采用湿蚀刻的电子部件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种制造方法，在通过湿蚀刻由导电性无机物层－绝缘层－导电性无机物层构成的叠层体或导电性无机物层－绝缘层构成的叠层体的绝缘层来制造电子部件时，成本低，无须使用废弃处理中存在问题的有机溶剂，来制造电子部件。涉及一种电子部件的制造方法，通过湿蚀刻由导电性无机物层－绝缘层－导电性无机物层构成的叠层体或导电性无机物层－绝缘层构成的叠层体来进行导电性无机物层的布图，之后通过湿蚀刻来进行绝缘层的布图。该叠层体中的绝缘层可进行湿蚀刻，为单层结构或两层以上的绝缘单元层的叠层结构，包括使用感光胶膜通过该湿蚀刻来进行绝缘层的布图。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种蚀刻包含无机物层(以金属层为主)和绝缘层的叠层体中适于绝缘层蚀刻的叠层体的电子部件，具体而言，是涉及一种硬盘驱动器用悬臂。
技术介绍
近年来，随着半导体技术的飞速发展，半导体组件的小型化、多管脚化、细节距化、电子部件的极小化等迅速发展，进入所谓高密度安装的时代。同时，在印刷布线基板中，也从单面布线发展为双面布线，并向多层化、薄型化发展(岩田、原园、电子材料，35(10)，53(1996))。在这种形成布线·电路时的图案形成方法中，存在用氯化二铁等酸性溶液蚀刻所谓金属层-绝缘层-金属层的层结构中的基板上的金属层，在形成布线后，为了导通夹层，在等离子体蚀刻、激光蚀刻等干状态或肼等湿状态下将绝缘层去除为期望形状(特开平6-164084号公报)，通过电镀或导电胶等连布线的方法。另外，在其它图案形成方法中，存在使用感光性聚酰亚胺(特开平4-168441号公报)等将绝缘层形成期望的形状后，在其空隙中通过电镀形成布线的方法(电子安装学会第七次研究讨论会预稿集1999年发行)等。通过近年来的电子部件的湿蚀刻的流行，发展了金属层-高分子绝缘体层各自的薄膜化，多分别用在100微米以下的膜厚。因此，在用薄膜制作布线时，由于金属层-高分子绝缘体层的热膨胀系数的差，在布线中产生翘曲。当前，随着个人计算机的生产量急剧发展，组装在其中的硬盘驱动器的生产量也增大。硬盘驱动器中的所谓支撑读取磁盘的磁头的悬臂的部件在不锈钢的弹簧板中连接铜布线，因此向所谓的在小型化的对应不锈钢弹簧板中直接形成铜布线的无线悬臂的主产品移动。使用第一金属层-粘着性绝缘层-芯线绝缘层-粘着性绝缘层-第二金属层构成的叠层体来制作该无线悬臂(wireless suspension)变为主流。例如，该叠层体例如以铜合金箔作为第一金属层，以不锈钢箔用为第二金属层，以在芯线绝缘层和该芯线绝缘层的两面上叠层的粘着性绝缘层作为绝缘层。因为使用该叠层体的无线悬臂是由于扫描高速旋转盘而产生细微振动的部件，所以布线的贴紧强度非常重要。因此，使用该叠层体的无线悬臂要求严格的规格。因为硬盘驱动器是记录信息的装置，所以要求对数据读写的高度可靠性，因此，必须最大程度地减少无线悬臂产生的尘埃等尘土和去气。被称为该无线悬臂的部件存在主要由电镀来形成布线的添加法和通过蚀刻铜箔来形成布线的减法这两种制造方法。在减法的情况下，使用对作为绝缘层的聚酰亚胺进行布图，专门干加工的等离子体蚀刻法。另外，通常电子部件中使用的所述三层材料等的叠层体为了防止基板的翘曲，使导电性无机物层和绝缘层的热膨胀率相同，大多包含低膨胀性的绝缘层，特别是低膨胀性聚酰亚胺。在绝缘层中仅使用低膨胀性聚酰亚胺的叠层体使用东丽-杜邦株式会社制的カプトン(商品名)、宇部兴产株式会社制的ユ-ピレツクス(商品名)、钟渊化学工业株式会社制的アピカル(商品名)等聚酰亚胺薄膜来作为低膨胀性聚酰亚胺，在这些低膨胀性聚酰亚胺薄膜的表面上通过溅射或无电解电镀等，形成金属层(主要是铜)，之后，通过电解电镀，增大导体层的厚度(所谓的种类I的叠层体)。另外，作为其它种类的叠层体，具有在低膨胀性聚酰亚胺的表面上形成聚酰亚胺以外的粘着剂(例如环氧树脂系列粘着剂)层的、使用由聚酰亚胺以外的粘着剂-低膨胀性聚酰亚胺-聚酰亚胺以外的粘着剂构成的三层结构的绝缘体并通过热压接使导体箔与该绝缘层粘着的叠层体(所谓的种类II的叠层体)。