JP2003062925A

JP2003062925A - 積層箔

Info

Publication number: JP2003062925A
Application number: JP2001259941A
Authority: JP
Inventors: Yoji Mine; 洋二峯
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば、直接レーザ穴あけを可能にする技術
において、煩雑な工程を短縮し、生産性を向上させるた
め、キャリアからの引きはがし後、直接レーザ穴あけが
可能な積層箔を提供する。【解決手段】金属箔とキャリアとに挟まれた金属中間
層を有する積層箔であって、前記金属中間層には引き剥
がし可能な弱接合層が形成されいる積層箔。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は引き剥がし可能な積
層箔に関するものであり、特にレーザ加工用に好適な積
層箔に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話、ノート型パソコン等といった
携帯情報機器の急速な普及に伴い、機器の軽量・小型化
並びに高性能化は急激な進展を遂げており、これを構成
する電子部品に対しても高密度化が要求されている。こ
れに対応して、プリント配線板及び半導体パッケージ配
線板では、配線のファインパターン化、ファインピッチ
化が推進されている。現在までのところ、高密度配線板
の配線は主にサブトラクティブ法で形成されている。

【０００３】サブトラクティブ法はエッチング技術を用
いる工法で、形成される配線のピッチの限界は、用いら
れるCu層の厚さとエッチング液の種類等のエッチング条
件で決定される。特にCu層の厚さは形成される配線ピッ
チとの間に直線的な関係を有しており、薄い程配線のフ
ァインパターン化、ファインピッチ化には有利である。
通常、サブトラクティブ法では、多層配線の層間接続に
レーザビアが用いられるため、エッチングでパターンを
形成するCu層の厚さは、積層されるCu箔とその上にビア
接続のために施されるCuめっき厚さの合計となる。ま
た、Cuめっきの厚さは接続信頼性を確保するため、15μ
ｍ程度は必要とされている。そのため、下地のCu箔の厚
さを減少させる必要があり、一部ではキャリアで極薄Cu
箔を支持した積層箔が用いられている。

【０００４】一方、積層箔を用いた技術としては、極薄
Cu箔を絶縁基板に貼り、積層体とした後、Cu箔の上から
直接レーザ穴あけする技術も提案されている。この技術
では絶縁基板に貼りつけ、キャリアを引き剥がした後、
極薄Cu箔にレーザの吸収率を高めるような表面処理を施
すといった工夫が必要となる。表面処理技術としては黒
化処理、金属や合金を形成する方法、樹脂フィルムシー
トを使用する方法がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記直
接レーザ穴あけを可能にする技術においては、積層箔を
絶縁基板へ貼り付け後、引き剥がし、表面処理を施す必
要があり、工程が煩雑であった。また、一般的に使われ
ている黒化処理は銅箔のハンドリング等で処理層が部分
的に剥がれ落ちて、斑になるといった問題があった。本
発明の目的は、例えば上述する直接レーザ穴あけを可能
にする技術において、煩雑な工程を短縮し、生産性を向
上させるため、キャリアからの引き剥がし後、直接レー
ザ穴あけが可能な積層箔を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上述の直接
レーザ穴あけ可能な銅箔について鋭意検討した結果、金
属箔側に金属中間層の一部を残留させて引き剥がすこと
ができる積層箔を用いて、レーザ吸収性を向上させ得る
ことを見出し、本発明に到達した。

【０００７】即ち本発明は、金属箔とキャリアとに挟ま
れた金属中間層を有する積層箔であって、前記金属中間
層には引き剥がし可能な弱接合層が形成されている積層
箔である。好ましくは、金属箔とキャリアの間における
引き剥がし強度が0.005〜0.8N/mmの範囲内にある積層箔
である。また、更に好ましくは、金属箔がCuまたはCuを
主成分とする合金でなる積層箔であり、更に好ましく
は、金属中間層がCuを主成分としてなる積層箔である
か、若しくは、金属中間層がTiを主成分としてなる積層
箔である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に詳しく本発明について説明
する。本発明の重要な特徴は図１に示すように金属箔
(1)とキャリア(2)とに挟まれた金属中間層(3)を有する
積層箔(4)であって、前記金属中間層(3)には弱接合層
(5)が形成されていることを最大の特徴にしている。こ
の弱接合層は、前記積層箔(4)を引き剥がしたとき、図
２の如く、前記金属中間層(3)の少なくとも一部が金属
箔(1)側に残留する。

