説明

配線回路基板

【課題】簡易な層構成により、伝送損失を低減させることができるとともに、金属支持基板と金属箔との密着性を十分に図ることができ、優れた長期信頼性を確保することができる配線回路基板を提供すること。
【解決手段】金属支持基板2を用意し、その金属支持基板2の上に金属薄膜3を形成し、その金属薄膜3の上に金属箔4を形成し、金属箔4および金属支持基板2の上にベース絶縁層5を形成し、ベース絶縁層5の上に導体パターン6を配線からなる配線回路パターンとして形成し、金属支持基板2における金属箔4と対向する部分に、開口部9を、金属薄膜3の端部が金属支持基板2に被覆されるように、形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、配線回路基板に関し、詳しくは、回路付サスペンション基板などの配線回路基板に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、ステンレスからなる金属支持基板の上に、樹脂からなる絶縁層、銅からなる導体パターンが順次形成された回路付サスペンション基板が知られている。
このような回路付サスペンション基板では、金属支持基板がステンレスで形成されていることから、導体パターンにおいて伝送損失が大きくなる。
そのため、伝送損失を低減させるために、ステンレスからなるサスペンションの上に、銅または銅を主成分とする銅合金からなる下部導体を形成し、その下部導体の上に、絶縁層、記録側導体および再生側導体を順次形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2005−11387号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、上記の提案では、サスペンションと下部導体との密着性が不十分であり、長期信頼性を確保することが困難である。
本発明の目的は、簡易な層構成により、伝送損失を低減させることができるとともに、金属支持基板と金属箔との密着性を向上させて、長期信頼性に優れる配線回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記の目的を達成するため、本発明の配線回路基板は、金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成される金属薄膜と、前記金属薄膜の上に形成される金属箔と、前記金属箔の上に形成される絶縁層と、前記絶縁層の上に形成される配線とを備え、前記金属支持基板には、前記金属箔と対向する開口部が、前記金属薄膜の端部が前記金属支持基板に被覆されるように、形成されていることを特徴としている。
また、本発明の配線回路基板は、金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成される金属薄膜と、前記金属薄膜の上に形成される金属箔と、前記金属箔の上に形成される絶縁層と、前記絶縁層の上に形成される配線とを備え、前記金属支持基板には、前記金属箔と対向する開口部が、前記金属薄膜における前記配線と厚み方向に対向する部分が前記金属支持基板から露出し、かつ、前記金属薄膜における前記配線の長手方向に直交する幅方向両端部が前記金属支持基板に被覆されるように、形成されていることを特徴としている。
また、本発明の配線回路基板は、前記開口部が、エッチングにより形成されていることが好適である。
また、本発明の配線回路基板は、前記金属支持基板がステンレスからなり、前記金属箔
が銅からなることが好適である。
【0005】
また、本発明の配線回路基板は、前記金属薄膜が、スパッタリングまたは電解めっきにより形成され、前記金属箔が、電解めっきにより形成されていることが好適である。
また、本発明の配線回路基板は、前記配線回路基板が、回路付サスペンション基板であることが好適である。
【発明の効果】
【0006】
本発明の配線回路基板によれば、金属支持基板と金属箔との間に、金属薄膜が形成されるので、簡易な層構成により、伝送損失を低減させることができるとともに、金属支持基板と金属箔との密着性を十分に図ることができ、優れた長期信頼性を確保することができる。
