CN101827495A - 复合金属箔及其制造方法以及印刷布线板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合金属箔及其制造方法和通过该复合金属箔转印转印层的印刷布线板，所述复合金属箔在将极薄铜箔转印至基材之时，剥离层在用于形成电路的各工序中只转印不产生缺陷的程度。本发明的复合金属箔具备：由金属箔构成的支撑体；通过使含有铬酸和有机化合物的溶液附着于支撑体表面而形成的剥离层；以及，形成于剥离层上的金属箔构成的转印层。

Description

复合金属箔及其制造方法以及印刷布线板

技术领域

本发明涉及复合金属箔及其制造方法以及印刷布线板。

背景技术

众所周知，以手机、数码相机等为代表的电子设备不断趋向于小型化，而另一方面，多功能化显著、处理速度的提高也一直是人们所要求的。为此，作为零件被组入这些电子设备的印刷布线板，一直在推进高密度化，以便能够满足小型化和处理速度提高的两个要求。

为了实现印刷布线板的高密度化，有必要通过减薄在构成印刷布线板的基材上贴附的铜箔，使电路精细图案化，现在，一直使用厚度为12μm以下的极薄铜箔。这种极薄铜箔在贴附于基材时容易产生褶皱、龟裂，非常难以处理。

为此，作为在将极薄铜箔贴附于基材时不产生褶皱、龟裂而能够容易地贴附的方法，例如，在下述举出的专利文献1中，公开了如下方法：在通过铬酸盐处理而形成剥离层的载体上电沉积形成由厚度0.3～1.5μm的具有剥离性的致密微细的粉状铜层所构成的导电性层，由此形成印刷布线基板用导电性原料，采用该印刷布线基板用导电性原料，将导电性层转印至基材上。另外，在下述举出的专利文献2中，公开了如下方法：采用在支撑体金属层和极薄铜箔之间具有有机系剥离层的印刷布线基板形成用复合铜箔，将极薄铜箔转印至基材。

但是，前述专利文献1公开的通过铬酸盐处理形成的剥离层和前述专利文献2公开的有机系剥离层，在将极薄铜箔转印至基材之时，存在大量的剥离层与极薄铜箔一起转印至基材侧的问题。并且，转印至树脂基板的剥离层残渣，在用于在极薄铜箔中形成电路的掩模工序、蚀刻工序、厚镀工序中成为产生缺陷的原因，尤其是成为导致通过厚镀工序形成的厚镀层剥离的原因。

为此，在下述举出的专利文献3中，公开了如下的覆铜层压板的制造方法：将在支撑体金属层和极薄铜箔之间具有有机系剥离层的印刷布线基板形状用复合铜箔，以使极薄铜箔和绝缘基材接触的方式，层叠在绝缘基材上，从前述印刷布线基板形成用复合铜箔上剥离前述支撑体金属层，使极薄铜箔露出，并且，用碱水溶液或者盐酸水溶液洗涤除去在前述极薄铜箔表面上残留的有机系剥离层。

专利文献1：日本特公昭56-34115号公报

专利文献2：日本特开平11-317574号公报

专利文献3：日本特开2000-315848号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，以往的各种复合金属箔中，在将极薄铜箔转印至基材之时，大量的剥离层与极薄铜箔一起转移至基材侧，因此，需要如前述专利文献3所述，实施除去剥离层残渣的处理，制造效率非常差。

因此，本发明以得到一种复合金属箔及其制造方法和通过该复合金属箔转印转印层的印刷布线板为技术课题，所述复合金属箔在将极薄铜箔转印至基材之时，剥离层在用于形成电路的各工序中只转印不产生缺陷的程度，为实现上述目的，反复进行试制和实验，结果获得足以令人刮目而视的认识，即，只要通过附着含有铬酸和有机化合物的溶液来形成构成复合金属箔的剥离层即可，从而完成前述技术课题。