【０００９】積層箔を引き剥がした時の金属箔側への金
属中間層の残存形態がレーザ吸収性に影響する。図３は
積層箔を引き剥がした金属箔(1)の一例を示す拡大断面
模式図である。引き剥がし界面は微視的には金属中間層
(3)の中で変化しており、金属箔側界面で引き剥がされ
たり、キャリア側界面で引き剥がされたりしているが、
大部分は弱接合層で引き剥がされており、粗いプロファ
イルを有していて、レーザの吸収率の高い表面を得られ
る。ここで、弱接合層とは、接合強度が相対的に他の部
分より低い領域が層状に形成されてなるものを指す。但
し、層は連続的であっても良いし、断片的になっていて
も構わない。

【００１０】この時、金属中間層がCuを主成分としてな
れば、レーザ穴あけ後のCu配線パターニングの際にも、
金属中間層を除去する必要がなく、好適である。また、
比較的厚い銅箔について直接レーザ穴あけを施す場合
は、よりレーザ吸収能の高い物質を中間層として選ぶと
良い。例えば、Ti、Zr、V、Pb、Tl、Ta、Sn、Pt、Fe、P
d、Cd、Ni、Cr、Zn、Mo、Ir、Mgなどが挙げられるが、
特にTiは実用金属として、価格的にも現実的であり、レ
ーザ吸収能も高く、好適である。

【００１１】金属箔としては、プリント配線板等に広く
使われている電解製のCuやフレキシブル基板などに用い
られる圧延製のCu、またはリードフレームなどに用いら
れる圧延製のCu合金などが好ましい。

【００１２】また、積層箔は例えば金属箔を絶縁基板に
ホットプレスで貼りつけた後に、金属箔とキャリアの間
で引き剥がして用いるため、適度な引きはがし強度であ
ることが好ましい。0.005N/mm未満の場合、ホットプレ
スの段階以前で金属箔とキャリアが分離してしまうこと
がある。また、0.8N/mmを超える引きはがし強度では、
絶縁基板に貼りつけ、キャリアを引き剥がす際に、金属
箔を損傷させる恐れがある。そのため,引き剥がし強度
が0.005〜0.8N/mmに調整された積層箔が好ましく、この
範囲にあれば、引き剥がされた金属箔側の表面形態も上
述したようなレーザ吸収能の高い状態となる。

【００１３】一方、キャリアとしては、金属であって
も、樹脂であっても良いが、寸法安定性の観点から金属
が好ましい。なかでもCuは上述の金属箔でも好ましい素
材として挙げたが、金属箔と同様の処理ができ、再利用
も容易であり、好ましい。

【００１４】また、本発明の積層箔のキャリアにも金属
箔と同じ素材、寸法のものを準備すれば、積層箔一枚で
直接レーザ穴あけ用に適したの積層体（7）を同時に二
枚得ることができる。例えば、図４のように金属中間層
(3)の中央に弱接合層(5)がある構造の積層箔(4)を準備
する。この時キャリア(2)も金属箔(1)と同じものにすれ
ば、キャリアも金属箔として使用できて、効果的であ
る。例えば、両側にプリプレグ(6)を配し、コア基板と
併せてプレスした後、引き剥がすと良い。この時、プレ
ス時の熱応力で金属箔がキャリアより自発的に剥がれる
ようにしておくと、引き剥がす手間がなく、より効果的
である。更に金属中間層としてはCuを用いると、直接レ
ーザ穴あけした後、金属中間層を除去する必要がなく、
有効である。

