JP2001288595A - レーザー穴開け用銅箔 - Google Patents
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Abstract
を改善することにより、レーザー加工が容易であり、小
径層間接続孔の形成に適した銅箔を提供することにあ
る。 【解決手段】 レーザーを用いて穴開け加工する銅箔で
あって、該銅箔の少なくともレーザー入射面に銅を含有
する少なくとも1種以上の金属めっきを施し、該面に
0.01〜3μmの粒子層を形成したことを特徴とする
レーザー穴開け用銅箔。
Description
の層間接続孔を効率良く形成できるレーザー穴開け性に
優れた銅箔に関する。なお、本発明の銅箔は、銅箔それ
自体のみならず、銅張り積層板あるいは積層板に直接銅
を形成したもの(めっきしたものを含む)の全てを含む
ものとする。
品及び配線基板の製造において、配線の高密度化に伴
い、従来の機械式ドリルに比較して、より微細な加工が
可能であるレーザーによる穴開けが用いられるようにな
ってきた。しかしながら、汎用性の高い炭酸ガスレーザ
ーを照射して銅箔表面に穴開け加工をしようとした場
合、炭酸ガスレーザーの波長である10μm近傍での銅
の反射率が100%近くなり、レーザー加工効率が極め
て悪いと言う問題点がある。この加工率の低下を補うた
めに、高出力の炭酸ガスレーザー加工装置が必要となる
が、このような高出力の炭酸ガスレーザーを用いて、高
エネルギーでレーザー加工した場合、銅箔と同時に穴開
けする樹脂基板が加工され過ぎてダメージを受け、意図
した形状に穴開けができないという問題を生じた。ま
た、加工に伴う飛散物が多くなり、装置および加工物の
非加工部への汚染等の問題が生じる。
箔部分に予め化学エッチングで穴開けし、その後樹脂部
をレーザーで穴開けすることが行われている。しかし、
この場合は銅箔及び樹脂部を一度に穴開けする場合に比
較して工程が増え、コスト高になってしまう欠点があ
る。一方、一般にレーザー光波長での反射率の高い金属
へレーザー加工の手段として、吸収率の高い物質を表面
に設けることにより、その物質にレーザー光を吸収さ
せ、熱を発生させて加工することが行われており、ま
た、表面に凹凸を付けることにより、同様に加工効率を
あげることが可能であることも知られている。さらに、
銅箔の穴開け加工に際し吸収率を高めるため銅の酸化表
面処理(黒化処理)を施すなどの提案もなされている。
が複雑になり、その割には十分なレーザー加工効率が得
られず、また上記表面処理層を設けたものは、処理層が
脆弱で剥離等により工程中の汚染源となるなどの問題が
あった。また、銅箔自体を薄くして低エネルギーでも穴
開け可能とする提案もなされている。しかし、実際に使
用される銅箔の厚さは9〜36μmの異なった膜厚のも
のが使用されているので、銅箔を薄くできるのは一部の
材料のみである。また、同じ低エネルギーの条件で穴開
けを行うためには、銅箔を3〜5μm程度に極端に薄く
する必要があり、この場合にはハンドリング等が問題と
なる。このように、従来の銅箔を改良したいくつかの提
案は、レーザー光による穴開けに充分でなく、レーザー
加工に適する銅箔材料が得られていないのが現状であ
る。
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、プリント回路基板の製造に際し、銅箔の表面を
改善することにより、レーザーによる穴開けが極めて容
易となり、小径層間接続孔の形成に適した銅箔を提供す
ることにある。
銅箔の少なくともレーザー入射面に銅を含有する少なく
とも1種以上の金属めっきを施し、該面に0.01〜3
μmの粒子層を形成したことを特徴とするレーザー穴開
け用銅箔 2 上記金属めっきにより粒子層を形成した面に、さら
に表面形状を変化させずにかぶせ皮膜を形成したことを
特徴とする上記1記載のレーザー穴開け用銅箔、を提供
する。
形成される表面形態に着目し、検討を進めた結果、表面
にめっきにより0.01〜3μmの粒子層を形成した場
