CN103781941A - 铜微蚀刻液及其补充液、以及配线基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供微蚀刻剂及其补给液、以及使用微蚀刻剂的配线基板的制造方法。本发明之微蚀刻剂为由包含铜离子、有机酸、卤化物离子、含有分子量为17~400的胺基之化合物及聚合物之水溶液所形成。所述聚合物为具有聚胺链及/或阳离子性基,且重量平均分子量为1000以上之水溶性聚合物。本发明之微蚀刻剂在将含有胺基之化合物的浓度设为A重量%,聚合物的浓度设为B重量%时,A/B的值为50~6000。依据本发明,即便是低蚀刻量也能维持铜与树脂等的密着性。

Description

铜微蚀刻液及其补充液、以及配线基板的制造方法
技术领域
本发明为关于铜微蚀刻剂及其补给液、以及配线基板的制造方法。
背景技术
于印刷电路基板之制造中,在以蚀刻阻剂或防焊剂等被覆铜表面时,为了提升密着性会进行将铜表面粗化。而作为粗化之方法,已知以下述专利文献1所述的包含特定高分子化合物之微蚀刻剂,与下述专利文献2所述的包含特定有机酸之微蚀刻剂,来粗化铜表面之方法。依据这些粗化方法,因在铜表面形成深凹凸,故可提升与防焊剂等的密着性。
[先前技术文献]
〔专利文献〕
专利文献1日本特开平9-41162号公报
专利文献2日本特开平9-41163号公报
发明内容
技术问题
近年来,印刷电路基板的铜配线之窄间距化(微细配线化)正急速发展,当为了提升与防焊剂等的密着性之目的而使用微蚀刻剂将铜配线表面粗化时,取决于蚀刻量恐有铜配线的宽度变窄而造成高电阻化与断线等缺陷产生。因此,要求开发即便是低蚀刻量也能维持与防焊剂等的密着性之微蚀刻剂。其中,「蚀刻量」为指深度方向的平均蚀刻量(溶解量),为从以微蚀刻剂所溶解之铜的重量、比重及铜表面的正面投影面积所算出之值。以下的「蚀刻量」也是一样。
记载于所述专利文献1及专利文献2中的微蚀刻剂为藉由在铜表面形成深的凹凸来提升密着性。因此,为了维持与防焊剂等树脂的密着性,必须要有一定程度的蚀刻量(例如1.5μm以上)。因此,对于需要微细配线之印刷电路基板,有可能会变得难以抑制铜配线的高电阻化。
本发明为有鉴于所述之过去技术上的问题点而完成,提供即便是低蚀刻量也能维持铜与树脂等的密着性之微蚀刻剂,及添加至此微蚀刻剂之补给液,以及使用所述微蚀刻剂之配线基板的制造方法。
技术方案
本发明之铜微蚀刻剂为由包含铜离子、有机酸、卤化物离子、含有分子量为17~400的胺基之化合物及聚合物之水溶液所形成。所述聚合物为具有聚胺链及/或阳离子性基,且重量平均分子量为1000以上之水溶性聚合物。本发明之微蚀刻剂,在将所述含有胺基之化合物的浓度设为A重量%,所述聚合物的浓度设为B重量%时,A/B的值为50~6000。
本发明之配线基板的制造方法为制造包含铜层之配线基板的配线基板的制造方法,具有藉由让所述本发明之微蚀刻剂接触所述铜层表面,来对所述表面进行粗化之粗化处理步骤。
本发明之补给液为在所述本发明的制造方法中,添加进所述微蚀刻剂之补给液,为由包含有机酸、卤化物离子、含有分子量为17~400的胺基之化合物及聚合物之水溶液所形成。所述聚合物为具有聚胺链及/或阳离子性基,且重量平均分子量为1000以上之水溶性聚合物。
此外,所述本发明中的「铜」不仅是由铜所构成之物,也可是由铜合金所构成之物。另外,本说明书中的「铜」为指铜或铜合金。另外,所述本发明中的「铜层」也包含铜配线图案层。
发明效果
依据本发明,因能在铜层表面形成独特的细致的凹凸,故即使是低蚀刻量也能维持铜与树脂等的密着性。藉此,在应用于例如需要微细配线之印刷电路基板的防焊剂被覆步骤之前处理的情形,可抑制铜配线的高电阻化与断线。
附图说明
图1为焊锡耐热性试验中,评价结果◎的试验片之表面相片。