【００１５】本発明の積層箔の製造方法としては、めっ
き法でキャリアに金属中間層、金属箔と順次積み上げて
いく方法や、金属箔に金属中間層をめっき、または乾式
成膜法で成膜したものとキャリアとの被接合面を真空漕
内でイオンエッチングし、突き当てプレスまたはロール
接合しても良いが、真空度を制御した雰囲気内で、金属
箔の被接合面とキャリアの被接合面の少なくとも一方の
面側に、搬送しながら、乾式成膜法により金属中間層と
なる金属を付着形成させた後、前記金属箔とキャリアと
を圧着接合することが望ましい。

【００１６】即ち、蒸着源から被接合面までの距離を搬
送中に変化させることができるため、同じ金属中間層で
あっても蒸発粒子が密な雰囲気と疎な雰囲気で成膜する
ことができ、膜に含まれる不純物量を部分的に変化させ
ることが可能となり、弱接合層を任意の部分に形成可能
である。また、金属箔を帯材とすることで、インライン
で製造でき、製造上も有利である。ここで、乾式成膜法
とは、真空蒸着、スパッタ、イオンプレーティング等の
物理的蒸着法や化学的蒸着法を指す。特に真空蒸着は成
膜速度が速く良い。また、スパッタやイオンプレーティ
ング等は膜質が良いが、成膜速度が遅いので、蒸着装置
の設計等に考慮が必要である。

【００１７】なお、本発明の積層箔の最適な用途とし
て、直接レーザ穴あけ用の積層箔ついて詳述してきた
が、本発明の積層箔の金属中間層が金属箔やキャリアと
はエッチング特性が異なる場合、金属中間層をエッチン
グバリア層として機能させ、予め金属箔や、場合によっ
てはキャリアにも選択エッチングにより例えば配線を形
成させて、樹脂に埋め込み、弱接合層で引き剥がし、配
線上に残留する弱接合層を含んだ金属中間層を選択エッ
チングで除去すると言った、微細配線用途の積層箔とし
ても適用可能である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。（実施例１）本発明の用途である直接レーザ穴あけ用の
積層体に適したCu/Cu/Cuの積層箔を以下の工程にて作製
した。まず、金属箔の帯材として厚さ9μｍ、幅100ｍ
ｍ、長さ5ｍの純Cu製の電解銅箔を用いた。また、キャ
リアの帯材として厚さ35μｍ、幅100ｍｍ、長さ5ｍの純
Cu製の圧延銅箔を用いた。各銅箔の片側の面にそれぞれ
平均厚さ0.5μｍとなるように、1×10^‐ ²Paの真空度の
真空漕内で蒸着材をCuとし、蒸着源より離れていくよう
に搬送しながら、真空蒸着し、金属箔の帯材とキャリア
の帯材とのCu蒸着面同士を毎分2ｍの速度で特別な加熱
を行わず約1％の圧下率のロール圧延で圧着し、直接レ
ーザ穴あけ用の積層体の一部となる積層箔を得た。

【００１９】得られた積層箔は、図１のような断面形状
を有する帯材である。また、積層箔をエッチングして、
幅10mmの引きはがし試験片を作製し、毎分50mmの速度で
180°引きはがし試験を行ったところ、0.5N/mmで巨視的
には弱接合層で剥れた。

【００２０】積層箔の金属箔に対して、ガラスクロス入
りのエポキシ樹脂のプリプレグに押し当てプレス成形し
た後、キャリアを引きはがしたところ、弱接合層で引き
はがすことができた。その後、CO₂レーザ加工機を用い
て100μｍ径の穴をあけたところ、良好な断面形状を有
する穴が得られた。