また、本発明の配線回路基板によれば、金属支持基板の上に、金属薄膜が形成され、その金属薄膜の上に、金属箔が形成されるため、金属支持基板における金属箔と対向する部分に、エッチングにより開口部を、金属薄膜の端部が金属支持基板に被覆されるように、形成する場合に、金属薄膜がバリア層になり、金属箔がエッチングされることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
図1は、本発明の配線回路基板の一実施形態を示す要部断面図である。
図1において、この配線回路基板1は、ハードディスクドライブに搭載される回路付サスペンション基板であって、長手方向に延びる金属支持基板2の上に、金属薄膜3が形成され、その金属薄膜3の上に、金属箔4が形成され、その金属箔4の上に、絶縁層としてのベース絶縁層5が形成されており、そのベース絶縁層5の上に、導体パターン6が形成され、さらに必要に応じて、導体パターン6の上にカバー絶縁層7が形成されている。
【0008】
金属支持基板2は、平板状の金属箔や金属薄板からなる。なお、金属支持基板2には、金属箔4と対向する開口部9が、次に詳述する金属薄膜3の端部が金属支持基板2に被覆されるように、形成されている。また、開口部9は、金属薄膜3における配線(後述)と厚み方向に対向する部分が金属支持基板2から露出し、かつ、金属薄膜3における幅方向(配線の長手方向に直交する方向)両端部が金属支持基板2に被覆されるように、形成されている。
金属支持基板2を形成する金属としては、例えば、ステンレス、42アロイなどが用いられ、好ましくは、ステンレスが用いられる。また、その厚みは、例えば、15〜30μm、好ましくは、20〜25μmである。
また、金属薄膜3は、金属支持基板2の表面において、金属箔4が形成されている部分に対向するように、端部が金属支持基板2に被覆されるパターンとして形成されている。より具体的には、金属薄膜3において、配線と厚み方向に対向する部分が金属支持基板2から露出し、かつ、金属薄膜3における幅方向両端部が金属支持基板2に被覆されている。
金属薄膜3を形成する金属としては、例えば、クロム、金、銀、白金、ニッケル、チタン、ケイ素、マンガン、ジルコニウム、およびそれらの合金、またはそれらの酸化物などが用いられる。また、その厚みは、例えば、0.01〜1μm、好ましくは、0.1〜1μmである。
【0009】
また、金属薄膜3は、金属支持基板2と金属箔4との密着性を考慮して、例えば、金属支持基板2の表面に、金属支持基板2との密着力の高い金属からなる第1の金属薄膜3を形成した後、その第1の金属薄膜3の表面に、金属箔4との密着力の高い金属からなる第2の金属薄膜3を積層するなど、多層で形成することもできる。
また、金属箔4は、金属薄膜3の表面において、少なくとも導体パターン6が形成されている部分に対向するように、パターンとして形成されている。金属箔4を形成する金属としては、銅が好ましく用いられる。また、その厚みは、例えば、2〜5μmであり、好ましくは、2〜4μmである。
【0010】
また、ベース絶縁層5は、金属支持基板2の表面に、金属箔4を被覆するように形成されている。ベース絶縁層5を形成する絶縁体としては、配線回路基板の絶縁体として通常用いられる、例えば、ポリイミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂が用いられる。これらのうち、感光性の合成樹脂が好ましく用いられ、感光性ポリイミドがさらに好ましく用いられる。また、その厚みは、例えば、5〜15μm、好ましくは、8〜10μmである。
【0011】
また、導体パターン6は、ベース絶縁層5の表面に、互いに間隔を隔てて長手方向に沿って平行状に配置される複数(例えば、4本)の配線からなる配線回路パターンとして形成されている。導体パターン6を形成する導体としては、配線回路基板の導体として通常用いられる、例えば、銅、ニッケル、金、はんだ、またはそれらの合金などの金属が用いられる。これらのうち、銅が好ましく用いられる。また、その厚みは、例えば、5〜20μm、好ましくは、7〜15μmであり、各配線の幅は、例えば、15〜100μm、好ましくは、20〜50μmであり、各配線間の間隔は、例えば、15〜100μm、好ましくは、20〜50μmである。
【0012】
また、カバー絶縁層7は、ベース絶縁層5の表面に、導体パターン6を被覆するように形成されている。カバー絶縁層7を形成する絶縁体としては、上記したベース絶縁層5と同様の絶縁体が用いられる。また、その厚みは、例えば、3〜10μm、好ましくは、4〜5μmである。