解决课题的方法

前述技术课题可以通过如下的本发明的技术方案来解决。

即，本发明涉及的复合金属箔的制造方法，具有：通过使含有铬酸和有机化合物的溶液附着于由金属箔构成的支撑体的表面来形成剥离层的剥离层形成工序；以及，在剥离层上形成由金属箔构成的转印层的转印层形成工序。

另外，本发明的前述复合金属箔的制造方法中，就剥离层形成工序而言，通过使附着于由金属箔构成的支撑体的表面的含有铬酸和有机化合物的溶液电解来形成剥离层。

另外，本发明的前述任一复合金属箔的制造方法中，铬酸是选自氧化铬、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸锂中的一种或者两种以上的物质。

另外，本发明的前述任一复合金属箔中，有机化合物是选自己二酸、苯甲酸、水杨酸、甲基苯甲酸、对氨基苯磺酸、对苯二甲酸中的一种或者两种以上的物质。

另外，本发明的复合金属箔具备：由金属箔构成的支撑体；通过使含有铬酸和有机化合物的溶液附着于支撑体表面而形成的剥离层；以及，形成于剥离层上的金属箔构成的转印层。

另外，本发明的前述复合金属箔中，在剥离层中含有0.01～1.0mg/m²的Cr。

另外，本发明提供一种通过前述任一复合金属箔将转印层转印至基材而成的印刷布线板。

发明效果

根据本发明，通过使含有铬化合物和有机化合物的溶液附着于支撑体而形成构成复合金属箔的剥离层，因此，在将极薄铜箔转印至基材之时，剥离层只向基材侧转印不对用于形成电路的各工序产生缺陷的程度，由此，不用对转印后的极薄铜箔实施除去剥离层残渣的处理，就能够形成电路。

因而，可以说本发明在工业上的实用性非常高。

附图说明

图1是表示实施方式涉及的复合金属箔的剖面图；

图2是表示变形例涉及的复合金属箔的剖面图；

图3是表示通过实施方式涉及的复合金属箔将转印层转印至基材的工序的剖面图。

附图标记的说明

1复合金属箔

2支撑体

3剥离层

4转印层

5基材

6层叠体

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式加以说明。

图1是表示本发明的复合金属箔的剖面图。图2是表示本发明的复合金属箔的变形例的剖面图。图3是表示通过本发明的复合金属箔将转印层转印至基材的工序的剖面图。在这些图中，附图标记1是复合金属箔，其由支撑体2、通过使含有铬酸和有机化合物的溶液附着于支撑体2的表面而形成的剥离层3以及形成于剥离层3上的金属箔构成的转印层4构成。

支撑体2只要是具有耐热性的金属箔即可，并无特别限制。例如，优选使用通过轧制法或电解法形成的铜箔、铜合金箔、铁箔、铁合金箔、镍箔、镍合金箔、铝箔等，特别优选使用铜箔。作为支撑体2使用铜箔的情况下，优选该铜箔的厚度为18～100μm，更优选为18～35μm。

剥离层3通过使含有铬酸和有机化合物的溶液附着于支撑体2的表面来形成。具体来说，通过使含有铬酸和有机化合物的溶液附着于支撑体2的表面，在支撑体的表面析出剥离层而形成。并且，形成于支撑体2的表面的剥离层3中优选含有0.01～1.0mg/m²的Cr，更优选含有0.1～1.0mg/m²的Cr。在剥离层3中含有的Cr处于前述范围内的情形下，转印时的支撑体2和转印层4的剥离强度是0.01～0.15KN/m，如果不对支撑体2施加一定程度的外力，则转印层4不被剥离，因此，在制造工序中容易操作。

作为铬酸，可以使用选自氧化铬、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸锂中的一种或者两种以上的物质。使用重铬酸钠的情形下，相对于前述溶液优选含有0.01～10g/L，更优选含有0.01～1g/L。