【００２１】（実施例２）本発明の用途である直接レー
ザ穴あけに適したCu/Ti/Cuの積層箔を以下の工程にて作
製した。まず、金属箔の帯材として厚さ12μｍ、幅100
ｍｍ、長さ5ｍの純Cu製の電解銅箔を用いた。また、キ
ャリアの帯材としても厚さ12μｍ、幅100ｍｍ、長さ5ｍ
の純Cu製の電解銅箔を用いた。各銅箔の片側の面にそれ
ぞれ平均厚さ0.5μｍとなるように、1×10^‐ ²Paの真空
度の真空漕内で蒸着材をTiとし、蒸着源より離れていく
ように搬送しながら、真空蒸着し、金属箔の帯材とキャ
リアの帯材とのTi蒸着面同士を毎分2ｍの速度で特別な
加熱を行わず約1％の圧下率のロール圧延で圧着し、直
接レーザ穴あけ用銅箔となる積層箔を得た。

【００２２】得られた積層箔は、図４(a)のような断面
形状を有する帯材である。また、積層箔をエッチングし
て、幅10mmの引きはがし試験片を作製し、毎分50mmの速
度で180°引きはがし試験を行ったところ、0.7N/mmで巨
視的には弱接合層で剥れた。

【００２３】積層箔の両側にガラスクロス入りのエポキ
シ樹脂のプリプレグに押し当てプレス成形した後、積層
箔を引きはがしたところ、弱接合層で引きはがすことが
でき、2枚の積層体を得ることができた。その後、CO₂レ
ーザ加工機を用いて100μｍ径の穴をあけたところ、良
好な断面形状を有する穴が得られた。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、キャリアからの引きは
がし後、直接レーザ穴あけが可能な積層箔を提供するこ
とで、直接レーザ穴あけを可能にする技術において、煩
雑な工程を短縮し、生産性を向上させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層箔の一例を示す断面模式図であ
る。

【図２】本発明の積層箔を引きはがして得た金属箔の一
例を示す断面模式図である。

【図３】本発明の積層箔を引きはがして得た金属箔の一
例を示す拡大断面模式図である。

【図４】本発明の積層箔の応用例を示す断面模式図であ
る。

【符号の説明】

１．金属箔、２．キャリア、３．金属中間層、４．積層
箔、５．弱接合層、６．プリプレグ、７．積層体

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年９月１９日（２００１．９．１
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】なお、本発明の積層箔の最適な用途とし
て、直接レーザ穴あけ用の積層箔について詳述してきた
が、本発明の積層箔の金属中間層が金属箔やキャリアと
はエッチング特性が異なる場合、金属中間層をエッチン
グバリア層として機能させ、予め金属箔や、場合によっ
てはキャリアにも選択エッチングにより例えば配線を形
成させて、樹脂に埋め込み、弱接合層で引き剥がし、配
線上に残留する弱接合層を含んだ金属中間層を選択エッ
チングで除去すると言った、微細配線用途の積層箔とし
ても適用可能である。

フロントページの続きＦターム(参考） 4E351 AA01 BB01 BB30 BB32 BB38 CC19 DD04 DD11 DD54 GG20 4F100 AB01A AB01B AB01C AB01D AB12C AB17A AB17C AB31A AB33A AB33B AK01B AT00B BA03 BA04 BA05 BA10A BA10B BA13 BA14 EH66 EH71 EJ19 GB43 JL01 JL02 JL14C JL14D

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属箔とキャリアとに挟まれた金属中間
層を有する積層箔であって、前記金属中間層には引き剥
がし可能な弱接合層が形成されいることを特徴とする積
層箔。
【請求項２】金属箔とキャリアの間における引きはが
し強度が0.005〜0.8N/mmの範囲内にあることを特徴とす
る請求項１に記載の積層箔。
【請求項３】金属箔がCuまたはCuを主成分とする合金
でなることを特徴とする請求項１または２に記載の積層
箔。
【請求項４】金属中間層がCuを主成分としてなること
を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の積層箔。
【請求項５】金属中間層がTiを主成分としてなること
を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の積層箔。