ｃｒ（３Ｎ）
エッチング面：
Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ（３Ｎ）
Ａｕ−５０ａｔ％Ｐｄ、Ｐｔ−５０ａｔ％Ｐｄ、
Ａｕ−５０ａｔ％Ｐｔ
・スパッタリング電力：５０Ｗ
・成膜速度：各ターゲットについて一定時間約０．２μｍ成膜し、３次元測定器で厚さを測定し、単位時間当たりのスパッタリングレートを算出した。

【0051】

上記手順で表面処理が施された銅箔に、接着剤付ポリイミドフィルム（ニッカン工業製、ＣＩＳＶ１２１５）を７ｋｇｆ/ｃｍ²の圧力、１６０℃で４０分間の加熱プレスで積層させた。一部の銅箔は、Ｎ₂雰囲気下で３５０℃で２時間保持した後に、上記手順でポリイミドフィルムと積層させた（実施例１６〜１８）。

【0052】

＜付着量の測定＞
被覆層のＡｕ，Ｐｄ、Ｐｔの付着量測定は、王水で表面処理銅箔サンプルを溶解させ、その溶解液を希釈し、原子吸光分析法で行った。

【0053】

（エッチングによる回路形成）
上記手順で作製した積層体の銅箔エッチング面をアセトンで脱脂し、硫酸（１００ｇ/Ｌ）に３０秒浸漬させて、表面の汚れ及び酸化層を取り除いた。次にスピンコーターを用いて液体レジスト（東京応化工業製、ＯＦＰＲ−８００ＬＢ）を積層体エッチング面に滴下し、乾燥させた。乾燥後のレジスト厚みは１μｍとなるように調整した。その後、露光（１１ｍＷ/ｃｍ²×３．５秒）、現像（現像液：東京応化工業製、ＮＭＤ−Ｗ）により、Ｌ/Ｓ＝３３μｍ/１７μｍ、またはＬ/Ｓ＝２５μｍ/５μｍのレジストパターンを形成した。このときのエッチング条件を以下に示す。また、回路本数はそれぞれ１０本である。

【0054】

＜エッチング条件＞
・塩化第二鉄水溶液：（３７ｗｔ％、ボーメ度：４０°）
・液温：５０°Ｃ
・スプレー圧：０．２５ＭＰａ
（５０μｍピッチ回路形成）
・レジストＬ／Ｓ＝３３μｍ／１７μｍ
・仕上がり回路ボトム（底部）幅：２５μｍ
・エッチング時間：１０〜１３０秒
（３０μｍピッチ回路形成）
・レジストＬ／Ｓ＝２５μｍ／５μｍ
・仕上がり回路ボトム（底部）幅：１５μｍ
・エッチング時間：３０〜７０秒
・エッチング終点の確認：時間を変えてエッチングを数水準行い、光学顕微鏡で回路間に銅が残存しなくなるのを確認し、これをエッチング時間とした。
・エッチング後、４５℃のＮａＯＨ水溶液（１００ｇ/Ｌ）に１分間浸漬させてレジストを剥離した。

【0055】

＜エッチングファクターの測定条件＞
エッチングファクターは、末広がりにエッチングされた場合（ダレが発生した場合）、回路が垂直にエッチングされたと仮定した場合の、銅箔上面からの垂線と樹脂基板との交点からのダレの長さの距離をａとした場合において、このａと銅箔の厚さｂとの比：ｂ／ａを示すものであり、この数値が大きいほど、傾斜角は大きくなり、エッチング残渣が残らず、ダレが小さくなることを意味する。図１に、回路パターンの一部の表面写真と、当該部分における回路パターンの幅方向の横断面の模式図と、該模式図を用いたエッチングファクターの計算方法の概略とを示す。このａは回路上方からのＳＥＭ観察により測定し、エッチングファクター（ＥＦ＝ｂ／ａ）を算出した。このエッチングファクターを用いることにより、エッチング性の良否を簡単に判定できる。さらに、傾斜角θは上記手順で測定したａ及び銅箔の厚さｂを用いてアークタンジェントを計算することにより算出した。これらの測定範囲は回路長６００μｍで、１２点のエッチングファクター、その標準偏差及び傾斜角θの平均値を結果として採用した。