このような配線回路基板1は、例えば、図2に示す方法によって製造することができる。
【0013】
まず、図2(a)に示すように、金属支持基板2を用意し、その金属支持基板2の表面全体に、スパッタリングまたは電解めっきにより、金属薄膜3を形成する。
そして、図2(b)に示すように、レジスト8を上記した金属箔4のパターンと反転するパターンで形成する。レジスト8の形成は、例えば、ドライフィルムレジストを用いて露光および現像する、公知の方法が用いられる。
【0014】
次に、図2(c)に示すように、レジスト8を、めっきレジストとして、電解めっき、好ましくは、電解銅めっきにより、レジスト8から露出する金属薄膜3の表面全体に金属箔4を形成する。
そして、図2(d)に示すように、レジスト8およびレジスト8が形成されていた部分の金属薄膜3を、例えば、化学エッチング(ウェットエッチング)などの公知のエッチング法または剥離によって除去する。
【0015】
そして、図2(e)に示すように、金属箔4および金属支持基板2の表面に、例えば、上記した合成樹脂の溶液(ワニス)を均一に塗布した後、乾燥し、次いで、必要に応じて、加熱することによって硬化させ、合成樹脂からなるベース絶縁層5を形成する。なお、ベース絶縁層5は、感光性の合成樹脂を露光および現像することにより、パターンとして形成することもできる。さらに、ベース絶縁層5の形成は、上記の方法に特に制限されず、例えば、予め合成樹脂をフィルムに形成して、そのフィルムを、金属箔4および金属支持基板2の表面に、公知の接着剤層を介して貼着することもできる。
【0016】
次に、図2(f)に示すように、導体パターン6を、アディティブ法やサブトラクティブ法などの公知のパターンニング法により、上記した配線回路パターンに形成する。
例えば、アディティブ法により、パターンニングする場合には、まず、ベース絶縁層5の表面全体に、例えば、真空成膜法やスパッタリング法などにより、下地となる導体薄膜を形成し、その導体薄膜の表面に、ドライフィルムレジストなどを用いて露光および現像し、配線回路パターンと反転するパターンのめっきレジストを形成する。次いで、めっきにより、めっきレジストから露出する導体薄膜の表面に、導体パターン6を配線回路パターンとして形成し、めっきレジストおよびめっきレジストが形成されていた部分の導体薄膜をエッチングなどにより除去する。なお、めっきは、電解めっき、無電解めっきのいずれでもよいが、電解めっきが好ましく用いられ、なかでも、電解銅めっきが好ましく用いられる。
【0017】
また、例えば、サブトラクティブ法により、パターンニングする場合には、まず、ベース絶縁層5の表面全体に、導体層を形成する。導体層を形成するには、特に制限されず、例えば、ベース絶縁層5の表面全体に、公知の接着剤層を介して、導体層を貼着する。次いで、その導体層の表面に、ドライフィルムレジストなどを用いて露光および現像し、配線回路パターンと同一のパターンのエッチングレジストを形成する。その後、エッチングレジストから露出する導体層をエッチング(ウェットエッチング)した後、エッチングレジストを除去する。
【0018】
次いで、図2(g)に示すように、導体パターン6を被覆するように、ベース絶縁層5の表面に、例えば、上記した合成樹脂の溶液を均一に塗布した後、乾燥し、次いで、必要に応じて、加熱することによって硬化させ、合成樹脂からなるカバー絶縁層7を形成する。なお、カバー絶縁層7は、感光性の合成樹脂を露光および現像することにより、パターンとして形成することもできる。さらに、カバー絶縁層7の形成は、上記の方法に特に制限されず、例えば、予め合成樹脂をフィルムに形成して、そのフィルムを、導体パターン6を被覆するように、ベース絶縁層5の表面に、公知の接着剤層を介して貼着することもできる。
【0019】
なお、カバー絶縁層7は、図示しないが、導体パターン6の端子部となる部分が露出するように形成する。導体パターン6の端子部となる部分を露出させるには、上記した感光性の合成樹脂を用いてパターンに形成するか、あるいは、レーザやパンチにより穿孔加工する。
その後、配線回路基板1には、特性インピーダンスを調整するために、図2(g)の点線で示すように、金属支持基板2における金属箔4と対向する部分(配線と厚み方向に対向する部分)を、エッチングにより除去して、開口部9を、金属薄膜3の端部(幅方向両端部)が金属支持基板2に被覆されるように、形成する。これによって、配線回路基板1を得る。