作为有机化合物，可以使用选自己二酸、苯甲酸、水杨酸、甲基苯甲酸、对氨基苯磺酸、对苯二甲酸中的一种或者两种以上的物质。有机化合物相对于前述溶液优选含有0.01～10g/L，更优选含有0.01～1.0g/L。

转印层4是被转印至构成印刷布线板的基材的层，可以使用导电性高的金属箔。具体来说，优选使用铜箔。就转印层的厚度而言，在转印层被转印至构成印刷布线板的基材时对电路的精细图案化有影响，因此，优选为0.1～12μm，更优选为0.1～9μm。

剥离层3和转印层4如图1所示，可以仅在支撑体2的任选一面上形成，也可以如图2所示，形成在支撑体2的两面。

接下来，对本发明涉及的复合金属箔的制造方法加以说明。

首先，准备由通过轧制法或电解法形成的金属箔所构成的支撑体2。接下来，制备含有铬酸和有机化合物的溶液，使支撑体2的表面浸渍于该溶液中，从而使溶液附着于支撑体2的表面。由此，通过附着于支撑体2的表面的溶液来析出剥离层3(剥离层形成工序)。然后，使形成于支撑体2的剥离层3的表面浸渍于电沉积浴，电沉积厚度0.1～1.0μm的金属箔，由此形成转印层4(转印层形成工序)。由此，形成复合金属箔1。

在前述剥离层形成工序中，使支撑体2的表面浸渍于溶液中，从而析出剥离层3，但也可以在使支撑体2的表面浸渍于溶液的状态下电解该溶液来析出剥离层3。

在剥离层形成工序中，将支撑体2浸渍于溶液的时间，根据溶液中含有的铬酸、有机化合物的浓度以及是否电解溶液而变动，因此可适当调节，优选调节成至少让析出的剥离层中所含有的Cr量为0.01～1.0mg/m²，更优选调节成0.1～1.0mg/m²。

另外，作为在剥离层的表面电沉积金属箔的电沉积浴，优选使用pH值显示弱酸性至碱性的电沉积浴，具体来说，优选pH值显示4以上的电沉积浴。并且，转印层4可以仅通过显示前述pH值的电沉积浴来电沉积而形成达到所希望厚度的金属箔，也可以并用多个电沉积浴来电沉积而形成达到所希望厚度的金属箔。并用多个电沉积浴的情形下，在对剥离层3的表面电沉积金属箔的一次电沉积浴中，使用显示前述pH值的电沉积浴，从而电沉积比所希望的厚度薄的金属箔，然后，在二次电沉积浴以后，使用不限于前述pH值的电沉积浴来电沉积金属箔直至达到所希望的厚度即可。作为显示前述pH值的电沉积浴，有焦磷酸铜电沉积浴和柠檬酸铜电沉积浴等，另外，作为不限于前述pH值的电沉积浴，有硫酸铜电沉积浴等。

另外，对于转印层4，为了提高与构成印刷布线板的基材的物理结合，可以实施粗面化处理，为了防止通过粗面化处理形成的铜粉的脱落，可以实施被覆处理；还可以为了提高与构成印刷布线板的基材的化学结合、提高耐热性和耐化学品性、防止氧化而实施钝化处理和有机防锈处理等。实施粗面化处理的情况下，将转印层4在硫酸铜-硫酸溶液中在极限电流密度附近进行阴极电解，析出树枝晶体状或微细状的铜粉即可。另外，在实施被覆处理的情形下，将转印层4在硫酸铜-硫酸溶液中以通常的电流密度进行阴极电解，析出铜箔来被覆铜粉即可。另外，在实施钝化处理的情形下，利用Zn、Cr、Co、Mo、Ni、P、W等与铜相异的金属进行涂覆，利用含有重铬酸离子的溶液进行铬酸盐涂覆即可。另外，在实施有机防锈处理的情形下，利用含有苯并三唑、硅烷偶联剂或者它们的衍生物的溶液形成覆膜即可。