图2为焊锡耐热性试验中,评价结果○的试验片之表面相片。
图3为焊锡耐热性试验中,评价结果×的试验片之表面相片。
图4为经过以一实施例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率3500倍)。
图5为经过以一实施例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度为正上方,倍率3500倍)。
图6为经过以一实施例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔剖面的扫描式电子显微镜相片(倍率10000倍)。
图7为经过以比较例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率3500倍)。
图8为经过以一实施例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率10000倍)。
图9为经过以一实施例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率10000倍)。
图10为经过以一实施例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率10000倍)。
图11为经过以比较例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率10000倍)。
图12为经过以比较例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率10000倍)。
图13为经过以比较例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率10000倍)。
图14为经过以比较例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率10000倍)。
图15为经过以比较例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率10000倍)。
图16为经过以比较例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜箔表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率10000倍)。
图17为经过以一实施例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜配线图案之表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率1000倍)。
图18为经过以比较例之微蚀刻剂进行粗化处理之铜配线图案之表面的扫描式电子显微镜相片(拍摄角度45°,倍率1000倍)。
具体实施方式
<微蚀刻剂>
本发明之铜微蚀刻剂为由包含铜离子、有机酸、卤化物离子、含有分子量为17~400的胺基之化合物(以下简称为「含有胺基之化合物」)及聚合物之水溶液所形成。以下说明本发明之铜微蚀刻剂中所包含之各成分。
(铜离子)
铜离子为作用为用于将铜氧化之氧化剂之物,能藉由调配铜离子源而使其包含在微蚀刻剂中。铜离子源可列举例如:有机酸的铜盐、氯化铜、溴化铜、氢氧化铜、氧化铜等。形成所述铜盐之有机酸无特别限制,从维持适当的蚀刻速度之观点来看,优选后述之pKa为5以下之有机酸。所述铜离子源也可并用2种以上。
铜离子的浓度,从维持适当的蚀刻速度之观点来看,优选0.01~20重量%,更优选0.1~10重量%。
(有机酸)