合に、良好な穴開け特性が得られることを見出した。こ
の微細な0.01〜3μmの粒子層によって形成される
銅箔の粗化処理面はレーザー光を乱反射させ、光の吸収
と同様の効果を上げることができ、炭酸ガスレーザーに
よる低エネルギーでも充分な穴開け性を確保することが
可能となった。この時、銅を含有させて使用するめっき
金属としては、それ自体がレーザー光を吸収し、レーザ
ー穴開けに効果があると確認されているNi、Co、S
n、ZnIn及びこれらの合金を使用できる。しかし、
これらに限定する必要はなく、他の金属も使用できる。
本発明のように、銅箔のレーザー光入射面に銅を含有さ
せた金属めっきを施し、0.01〜3μmの粒子を形成
することにより、さらに高いレーザー加工性を得ること
が可能となった。
n、ZnIn及びこれらの合金を使用して0.01〜3
μmの粒子層を形成し、レーザー穴開け性を向上させる
ことも考えられる。確かにこのようなめっきによる粒子
層を形成することによりレーザー穴開け性は向上した。
しかしながら、このようなめっき処理層の剥離や脱落が
起こり、場合によっては、こすれ等により簡単に剥離す
る現象が見られた。例えば、銅箔上にCo単体の凹凸メ
ッキを施した場合、十分な穴開け性が確認されたが、そ
のめっき処理層は脆く、こすれにより粒子の脱離が起き
た。この脱落や剥離現象の問題を改善しようとして、め
っきの付着量を低減し、突起を低下させたところ、今度
は穴開け性が不十分となった。したがって、上記の金属
層を形成するだけでは、レーザー穴開け性等を向上させ
ることができても、実際には、適当な処理層とは言えず
問題があった。このようなことから、さらに銅箔にめっ
きする金属層を種々を検討した結果、上記粒子層を形成
する電気めっき組成物に銅を含有させることにより、め
っきの付着力が増し、処理層の剥離や脱落を効果的に防
止できることが分かった。
粗化処理面の上に1種以上の金属のかぶせめっきを施す
こともさらに有効である。このかぶせめっきは通常のめ
っき条件(正常めっき)でよく、前記粗化面処理で形成
した0.01〜3μmの粒子層を損なうことなくめっき
する。すなわち、レーザー光による穴開け性を低下させ
ないように、0.01〜3μmの粒子層がこの範囲で、
実質的に存在することが必要である。このかぶせ皮膜形
成のめっきには、上記粒子層を形成する粗化めっきと共
通のめっきでも良いし、異なるめっきでも良い。好まし
くは、上記粒子層を形成する粗化めっきと同様に、N
i、Co、Sn、Zn、In及びこれらの合金がよく、
更にレーザー穴開け性が改善できる。このように、粗化
処理の上にかぶせメッキを施すことにより、剥離や脱落
がなく且つ十分なレーザー穴開け性を確保できる。
延銅箔のいずれにも適用できる。また、銅箔の厚みは高
密度配線として使用するために、18μm以下であるこ
とが望ましい。しかし、本発明のレーザー穴開け性を向
上させた銅箔は、この厚さに制限されるわけではなく、
これ以上の厚さにも当然適用できるものである。これら
のめっき等により形成される粒子層(粗化処理)は、銅
箔のレーザー光照射面へ部分的に又は銅箔全面に施すこ
とができる。これらのめっき処理等は、回路基板に適用
される銅箔としての特性を損なわないことが要求される
のは当然であり、本発明の処理はこれらの条件を十分に
満たしている。
を含有する防錆処理を施すことができる。この防錆処理
の手法または処理液は特に制限されるものではない。こ
の防錆処理は、前記めっき処理の面上に、すなわち銅箔
のレーザー光照射面へ部分的に又は銅箔全面に施すこと
ができる。上記と同様に、この防錆処理は回路基板に適
用される銅箔としての特性を損なわないことが要求され
るのは当然であり、本発明の防錆処理はこれらの条件を
十分に満たしている。なお、この防錆処理はレーザー穴
開け性には殆ど影響しない。
Ni、Co、Sn、Zn、In及びこれらの合金のめっ
き層を形成するには、次のようなめっき処理が適用でき
る。以下はその代表例である。この範囲内で適宜条件設