【0056】

＜レジストの銅箔除去面における原子濃度の測定＞
レジスト直下のアンダーカット（サイドエッチ）は高々数〜２０μｍである。この部分をＸＰＳで直接分析しようとすると、Ｘ線の照射面積（８００μｍφ、下記参照）が十分ではなかった。このため、以下の手順でレジストの銅箔除去面における原子濃度の測定を行った。
上述の表面処理を施した銅箔（回路形成前の銅箔）にレジストを塗工し、回路パターンを形成せずに乾燥させてレジスト付積層体を作製した。続いて、このレジスト付積層体を塩化第二鉄溶液に浸漬させた。浸漬時間は各種表面処理の銅箔から回路を形成するのに要したエッチング時間とした。このようにして得られたレジストの銅箔との接着面をＸＰＳで分析した。これにより、レジストの銅箔除去面の金、白金、パラジウムの合計原子濃度（％）を測定した。
（ＸＰＳ稼動条件）
レジスト裏側のsurveyスペクトルを作成した際のＸＰＳの稼働条件を以下に示す。
・装置：ＸＰＳ測定装置（アルバックファイ社、型式５６００ＭＣ）
・到達真空度：８．０×１０^-8Ｐａ
・Ｘ線：単色ＡｌＫα、エックス線出力２１０Ｗ、検出面積８００μｍφ、試料と検出器のなす角度４５°

【0057】

上記手順で形成した回路の断面を、日本電子株式会社製の断面試料作製装置ＳＭ−０９０１０で加工した。この回路断面のＳＥＭ写真から、任意に選択した３本の回路の被覆層形成側表面から１μｍの深さの範囲で最も広い回路幅Ｗ１（μｍ）、回路断面全体で最も狭い回路幅Ｗ２（μｍ）を測定し、これらの平均値を算出した。また、当該平均値を用いてＷ２／Ｗ１を算出した。

【0058】

（例２：実施例２５〜２７）
銅層厚み８μｍのメタライジングＣＣＬ（日鉱金属製マキナス、銅層側Ｒａ０．０１μｍ、タイコート層の金属付着量Ｎｉ１７８０μｇ/ｄｍ²、Ｃｒ３６０μｇ/ｄｍ²）に例１の手順でＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄを蒸着させ、エッチング性の評価、及び、レジストの銅箔除去面における原子濃度の測定を行った。

【0059】

（例３：比較例１〜３）
９μｍ厚の圧延銅箔を準備し、例１と同様の手順で銅箔のエッチング面にＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄを付着させ、ポリイミドフィルムと積層させてエッチングにより回路を形成し、エッチング性の評価、及び、レジストの銅箔除去面における原子濃度の測定を行った。

【0060】

（例４：比較例４及び５：ブランク材）
９μｍ厚及び１２μｍ厚の圧延銅箔を準備し、それぞれ例１の手順で表面処理を施し、エッチング性の評価、及び、レジストの銅箔除去面における原子濃度の測定を行った。

【0061】

（例５：比較例６）
厚み９μｍの圧延銅箔の片面に下記条件でＮｉめっきを施した後、その反対面に例１の手順でスパッタリングによる表面処理を施した。Ｎｉめっきを施した面がエッチング面となるよう、この銅箔に例１の手順でポリイミドフィルムを接着させ、エッチングにより回路を形成し、エッチング性の評価、及び、レジストの銅箔除去面における原子濃度の測定を行った。
・Ｎｉ：３０ｇ/Ｌ
・ｐＨ：３．０
・温度：５０℃
・電流密度：３５Ａ/ｄｍ²
・時間：４秒
例１〜５の各測定結果を表１〜４に示す。

【0062】

【表1】

【0063】

【表2】

【0064】

【表3】

【0065】

【表4】

【0066】

＜評価＞
実施例１、５、９ではやや裾引きが大きかったものの、両方のレジストパターンで回路を形成することができた。
実施例２〜４、６〜８、１０〜１５では両方のレジストパターンで裾引きが小さい回路を形成することができた。
表面処理銅箔にポリイミド硬化相当の熱処理を施した実施例１６〜１８でもレジスト上にＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄが残存し、裾引きが小さい回路を形成することができた。
実施例１９〜２１では銅箔が厚くなっても、同等の付着量で裾引きが小さい回路を形成することができた。
実施例２２〜２４では樹脂との接着面が粗化処理であっても、両方のレジストパターンで裾引きが小さい回路を形成することができた。
銅基材をメタライジングＣＣＬとした実施例２５〜２７でも、裾引きが小さい回路を形成することができた。
比較例１〜３はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄの付着量が過剰であり、初期エッチング性が非常に悪く、銅箔エッチング面の耐腐食性が向上したために、３０μｍピッチのレジストパターンで回路を形成することができなかった。
ブランク材である比較例４、５では３０μｍピッチのレジストパターンで銅箔厚み方向のエッチングが完了する前に回路上方でのサイドエッチが進行したために、回路を形成することができなかった。
比較例６では初期エッチング性が悪く、また、サイドエッチング量が大きく、裾引きが大きい回路となった。
図２に、実施例２１の回路断面写真を示す。
また、図３に、実施例１１におけるレジスト裏側のＸＰＳのｓｕｒｖｅｙスペクトルを、図４に比較例３により形成された回路を示す写真をそれぞれ示す。なお、ｓｕｒｖｅｙスペクトルとはＸＰＳの極表層の分析結果をスペクトルで表したものである。

【図3】

【図1】

【図2】

【図4】

【図5】