有机酸为具有溶解经铜离子而被氧化之铜的功能,并且具有调整pH的功能。从被氧化之铜的溶解性之观点来看,优选使用pKa为5以下之有机酸。pKa为5以下之有机酸可列举:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸等饱和脂肪酸;丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸等不饱和脂肪酸;乙二酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸等脂肪族饱和二羧酸;顺丁烯二酸等脂肪族不饱和二羧酸;苯甲酸、邻苯二甲酸、肉桂酸等芳香族羧酸;乙醇酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸等羟基羧酸;胺磺酸、β-氯丙酸、烟碱酸、抗坏血酸、羟基三甲基乙酸、果糖衍酸等具有取代基之羧酸;及它们的衍生物等。所述有机酸也可并用2种以上。
微蚀刻剂中有机酸之浓度,从被氧化之铜的溶解性之观点来看,优选0.1~30重量%,更优选0.5~25重量%。
(卤化物离子)
卤化物离子具有辅助铜的溶解,形成密着性优良之铜层表面的功能,能藉由调配卤化物离子源而使其包含在微蚀刻剂中。卤化物离子源可例示例如:氯化物离子、溴化物离子等离子源。具体来说可列举:盐酸、溴化氢酸、氯化钠、氯化钙、氯化钾、氯化铵、溴化钾、溴化钠、氯化铜、溴化铜、氯化锌、氯化铁、溴化锡等。作为卤化物离子源,除此之外,可举出在溶液中将卤化物离子解离所产生的化合物。所述卤化物离子源也可并用2种以上。其中,从形成密着性优良之铜层表面的观点来看,优选为调配氯化物离子源。其中,例如氯化铜,为能使用作为具有卤化物离子源及铜离子源双方作用之物。
微蚀刻剂中卤化物离子的浓度,从形成密着性优良之铜层表面的观点来看,优选0.01~20重量%,更优选0.1~20重量%。
(含有胺基之化合物)
含有胺基之化合物为为了在铜层表面形成细致的凹凸,而与后述之聚合物一起调配。含有胺基之化合物,只要是分子量17~400,且具有胺基之化合物即无特别限制,而从溶解性的观点来看,优选具有分子量17~250之胺基的化合物。所述「胺基」为指-NH2、-NHR、及-NRR’中的任一者,所述R、R’为指各自独立地可具有取代基的烃基。又,本发明中所使用的含有胺基之化合物,为与所述有机酸、及后述之聚合物的低分子量成分不同之化合物。
含有胺基之化合物的具体例可例示:氨、铵离子、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、苯胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺等。铵离子等离子,可藉由调配其离子源而使其包含在微蚀刻剂中。含有胺基之化合物也可并用2种以上。其中,从在铜层表面形成细致的凹凸之观点来看,优选从氨、铵离子及乙二胺中选出的1种以上。另外,例如氯化铵,为能使用作为具有卤化物离子源及铵离子源双方作用之物。
微蚀刻剂中含有胺基之化合物的浓度,从在铜层表面形成细致的凹凸之观点来看,优选0.005~20重量%,更优选0.1~10重量%。
(聚合物)
本发明中所使用的聚合物为具有聚胺链及/或阳离子性基,且重量平均分子量在1000以上之水溶性聚合物。所述聚合物为为了在铜层表面形成细致的凹凸,而与所述含有胺基之化合物一起调配。从水溶性的观点来看,优选重量平均分子量1000至五百万之聚合物。其中,所述「重量平均分子量」为利用凝胶渗透层析法分析,以聚乙二醇换算所得到之值。