定を行うことにより、粗化処理及びかぶせめっきができ
る。なお、このめっき処理は好適な一例を示すのみであ
り、本発明はこれらの例に制限されない。
実施例は好適な一例を示すもので、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。したがって、本発明の
技術思想に含まれる変形、他の実施例又は態様は、全て
本発明に含まれる。なお、本発明との対比のために、後
段に比較例を掲載した。
沢面(S面)に、上記条件で銅−コバルト−ニッケル合
金をめっきし、約0.1〜0.8μmの粒子層を形成し
たものである。図1は、この粒子層を形成した粗化面の
顕微鏡写真である。
沢面(S面)に、上記条件で銅−コバルト−ニッケル合
金をめっきして約0.1〜0.8μmの粒子層を形成
し、さらにその上に上記めっき条件でコバルト−ニッケ
ル合金によるかぶせめっき(被覆層を形成)したもので
ある。
のまま使用した。図2は、電解銅箔表面の顕微鏡写真で
ある。
沢面(S面)に、上記条件でコバルトをめっきして約
0.3〜1μmの粒子層を形成したものである。図3
は、この粒子層を形成した粗化面の顕微鏡写真である。
料について、プリプレグ(FR−4)を用いて片面基板
とし、各100箇所に、次の条件で炭酸ガスレーザー光
を照射し、その穴開け率を比較した。その結果を表1に
示す。 (レーザー照射条件) 使用装置:炭酸ガスレーザー加工装置 スポットサイズ:144μmφ パルス幅:32μsec 周波数:400Hz、 ショット数:1ショット レーザー光照射エネルギー:(条件1:25mJ/パル
ス、条件2:32mJ/パルス)
も100%の穴開け率を示し、極めて優れた穴開け率を
示した。この場合、こすれによる粉落ち(めっき層の剥
離、脱落)が微量認められたが、特に問題となるレベル
ではなかった。これは、本発明の粒子層を形成するめっ
きにおいて、銅の含有はめっき層に剥離、脱落を防止す
る有効な手段であることが確認できた。
件1及び条件2のいずれも100%の穴開け率を示し、
極めて優れた穴開け率を示した。この場合、こすれによ
る粉落ち(めっき層の剥離、脱落)もなかった。これ
は、本発明の粒子層を形成した後に、さらにコバルト−
ニッケルのかぶせめっきしたケースであるが、このかぶ
せめっきはめっき層に剥離、脱落を防止する有効な手段
であることが確認できた。
ースであるが、こすれによる粉落ちは認められないが、
条件1ではレーザー穴開け率が0、すなわち穴開けが事
実上できない。また、条件2でも穴開け率がわずか9%
で、極めて悪い結果となった。
も100%の穴開け率を示し、極めて優れた穴開け率を
示した。しかし、こすれによる粉落ち(めっき層の剥
離、脱落)が認められ、実際の使用に耐えるものではな
かった。
ーによる穴開けは事実上不可能でありることがわかる。
本発明では、0.01〜3μmの粒子層を形成すること
により、上記実施例に示す通り、炭酸ガスレーザーによ
る穴開けが向上した。また、粉落ちの現象はこれらの粒
子を形成する際にめっき組成に銅を含有させることによ
り効果的に防止できる。またかぶせめっきをすることに
より、さらに強固に防止でき、必要に応じてこのような
手段を採用することができる。
ガスレーザー等による低エネルギーレーザーで銅箔の直
接開孔及び簡便な層間接続孔の形成ができ、またこすれ
等によるめっき層の剥離や脱落を防止できるる著しい効
果を有する。
真である。
真である。
Claims (2)
- 【請求項1】 レーザーを用いて穴開け加工する銅箔で
あって、該銅箔の少なくともレーザー入射面に銅を含有
する少なくとも1種以上の金属めっきを施し、該面に
0.01〜3μmの粒子層を形成したことを特徴とする
レーザー穴開け用銅箔。 - 【請求項2】 上記金属めっきにより粒子層を形成した
面に、さらに表面形状を変化させずにかぶせ皮膜を形成
したことを特徴とする請求項1記載のレーザー穴開け用
銅箔。
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