このようにして得られる配線回路基板1では、図1に示すように、金属支持基板2の上に、金属薄膜3を介して金属箔4が積層される。そのため、金属支持基板2のみでは、金属支持基板2に対向する導体パターン6の伝送損失が大きくなるのに対し、このように、金属箔4を金属支持基板2と導体パターン6の間に介在させることにより、導体パターン6の伝送損失を低減することができる。また、金属支持基板2と金属箔4との間に金属薄膜3を介在させることで、簡易な層構成により、金属支持基板2と金属箔4との密着性を十分に図ることができ、優れた長期信頼性を確保することができる。
【0020】
また、このように、エッチングにより金属支持基板2に開口部9を形成する場合には、従来の配線回路基板では、金属支持基板2の上に、金属箔4が直接積層されているため、金属箔4もエッチングされる。
【0021】
しかし、この配線回路基板1では、金属支持基板2の上に、金属薄膜3が積層され、その金属薄膜3の上に、金属箔4が積層されているため、エッチングにより、金属支持基板2に開口部9を、金属薄膜3の端部が金属支持基板2に被覆されるように、形成する場合に、金属薄膜3がバリア層になり、金属箔4がエッチングされることを防止することができる。
【実施例】
【0022】
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されることはない。
実施例1
厚み25μmのステンレスからなる金属支持基板の上に、金属薄膜として、厚み0.03μmのクロム薄膜と厚み0.07μmの銅薄膜とをスパッタリングによって順次形成した(図2(a)参照)。そして、金属箔のパターンと反転するパターンのめっきレジストを、ドライフィルムレジストを用いて形成した(図2(b)参照)。次いで、めっきレジストから露出する金属薄膜の表面全体に、金属箔として、厚み4.0μmの銅箔を電解銅めっきにより形成した(図2(c)参照)。そして、めっきレジストおよびめっきレジストが形成されていた部分の金属薄膜を、化学エッチングにより除去した後(図2(d)参照)、金属箔および金属支持基板の表面に、感光性ポリアミック酸樹脂のワニスを塗布後、露光および現像し、さらに加熱硬化することにより、厚み10μmのポリイミド樹脂からなるベース絶縁層を、金属箔の表面全体を被覆するようなパターンとして形成した(図2(e)参照)。次いで、そのベース絶縁層の表面に、アディティブ法によって、配線回路パターンで、厚み10μmの導体パターンを形成した(図2(f)参照)。さらに、導体パターンを被覆するように、感光性ポリアミック酸樹脂のワニスを塗布後、露光および現像し、さらに加熱硬化することにより、厚み5μmのポリイミド樹脂からなるカバー絶縁層を、導体パターンの表面全体(端子部を除く。)を被覆するようなパターンとして形成した(図2(g)参照)。その後、端子部に金めっきを施し、金属支持基板をエッチングにより、所望の形状に切り抜き、回路付サスペンション基板を得た。
【0023】
実施例2
金属薄膜を、厚み0.03μmのニッケルクロム合金薄膜に変更した以外は、実施例1と同様にして、回路付サスペンション基板を得た。
実施例3
金属薄膜を、厚み1μmの電解金めっき膜(電解金めっきにより形成)に変更した以外は、実施例1と同様にして、回路付サスペンション基板を得た。
【0024】
比較例1
金属薄膜を形成せずに、金属支持基板の上に、直接、電解銅めっきにより銅箔を形成した以外は、実施例1と同様にして、回路付サスペンション基板を得た。
比較例2
金属薄膜および金属箔を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして、回路付サスペンション基板を得た。
【0025】
評価
(銅箔エッチング評価)
各実施例および各比較例において得られた回路付サスペンション基板の金属支持基板を、特性インピーダンスを調整するために、エッチングにより、金属箔と対向する開口部を、金属薄膜の端部が金属支持基板に被覆されるように、形成したときに、実施例1〜3においては、金属薄膜がバリア層となり、金属箔としての銅箔がエッチングされていないことが確認された。一方、比較例1においては、金属箔としての銅箔がエッチングされていることが確認された。