所述聚合物的具体例可列举:四级铵盐型苯乙烯聚合物、四级铵盐型胺基烷基(甲基)丙烯酸酯聚合物、四级铵盐型二烯丙基胺聚合物、四级铵盐型二烯丙基胺-丙烯酰胺共聚物等四级铵盐型聚合物,与聚乙烯亚胺、聚伸烷基聚胺、胺基烷基丙烯酰胺的盐的聚合物,阳离子性纤维素衍生物等。所述盐类可举出例如盐酸盐等。所述聚合物也可并用2种以上。其中,从在铜层表面形成细致的凹凸之观点来看,优选从四级铵盐型聚合物、聚乙烯亚胺及聚伸烷基聚胺中选出的1种以上。另外,作为所述聚合物,也可使用树脂或纤维的抗静电剂、废水处理用的高分子凝集剂、毛髪用润丝精的调理成分等市售之物。
微蚀刻剂中所述聚合物的浓度,从在铜层表面形成细致的凹凸之观点来看,优选0.0001~0.01重量%,更优选0.0002~0.005重量%。
本发明中,在将所述含有胺基之化合物的浓度设为A重量%,所述聚合物的浓度设为B重量%时,以A/B值成为50~6000的比例来调配两成分。藉此,因在铜层表面形成了适合与树脂密着之独特的细致凹凸,故即便是低蚀刻量也能维持铜与树脂的密着性。因而,在将本发明之微蚀刻剂应用于例如需要微细配线之印刷电路基板的防焊剂被覆步骤之前处理的情形,因可容易地维持铜配线宽,故可抑制铜配线的高电阻化。此外,因可减少蚀刻量,故可减少微蚀刻剂的更换频率。藉此,让运转成本的降低容易达成。而从在铜层表面形成适合与树脂密着之细致凹凸的观点来看,所述A/B的值优选100~6000,更优选300~6000。
另外,本发明中,在将所述卤化物离子的浓度设为C重量%,所述聚合物的浓度设为B重量%时,C/B的值优选1500~15000,更优选1600~15000,再更优选1800~15000。若C/B的值在所述范围,则会变得容易在铜层表面形成适合与树脂密着之细致凹凸。从相同的观点来看,在将所述铜离子的浓度设为D重量%,所述聚合物的浓度设为B重量%时,D/B的值优选1500~10000,更优选1500~9500,再更优选1500~9000。
(其它添加剂)
本发明之微蚀刻剂中,也可包含所述以外的成分。例如,本发明之微蚀刻剂中,也可添加非离子性界面活性剂作为消泡剂。其中,本发明中可使用之非离子性界面活性剂为没有聚胺链之物。另外,为了减少粗化处理中pH的变动,也可添加有机酸的钠盐或钾盐等盐类,为了提升铜的溶解安定性,也可添加吡啶等错合剂。也可视需要添加其它各种添加剂。在添加这些添加剂的情形,微蚀刻剂中的添加剂浓度为0.0001~20重量%左右。
本发明之微蚀刻剂能藉由将所述各成分溶解于离子交换水等而轻易地调制。
<配线基板的制造方法>
本发明之配线基板的制造方法,为制造包含铜层的配线基板之配线基板的制造方法,具有让所述之本发明之微蚀刻剂接触所述铜层表面,对所述表面进行粗化之粗化处理步骤。而在制造包含复数层铜层之配线基板的情形,能以本发明之微蚀刻剂来处理复数层的铜层中之单独一层,也能以本发明之微蚀刻剂来处理二层以上的铜层。
所述粗化处理步骤无特别限制,可举出例如将微蚀刻剂喷洒至欲处理之铜层表面上之方法,或将欲处理之铜层浸渍于微蚀刻剂中之方法等。在喷洒的情形,优选以将微蚀刻剂的温度设在10~40℃,以喷洒压力0.03~0.3MPa进行5~120秒钟之条件来蚀刻。而在浸渍的情形,优选以将微蚀刻剂的温度设在10~40℃,进行5~120秒钟之条件来蚀刻。此外,在浸渍的情形中,为了将铜经过蚀刻而在微蚀刻剂中生成之亚铜离子氧化为铜离子,优选为藉由吹泡等方式来对微蚀刻剂中进行吹气。又,本发明之微蚀刻剂,在使用后的废液处理是容易的,能以例如利用中和、高分子凝集剂等一般的简便方法来处理。
本发明中,在接触所述微蚀刻剂后,所述铜层表面的L*值优选70以下,更优选40~70。L*值为L*a*b*表色为(JIS Z8729)中的明度L*,以记载于后述实施例中的方法测定。L*值越小,铜层表面的凹凸有变得越细致的倾向。而在铜层表面形成有适合与树脂密着之细致凹凸的情形,L*值有落在所述范围内之倾向。