接下来，结合图3对使用本发明涉及的复合金属箔制作印刷布线板的工序加以说明。

首先，使复合金属箔1的转印层4粘接于构成印刷布线板的基材5(参照图3(a))。接下来，在使转印层4粘接于基材5的状态下，从支撑体一侧对复合金属箔1进行加热压缩，使转印层4结合于基材5上，从而形成层叠体6(参照图3(b))。之后，通过将支撑体2从转印层4上剥离下来，使转印层4转印在基材5上(参照图3(c))。然后，通过对转印层4形成电路，形成印刷布线板。

实施例1

首先，为了形成支撑体，准备用含有硫酸100g/L和硫酸铜五水合物250g/L的电解液装满的电沉积浴。然后，将浴温维持在40℃的电解浴以电流密度10A/dm²电解15分35秒钟，剥下在钛板表面析出的厚度35μm的铜箔，制成支撑体。将该支撑体在1.8wt％硫酸中浸渍60秒钟，然后，用离子交换水洗涤15秒钟。

接下来，为了在支撑体上形成剥离层，准备用含有己二酸0.05g/L和重铬酸钠0.10g/L的水溶液装满的剥离层形成浴。然后，将支撑体在浴温维持于25℃的剥离层形成浴中浸渍30秒钟，在支撑体的表面形成剥离层。用离子交换水对该剥离层洗涤15秒钟。

接下来，为了以两阶段的电解在剥离层上形成转印层，准备用含有焦磷酸铜50g/L和焦磷酸钾500g/L的pH值8.5的电解液装满的一次电沉积浴和用含有硫酸100g/L和硫酸铜五水合物250g/L的电解液装满的二次电沉积浴。然后，将支撑体浸渍于浴温维持在50℃的一次电沉积浴，以3.0A/dm²的电流密度电解89秒钟，形成厚度1.0μm的铜箔，之后，用离子交换水对该铜箔洗涤15秒钟。进一步，将支撑体浸渍于浴温维持在40℃的二次电沉积浴中，以5A/dm²的电流密度电解214秒钟，形成厚度4.0μm的铜箔。由此，在剥离层上形成5.0μm的铜箔构成的转印层。

并且，最后对转印层，依次进行粗面化处理、被覆处理、钝化处理、有机被膜形成处理。具体来说，为了实施粗面化处理，准备好用含有硫酸铜五水合物50g/L和硫酸100g/L的硫酸铜水溶液装满的粗面化处理浴，将转印层浸渍于浴温维持在40℃的粗面化处理浴，以10A/dm²的电流密度电解10秒钟，在转印层的表面析出微细状的铜粉。接下来，为了实施被覆处理，准备好用含有硫酸铜五水合物250g/L和硫酸100g/L的硫酸铜水溶液装满的被覆处理浴，将转印层浸渍于浴温维持在40℃的被覆处理浴中，以5.0A/dm²的电流密度电解80秒钟，在转印层的表面析出被覆微细状的铜粉的铜箔。接下来，为了实施钝化处理，准备好含有重铬酸钠5g/L并用氢氧化钠调节至pH值13的钝化处理浴，将转印层浸渍于浴温维持在30℃的钝化处理浴中，以2.0A/dm²的电流密度电解5秒钟，在转印层的表面析出铬酸盐被膜。接下来，为了提高与构成印刷布线板的基材的化学结合力和提高防锈力，准备好含有2m/L的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的硅烷偶联剂的水溶液构成的有机被膜形成处理浴，将转印层在浴温维持于30℃的防锈处理浴中浸渍15秒钟，然后干燥，在转印层的表面析出硅烷偶联剂被膜。经过以上各工序得到复合金属箔。

接下来，作为构成印刷布线板的基材，准备好使环氧树脂浸渍玻璃纤维的半固化片。然后，在以将转印层粘接在基材的方式重叠复合金属箔的状态下，通过170℃、4MPa条件加热压接，得到在基材的表面结合有转印层的层叠体。