此外，作为其它种类的叠层体，具有在低膨胀性聚酰亚胺的表面上形成粘着性聚酰亚胺层的、使用粘着性聚酰亚胺-低膨胀性聚酰亚胺-粘着性聚酰亚胺构成的三层结构的绝缘体并通过热压接使导体箔与该绝缘层粘着的叠层体(所谓的种类III的叠层体)。所述种类I的叠层体因为绝缘层由单一组成的聚酰亚胺构成，所以难产生翘曲，另外，因为金属层可变薄，所以有利于形成细的布线。所述种类II的叠层体和种类III的叠层体因为通过热压接导体层来形成，所以可选择各种导体层。例如，可以使用压延铜箔或不锈钢箔等来制作叠层体。种类II的叠层体的粘着性好，另外，种类III的叠层体的粘着层是耐热性好的聚酰亚胺，所以具有耐热性好的优点。另外，两者都具有可增大金属层厚度的优点。无线悬臂必须具有弹性，所以多使用不锈钢箔作为金属层，作为叠层结构，例如铜箔-粘着性聚酰亚胺-低膨胀性聚酰亚胺-粘着性聚酰亚胺-不锈钢。以前，因为无线悬臂的绝缘层的蚀刻面积大，所以不通过激光、而主要是由作为相同干加工的干蚀刻来布图绝缘层。但是，等离子体蚀刻由于干蚀刻的蚀刻速度小，蚀刻所需时间长，并且由于是每片单位(单张)的生产，所以生产率差，另外由于装置的价格高，所以还存在生产成本非常高的缺点。基于这些理由，期望通过蚀刻速度大、因此生产率高、且装置成本低廉的湿加工来进行绝缘层的布图。另外，由激光打开多层基板的夹层导通用的孔并通过模具使其拔模为期望的形状的柔性印刷基板或多层基板等电子部件也通过使用湿蚀刻技术，来同时进行打孔和拔模的工序，另外，由于甚至于由模具不能切出的细微形状也可形成，所以在电子部件的各领域中期望通过湿加工来布图绝缘层。对于所述种类II的叠层体而言，在使用环氧树脂系列粘着剂的情况下，存在所谓耐溶剂性高而不能全部湿蚀刻的不便。对于所述种类III的叠层体而言，因为粘着性聚酰亚胺和低膨胀性聚酰亚胺层的蚀刻特性的差别大，所以蚀刻后的剖面形状不美观，事实上难以通过湿蚀刻来制作电子部件。对于所述种类I的叠层体而言，部分进行湿蚀刻加工。但是，因为导电性无机物层的形成为溅射等处理，所以金属高速冲击聚酰亚胺表面，金属不仅侵蚀表层，而且侵蚀到聚酰亚胺层的内部，因此表层的聚酰亚胺多少有些变性。因为种类I的叠层体中的绝缘层和导电性无机物层的贴紧性主要来自导电性无机物层与绝缘层的化学键合或化学的相互作用，所以导电性无机物层和绝缘层的亲和性强。因此，在对种类I的叠层体进行湿蚀刻的情况下，在与导电性无机物层交界的绝缘层中，容易产生变性部分成为蚀刻残留的瑕疵的问题。另一方面，通过加压使导电性无机物层和绝缘层一体化的叠层体比通过化学键合或化学的相互作用而由导电性无机物层的表面凹凸产生的簧片效果对贴紧力有利，所以难以引起蚀刻残留。另外，如上所述，在加压的叠层体制造中，因为选择导电性无机物层的自由度大，此前通过溅射来形成导电性无机物层，所以甚至于不能适用的制品也可进行制作。虽然聚酰亚胺通常多缺乏溶媒溶解性，但因为可由肼或碱性溶液分解，所以此前已对药液的聚酰亚胺薄膜的湿蚀刻进行了各种研究。例如，在特开昭50-4577号公报中，公开了使用肼和氨的布线结构体的制造方法。另外，在特开昭58-103531号公报中，公开了无机碱性水溶液的聚酰亚胺薄膜的蚀刻方法。此外，在特开昭57-65727号公报中，公开了脂肪族二胺的聚酰亚胺的蚀刻方法。其它当前公开的聚酰亚胺的湿蚀刻方法有将肼、无机碱、有机碱、脂肪族二胺·脂肪族乙醇作为溶媒，使用将水或有机极性溶媒分别混合后的药液(例如，特开昭58-74041号公报、特开昭58-96632号公报、特开平3-101228号公报、特开平5-190610号公报、特开平5-202206号公报、特开平7-157560号公报)。但是，因为作为分解聚酰亚胺的成分的肼的毒性高，不适用于生产过程，所以在近年公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子部件的制造方法，通过湿蚀刻由导电性无机物层－绝缘层－导电性无机物层构成的叠层体或导电性无机物层－绝缘层构成的叠层体来进行导电性无机物层的布图，之后通过湿蚀刻来进行绝缘层的布图，其中，该叠层体中的绝缘层可进行湿蚀刻，为单层结构或两 层以上的绝缘单元层的叠层结构，包括使用感光胶膜通过该湿蚀刻来进行绝缘层的布图。