所述铜层表面的L*值可藉由调整微蚀刻剂的调配比率与调整蚀刻量而控制在所述范围内。亦即,在本发明之一实施形态中,能以让铜层表面的L*值在所述范围的方式,来调配微蚀刻剂的调配比,与调整蚀刻量(蚀刻时间)。例如,在本发明的制造方法中,也可在以微蚀刻剂对铜层表面作粗化处理后,一面监测粗化处理后的铜层表面之L*值,一面控制后述之补给液的添加量与补给液的添加时机。要注意的是:L*值是用于评价铜层表面之凹凸形状的指标之一,不一定以1比1对应于铜层表面的凹凸形状与凹凸的大小。因此,最适合与树脂等密着之铜层表面的L*值,会有依微蚀刻剂的组成等而变化的情形。
本发明中,从提升与树脂的密着性的观点来看,在对所述铜层表面进行粗化时的蚀刻量优选0.05μm以上,更优选0.15μm以上。此外,在需要微细配线之印刷电路基板的防焊剂被覆步骤之前处理等,从减少蚀刻量以抑制配线的高电阻化与断线之观点来看,蚀刻量优选1.0μm以下,更优选0.7μm以下。将这些总合起来,在对铜层表面进行粗化时的蚀刻量,优选0.05~1.0μm,更优选0.15~0.7μm。
本发明中,为了除去所述粗化处理步骤后生成之污点,优选以酸性水溶液洗净经过粗化之铜层的表面。使用于洗净之酸性水溶液可使用盐酸、硫酸水溶液、硝酸水溶液等,而就对粗化形状的影响少,且污点除去性高来说,优选盐酸。从污点除去性的观点来看,所述酸性水溶液的酸浓度优选0.3~35重量%,更优选1~10重量%。洗净方法无特别限制,可举出以酸性水溶液喷洒经过粗化之铜层表面之方法,将经过粗化之铜层浸渍于酸性水溶液中之方法等。在进行喷洒的情形,优选以将酸性水溶液的温度设在15~35℃,以喷洒压力0.03~0.3MPa进行3~30秒钟之条件来洗净。而在浸渍的情形,优选以将酸性水溶液的温度设在15~35℃,进行3~30秒钟之条件进行洗净。
所述粗化处理步骤,优选一边将由包含有机酸、卤化物离子、含有分子量为17~400的胺基之化合物及聚合物之水溶液所形成之补给液添加至所述微蚀刻剂中,一边对所述铜层之表面进行粗化之步骤。藉此,可适当地维持处理中之微蚀刻剂中的各成分之浓度。添加补给液的时机依据各成分的浓度控制范围来适当设定即可。补给液中的各成分为与所述本发明之微蚀刻剂中所包含之成分相同。
所述补给液中各成分的浓度,只要依据于处理使用之微蚀刻剂的初期浓度等来适当调整,例如有机酸在0.5~30重量%之范围、卤化物离子在0.1~20重量%之范围、含有分子量为17~400的胺基之化合物在0.05~20重量%之范围、及聚合物在0.0001~0.02重量%之范围,即可轻易地维持处理中的微蚀刻剂中之各成分的浓度。
所述补给液能藉由将所述各成分溶解于离子交换水等来轻易地调制。
为了在以本发明之微蚀刻剂进行处理后,进一步提升与树脂的密着性,也可例如美国专利第3645772号说明书中所开示般,以唑类的水溶液或醇类溶液进行处理。此外,也可在以本发明之微蚀刻剂进行处理后,进行称为棕化处理(brown oxide treatment)或黑化处理(black oxide treatment)之氧化处理。
本发明之微蚀刻剂可广泛使用于铜层表面的粗化等。特别是经过处理之铜层的表面上,形成有适合与树脂密着之独特的细致凹凸,而与预浸材料、防焊剂、干膜抗蚀剂、电沉积阻剂等树脂的密着性良好。此外,由于亦为可焊性优良之表面,对于包含针型数组封装(PGA)用与球型数组封装(BGA)用之各种印刷电路基板之制造为特别有用。此外对引线框架的表面处理也是有用的。其中,在应用于需要微细配线之印刷电路基板的防焊剂被覆步骤之前处理的情形,由于可减少蚀刻量,故可抑制铜配线的高电阻化。
[实施例]
接着,一并说明本发明之实施例与比较例。但本发明不受下述实施例限定解释。
<以微蚀刻剂进行处理>