实施例2

在前述实施例1中，为了在剥离层上形成转印层，只准备用含有焦磷酸铜50g/L和焦磷酸钾500g/L且pH值8.5的电解液装满的电沉积浴，将支撑体浸渍于浴温维持在50℃的电沉积浴，以3.0A/dm²的电流密度电解89秒钟，形成厚度1.0μm的铜箔构成的转印层，除此以外，与前述实施例1同样操作，得到层叠体。

实施例3～7和比较例1～8

在前述实施例1中，为了在支撑体上形成剥离层，准备用含有表1中所示的有机化合物和/或铬酸的水溶液装满的剥离层形成浴，除此以外，与前述实施例1同样操作，得到层叠体。

比较例9

在前述实施例1中，除了将支撑体在剥离层形成浴浸渍30秒钟以外，与前述实施例1同样操作，得到层叠体。

对在前述各实施例1～7和各比较例1～9中得到的层叠体进行以下的测定和评价。测定和评价的结果示于表1中。

a.剥离强度的测定

基于JIS-C-6481(1996)测定转印层和支撑体之间的剥离强度。

b.剥离状态的评价

准备剪裁成长100mm×宽100mm尺寸的层叠体作为试样，通过目测确认该试样的支撑体相对于转印层的剥离状态。将在整个范围内支撑体从转印层剥离的试样评价为“○”，将仅有一部分支撑体从转印层剥离的试样评价为“△”，将支撑体完全没有从转印层剥离的试样评价为“×”。

c.Cr附着量的测定

将在前述剥离状态的评价中得到“○”或者“△”的评价的试样切割成10mm×40mm的大小，分别用稀硝酸100mL溶解附着在转印层侧和支撑体侧的剥离层，通过ICP分析法测定该溶液中所含有的Cr量。另外，算出由成对的转印层和支撑体测定的Cr量的总量，以此作为剥离层中含有的总Cr量。

表1

由前述测定和评价的结果可知，通过仅含有铬酸或者有机化合物中任一种的剥离层形成浴形成剥离层的复合金属箔，在将转印层转印至基材后不能完全剥离支撑体，与此相对，通过含有铬酸和有机化合物这两者的剥离层形成浴形成剥离层的复合金属箔，在将转印层转印至基材后，支撑体能够完全剥离。

另外，如比较例8或9所示，就剥离层所含的Cr量超过1.0mg/m²的复合金属箔而言，剥离强度极低，难以操作。

Claims (7)

1.一种复合金属箔的制造方法，其特征在于，具有：

通过使含有铬酸和有机化合物的溶液附着于由金属箔构成的支撑体表面形成剥离层的剥离层形成工序；以及，

在剥离层上形成由金属箔构成的转印层的转印层形成工序。

2.根据权利要求1所述的复合金属箔的制造方法，其中，在剥离层形成工序中，通过使附着于由金属箔构成的支撑体表面的含有铬酸和有机化合物的溶液电解，形成剥离层。

3.根据权利要求1或2所述的复合金属箔的制造方法，其中，铬酸是选自氧化铬、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸锂中的一种或者两种以上的物质。

4.根据权利要求1或2所述的复合金属箔的制造方法，其中，有机化合物是选自己二酸、苯甲酸、水杨酸、甲基苯甲酸、对氨基苯磺酸、对苯二甲酸中的一种或者两种以上的物质。

5.一种复合金属箔，其特征在于，具备：

由金属箔构成的支撑体；

通过使含有铬酸和有机化合物的溶液附着于支撑体表面而形成的剥离层；以及，

由形成于剥离层上的金属箔构成的转印层。

6.根据权利要求5所述的复合金属箔，其中，剥离层含有0.01～1.0mg/m²的Cr。

7.一种印刷布线板，其特征在于，通过权利要求5或6所述的复合金属箔将转印层转印至基材而成。

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