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-3-29 97436/01;JP 2001-3-29 97437/01;JP 2001.一种电子部件的制造方法，通过湿蚀刻由导电性无机物层-绝缘层-导电性无机物层构成的叠层体或导电性无机物层-绝缘层构成的叠层体来进行导电性无机物层的布图，之后通过湿蚀刻来进行绝缘层的布图，其中，该叠层体中的绝缘层可进行湿蚀刻，为单层结构或两层以上的绝缘单元层的叠层结构，包括使用感光胶膜通过该湿蚀刻来进行绝缘层的布图。2.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，在所述感光胶膜的表面上形成细微的凹凸。3.根据权利要求2所述的电子部件的制造方法，其中，通过压纹加工来设置所述细微凹凸。4.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述感光胶膜可通过水溶液来显影，可由水溶液剥离。5.根据权利要求4所述的电子部件的制造方法，其中，所述水溶液为碱性溶液。6.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，通过湿蚀刻来进行绝缘层布图的方法包括在减压下对进行导电性无机物层布图的叠层体层压感光胶膜，对所得的感光胶膜的层压体进行湿蚀刻。7.根据权利要求5所述的电子部件的制造方法，其中，在所述感光胶膜的层压体中进行湿蚀刻的方法包括曝光、显影感光胶膜的层压体并进行布图后，进行从紫外线照射处理、加热处理、和紫外线照射处理与加热处理的组合中选择的处理，作为提高对绝缘层的腐蚀剂的感光胶膜的耐性的处理。8.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，作为原料的叠层体的绝缘层的厚度为3微米至500微米。9.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述感光胶膜的厚度为作为原料的叠层体的一层导电性无机物层厚度的1.1-5倍。10.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述绝缘层的湿蚀刻所需的时间为10秒以上30分钟以内。11.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述绝缘层湿蚀刻时的温度为10℃以上120℃以下。12.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述绝缘层中的单层结构或两层以上的绝缘单元层全部为有机物。13.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述绝缘层中的单层结构或两层以上的绝缘单元层中至少一层为聚酰亚胺树脂。14.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述绝缘层中的单层结构或两层以上的绝缘单元层中至少一层为无机物。15.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述绝缘层中的单层结构或两层以上的绝缘单元层中至少一层为有机物和无机物的复合体。16.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述绝缘层中的单层结构或两层以上的绝缘单元层全部为聚酰亚胺树脂。17.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述绝缘层中的单层结构或两层以上的绝缘单元层中至少一层为线热膨胀率为30ppm以下的低膨胀性聚酰亚胺。