准备把厚度35μm的铜箔贴在绝缘基材的两面上而成的玻璃布环氧树脂含浸覆铜积层板(日立化成社制,制品名:MCL-E-67,10cm×10cm,厚度0.2mm)作为试验基板。接下来,使用示于表1-1~表1-5之各微蚀刻剂(25℃),以喷洒压力0.05MPa之条件喷洒在所述试验基板的单面上,以让该试验基板的单面之蚀刻量成为0.5μm之方式,调整蚀刻时间进行蚀刻。接下来,进行水洗,将蚀刻处理面浸渍于温度25℃的盐酸(氯化氢浓度:3.5重量%)10秒钟后,进行水洗,再使其干燥。其中,示于表1-1~表1-5之各微蚀刻剂的调配成分之剩余部分为离子交换水。
其中,示于表1-1的比较例1之微蚀刻剂,为与所述专利文献1(JP A9-41162)的实施例1之微蚀刻剂相同之配方。此处所使用之「EPOMIN P-1000」由于为聚合物含量在30重量%之水溶液,故专利文献1的实施例1(示于以下的表1-1之比较例1)的微蚀刻剂中,聚合物的浓度(B)变成0.00015重量%。
<依据焊锡耐热性试验之密着性评价>
将玻璃布环氧树脂含浸预浸材料(日立化成社制,制品名:GEA-67N,厚度0.1mm)以压合机(加压压力:30MPa,温度:170℃,时间:60分钟)贴合在所述干燥后的试验基板之蚀刻处理面。接下来,切取经过积层之基板的周边部分来制作试验片。将此试验片在120℃(相对湿度:100%)中放置2小时后,依据JISC6481浸渍于220℃的溶融焊锡浴中30秒钟。然后,以目视观察浸渍后的各试验片,将完全看不到膨胀者评价为3(参照图1),将有最大直径小于1mm之膨胀者评价为2(参照图2),将有最大直径在1mm以上之膨胀者评价为1(参照图3)。结果示于表1-1~表1-5。其中,若铜箔与树脂的密着性良好即看不到膨胀。
<依据L*值之粗化面评价>
对所述干燥后的试验基板之蚀刻处理面选择任意3处,以KONICAMINOLTA社制色彩色差计(型式:CR-10)测定L*值,算出其平均值。结果示于表1-1~表1-5。
Figure BDA0000383137690000121
Figure BDA0000383137690000131
Figure BDA0000383137690000141
Figure BDA0000383137690000151
如表1-1~表1-5之结果所示般,即便是0.5μm的低蚀刻量,依据本发明之实施例无论是哪个密着性评价都是良好的3或2。另一方面,比较例无论是哪个评价都是1。由此结果可知,依据本发明,即便是低蚀刻量也可维持铜与树脂的密着性。
若比对实施例1及实施例2与比较例4~比较例7,调配于这些实施例及比较例的微蚀刻剂中的化合物无论是哪种均相同,只有其调配量不同。相对于在实施例1、2密着性评价为3,在比较例4~7密着性评价为1之结果可得知,本发明之微蚀刻剂藉由含有特定成分,并使其调配比在特定范围内,即便是低蚀刻量也可维持铜与树脂的密着性。
<表面观察、剖面观察>
以与所述实施例1之微蚀刻剂所进行的处理相同之条件,对厚度35μm之电解铜箔进行处理后,以扫描式电子显微镜(SEM)(型式JSM-7000F,日本电子社制)观察处理后的铜箔之表面及剖面。此时的SEM相片示于图4~图6。同样地,以与所述比较例2之微蚀刻剂所进行的处理相同之条件,对厚度35μm之电解铜箔进行处理,再以扫描式电子显微镜(SEM)(型式JSM-7000F,日本电子社制)观察其表面。此时的SEM相片示于图7。由图4与图7的比较可知,依据本发明,即便是低蚀刻量也能在铜层表面全体形成细致的凹凸。由于依据本发明,会在表面全体大量形成细致的凹凸,因此相信即便是铜层的表面积变大、蚀刻量低,也能得到与树脂等的高密着性。
另外,为了详细比较本发明之微蚀刻剂所得到之粗化形状,与所述A/B的值超出50~6000之范围以外的微蚀刻剂所得到之粗化形状,按以下指示之顺序以SEM进行观察。