(伝送効率評価)
各実施例および各比較例において得られた回路付サスペンション基板において、出力信号強度(POUT)と入力信号強度(PIN)とを測定し、下記式(1)のように、出力信号強度の入力信号強度に対する比率として、伝送効率を評価した。その結果を表1に示す。
【0026】
伝送効率(%)=POUT/PIN (1)
(密着性評価)
各実施例および各比較例において得られた回路付サスペンション基板を、温度−40℃の条件下に放置後、温度120℃の条件下に放置し、これを1サイクルとして、1000サイクル後の各回路付サスペンション基板について、金属支持基板と金属箔との間の密着力をテープ剥離により評価した。その結果を表1に示す。
【0027】
【表1】

【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の配線回路基板の一実施形態を示す要部断面図である。
【図2】図1に示す配線回路基板の製造方法を示す製造工程図であって、 (a)は、金属支持基板の上に、スパッタリングまたは電解めっきにより、金属薄膜を形成する工程、 (b)は、金属薄膜の上に、金属箔のパターンと反転するパターンで、レジストを形成する工程、 (c)は、レジストから露出する金属薄膜の上に、電解めっきにより、金属箔を形成する工程、 (d)は、レジストおよびレジストが形成されていた部分の金属薄膜を除去する工程、 (e)は、金属箔を含む金属支持基板の上に、ベース絶縁層を形成する工程、 (f)は、ベース絶縁層の上に、導体パターンを形成する工程、 (g)は、導体パターンを被覆するように、ベース絶縁層の上に、カバー絶縁層を形成する工程を示す。
【符号の説明】
【0029】
1 配線回路基板
2 金属支持基板
3 金属薄膜
4 金属箔
5 ベース絶縁層
6 導体パターン
9 開口部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成される金属薄膜と、前記金属薄膜の上に形成される金属箔と、前記金属箔の上に形成される絶縁層と、前記絶縁層の上に形成される配線とを備え、
前記金属支持基板には、前記金属箔と対向する開口部が、前記金属薄膜の端部が前記金属支持基板に被覆されるように、形成されていることを特徴とする、配線回路基板。
【請求項2】
金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成される金属薄膜と、前記金属薄膜の上に形成される金属箔と、前記金属箔の上に形成される絶縁層と、前記絶縁層の上に形成される配線とを備え、
前記金属支持基板には、前記金属箔と対向する開口部が、前記金属薄膜における前記配線と厚み方向に対向する部分が前記金属支持基板から露出し、かつ、前記金属薄膜における前記配線の長手方向に直交する幅方向両端部が前記金属支持基板に被覆されるように、形成されていることを特徴とする、配線回路基板。
【請求項3】
前記開口部が、エッチングにより形成されていることを特徴する、請求項1または2に記載の配線回路基板。
【請求項4】
前記金属支持基板がステンレスからなり、前記金属箔が銅からな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】
前記金属薄膜が、スパッタリングまたは電解めっきにより形成され、前記金属箔が、電
解めっきにより形成されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の配線回路基板。
【請求項6】
前記配線回路基板が、回路付サスペンション基板であることを特徴とする、請求項1〜
5のいずれかに記載の配線回路基板。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2008−109147(P2008−109147A)
【公開日】平成20年5月8日(2008.5.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−293370(P2007−293370)
【出願日】平成19年11月12日(2007.11.12)
【分割の表示】特願2005−57704(P2005−57704)の分割
【原出願日】平成17年3月2日(2005.3.2)
【出願人】(000003964)日東電工株式会社 (5,557)
【Fターム(参考)】