18.根据权利要求17所述的电子部件的制造方法，其中，所述绝缘层是由粘着性聚酰亚胺-低膨胀性聚酰亚胺-粘着性聚酰亚胺构成的层结构。19.根据权利要求18所述的电子部件的制造方法，其中，在所述由粘着性聚酰亚胺-低膨胀性聚酰亚胺-粘着性聚酰亚胺构成的层结构的绝缘层中，两个粘着性聚酰亚胺是彼此不同组成的聚酰亚胺。20.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述绝缘层的蚀刻中使用的蚀刻液的pH比9大。21.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述叠层体中的一层或两层导电性无机物层的所有层为铜或对铜施加表面处理的物质。22.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述叠层体中的一层或两层导电性无机物层的所有层为铜合金或对铜合金施加表面处理的物质。23.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述叠层体中的一层或两层导电性无机物层的所有层为不锈钢或对不锈钢施加表面处理的物质。24.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述叠层体中的两层导电性无机物层中的一层为不锈钢或对不锈钢施加表面处理后的物质，另一层为铜合金或对铜合金施加表面处理的物质。25.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其中，所述叠层体中的两层导电性无机物层中的一层为不锈钢或对不锈钢施加表面处理后的物质，另一层为铜或对铜施加表面处理的物质。26.通过权利要求1至25之一所述的电子部件的制造方法制作的电子部件。27.通过权利要求1至81之一所述的电子部件的制造方法制作的硬盘驱动器用悬臂。28.一种电子部件的制造方法，在导电性无机物层-绝缘层-导电性无机物层构成的叠层体或导电性无机物层-绝缘层构成的叠层体上层压干膜后通过湿蚀刻来制造电子部件，其中，包括该叠层体的绝缘层可通过湿蚀刻来形成图案，该绝缘层为一层以上，适用的干膜的厚度为该叠层体中的一层导电性无机物层的厚度的1.1倍以上，且当将被蚀刻物浸渍在保持为70℃的蚀刻液中时，感光胶膜图案的保持时间为1分钟以上。29.根据权利要求28所述的电子部件的制造方法，其中，在所述感光胶膜的表面的至少单面上形成细微的凹凸。30.根据权利要求29所述的电子部件的制造方法，其中，通过压纹加工来设置所述细微凹凸。31.根据权利要求28所述的电子部件的制造方法，其中，所述感光胶膜可通过碱性水溶液来显影，且可由碱性水溶液剥离。32.根据权利要求28所述的电子部件的制造方法，其中，湿蚀刻所述叠层体的绝缘层时的温度为10℃以上120℃以下。33.根据权利要求28所述的电子部件的制造方法，其中，湿蚀刻所述叠层体的绝缘层时使用的蚀刻液的pH比8大。34.根据权利要求28所述的电子部件的制造方法，其中，在所述叠层体上层压干膜后进行湿蚀刻的方法包括曝光、显影感光胶膜的层压体并进行布图后，进行从紫外线照射处理、加热处理、和紫外线照射处理与加热处理的组合中选择的处理，作为提高对绝缘层的腐蚀剂的感光胶膜的耐性的处理。35.根据权利要求28所述的电子部件的制造方法，其中，所述叠层体的绝缘层中构成绝缘层的一层以上的所有层由有机物构成。36.根据权利要求28所述的电子部件的制造方法，其中，所述叠层体的绝缘层中构成绝缘层的至少一层为有机物和无机物的复合体。37.根据权利要求28所述的电子部件的制造方法，其中，所述叠层体的绝缘层中构成绝缘层的至少一层由聚酰亚胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂寄胜哉，百濑辉寿，富智子，河野茂树，甘崎裕子，内山伦明，八木裕，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]