以与所述实施例1、2、7及所述比较例1、2、4~7之微蚀刻剂所进行的处理相同之条件,分别对厚度35μm的电解铜箔进行处理后,以扫描式电子显微镜(SEM)(型式JSM-7000F,日本电子社制)观察处理后的铜箔表面。图8(实施例1)、图9(实施例2)、图10(实施例7)、图11(比较例1)、图12(比较例2)、图13(比较例4)、图14(比较例5)、图15(比较例6)、及图16(比较例7)为在以SEM观察时拍摄的SEM相片(拍摄角度45°,倍率10000倍)。
从实施例1(图8)、实施例7(图10),与比较例1(图11),比较例2(图12)、比较例5(图14)的比较可知,在本发明所规定之A/B的上限之6000前后,形成不同的粗化形状。而从实施例2(图9),与比较例4(图13)、比较例6(图15)、比较例7(图16)的比较可知,在本发明所规定之A/B的下限之50前后,形成不同的粗化形状。即,在A/B比上限小的实施例1、7,与A/B比上限大的比较例1、2、5相比,可得到更细致的粗化形状,在A/B比下限大的实施例2,与A/B比下限小的比较例4、6、7相比,可得到更细致的粗化形状。相对于比较例1、2、5及比较例4、6、7的粗化形状,其表面为平滑的锥形之凸部相连而成,实施例1、7及实施例2的粗化形状为于凸部的表面进一步形成有细微的凹凸形状或突出部。像这样,若使用本发明之微蚀刻剂,因在铜层表面形成独特的粗化形状,相信于各实施例即便是低蚀刻量也能得到良好的密着性。
<对防焊剂之密着性评价>
将所述实施例1及比较例1之微蚀刻剂(25℃),以喷洒压力0.05MPa之条件喷洒在厚度35μm之电解铜箔的单面上,以让该电解铜箔表面的蚀刻量成为以下表2所标示之值的方式,调整各自的蚀刻时间进行蚀刻。接下来,进行水洗,将蚀刻处理面浸渍于温度25℃的盐酸(氯化氢浓度:3.5重量%)10秒钟后,进行水洗,再使其干燥。在干燥后的各铜箔的蚀刻处理面上,涂布20μm厚度的感旋旋光性液状防焊剂(日立化成工业社制,制品名:SR-7300G),再使其硬化。接下来,以双面胶带将作为垫板的覆铜积层板(日立化成社制,制品名:MCL-E-67)贴在防焊层表面后,仅将所述电解铜箔部分裁切成间距1cm的线状。然后,依据JIS C6481测定裁切成线状之铜箔与防焊层之间的剥离强度(N/mm)。结果示于表2。
表2
Figure BDA0000383137690000181
在使用实施例1之微蚀刻剂的情形(试验例1~7),在将蚀刻量设为0.7μm的试验例3,剥离强度达到1.0N/mm。另一方面,在使用比较例1之微蚀刻剂的情形(试验例8~14),为了达到剥离强度1.0N/mm,蚀刻量必须要1.5μm(试验例14),可知实施例1能以比比较例1还少的蚀刻量达成同等的剥离强度。此结果被认为是起因于实施例1的微蚀刻剂所产生的粗化形状,与比较例1的微蚀刻剂所产生的粗化形状之不同。亦即,根据实施例1之微蚀刻剂,为了能得到与比较例1不同之独特的细致粗化形状,认为即便是低蚀刻量也能确保铜与树脂的密着性。
<配线形状之对比>
准备具有线宽/线距(L/S)=25μm/25μm且高度为20μm之铜配线图案的配线基板作为试验基板。将所述实施例1及比较例1的微蚀刻剂(25℃),以喷洒压力0.05MPa之条件,喷洒至此试验基板的铜配线图案上,以达到所述<对防焊剂之密着性评价>中1.0N/mm之剥离强度的蚀刻量的方式,调整分别之蚀刻时间进行蚀刻。亦即,在实施例1的情形蚀刻量设为0.7μm,在比较例1的情形蚀刻量设为1.5μm。接下来进行水洗,将蚀刻处理面浸渍于温度25℃的盐酸(氯化氢浓度:3.5重量%)10秒钟后,进行水洗,再使其干燥。以扫描式电子显微镜(SEM)(日本电子社制,型式:JSM-7000F)观察处理后的铜配线图案。图17(实施例1)、及图18(比较例1)为以SEM观察时拍摄的SEM相片(拍摄角度45°,倍率1000倍)。
若比较图17与图18,可知在使用比较例1的微蚀刻剂之情形,为了得到与实施例1相同之剥离强度,铜配线的宽度及高度两者不得不变得比实施例1小,配线的剖面积减少。由此结果可知,依据本发明,因不用大幅减少配线的剖面积就可维持与树脂的密着性,故可抑制铜配线的高电阻化。另外,即使在铜配线进一步窄间距化(微细配线化)的情形,因不易产生断线等问题,故本发明可说对窄配线间距(线宽/线距)的微细配线之印刷电路基板之制造特别有用。

Claims (12)

1.一种微蚀刻剂,其为由包含铜离子、有机酸、卤化物离子、含有分子量为17~400的胺基之化合物及聚合物之水溶液所形成之铜微蚀刻剂,
其中所述聚合物为具有聚胺链及/或阳离子性基,且重量平均分子量为1000以上之水溶性聚合物,
且在将所述含有胺基之化合物的浓度设为A重量%,所述聚合物的浓度设为B重量%时,A/B值为50~6000。
2.根据权利要求1所述的微蚀刻剂,其中,在将所述卤化物离子的浓度设为C重量%,所述聚合物的浓度设为B重量%时,C/B值为1500~15000。
3.根据权利要求1或2所述的微蚀刻剂,其中,在将所述铜离子的浓度设为D重量%,所述聚合物的浓度设为B重量%时,D/B值为1500~10000。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的微蚀刻剂,其中,所述聚合物的浓度为0.0001~0.01重量%。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的微蚀刻剂,其中,所述含有胺基之化合物为从氨、铵离子及乙二胺中所选出的1种以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的微蚀刻剂,其中,所述聚合物为从四级铵盐型聚合物、聚乙烯亚胺及聚伸烷基聚胺中所选出的1种以上。
7.一种配线基板的制造方法,其为制造包含铜层之配线基板的配线基板的制造方法,
其具有让根据权利要求1至6中任一项所述的微蚀刻剂接触所述铜层的表面,使所述表面粗化之粗化处理步骤。
8.根据权利要求7所述的配线基板的制造方法,其中,在接触所述微蚀刻剂后,所述铜层的表面之L*值为70以下。
9.根据权利要求7或8所述的配线基板的制造方法,其中,在粗化所述铜层的表面时,在深度方向的平均蚀刻量为0.05~1.0μm。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的配线基板的制造方法,其中,在所述粗化处理步骤后,以酸性水溶液洗净经粗化之铜层的表面。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的配线基板的制造方法,其中,所述粗化处理步骤为一边将由包含有机酸、卤化物离子、含有分子量为17~400的胺基之化合物及聚合物之水溶液所形成之补给液添加至所述微蚀刻剂中,一边对所述铜层的表面进行粗化之步骤,
而所述补给液中的所述聚合物为具有聚胺链及/或阳离子性基,且重量平均分子量为1000以上之水溶性聚合物。
12.一种补充液,其为根据权利要求11所述的配线基板的制造方法中添加至所述微蚀刻剂之补给液,
其为由包含有机酸、卤化物离子、含有分子量为17~400的胺基之化合物及聚合物之水溶液所形成,
而所述补给液中的所述聚合物为具有聚胺链及/或阳离子性基,且重量平均分子量为1000以上之水溶性聚合物。
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