JP2011228613A - 支持体金属箔付き複合金属層、これを用いた配線板とその製造方法、この配線板を用いた半導体パッケージの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持体金属箔である最下層金属層と2層以上の金属層とからなる複数の金属層が、隣合った金属層間に剥離層を介して積層されてなる支持体金属箔付き複合金属層であって、最下層金属層と最上層の金属層との間に位置する各金属層Aと、その上面の剥離層を介して隣接する金属層Bとの間の剥離強度が、金属層Aと、その下面の剥離層を介して隣接する金属層Cとの間の剥離強度よりも小さいことを特徴とする支持体金属箔付き複合金属層、これを用いた配線板とその製造方法、この配線板を用いた半導体パッケージの製造方法である。
【選択図】図1
Description
(1) 支持体金属箔である最下層金属層と2層以上の金属層とからなる複数の金属層が、隣合った金属層間に剥離層を介して積層されてなる支持体金属箔付き複合金属層であって、最下層金属層と最上層の金属層との間に位置する各金属層Aと、その上面の剥離層を介して隣接する金属層Bとの間の剥離強度が、金属層Aと、その下面の剥離層を介して隣接する金属層Cとの間の剥離強度よりも小さいことを特徴とする支持体金属箔付き複合金属層。
(2) 最下層金属層と最上層の金属層との間に位置する各金属層Aと、その上面の剥離層を介して隣接する金属層とBとの間の剥離強度が、金属層Aと、その下面の剥離層を介して隣接する金属層Cとの間の剥離強度よりも、5N/mから20N/m小さいことを特徴とする(1)に記載の支持体金属箔付き複合金属層。
(3) 剥離層を介して隣接する2つの金属層間の剥離強度の300℃で5時間加熱した前後の変化率が25%以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の支持体金属箔付き複合金属層。
(4) (1)から(3)の何れかに記載の支持体金属箔付き複合金属層の最上層の金属層上にパターンめっきを行い(イ)、このパターンめっきを含む金属層上にポリイミド前駆体を塗布し(ロ)、予備乾燥とキュアを行ってポリイミドとした後(ハ)、この金属層付きポリイミドを前記最上層の下層の金属層から剥離し(ニ)、この金属層付きポリイミドに残った金属層を除去して前記パターンめっきをポリイミドから露出させ、導体パターンを形成し(ホ)、前記金属層付きポリイミドを剥離した後に残った支持体金属箔付き複合金属層の最上層表面に対して、上記(イ)から(ホ)を順次繰り返し、複数枚の配線板を形成することを特徴とする配線板の製造方法。
(5) (1)から(3)の何れかに記載の支持体金属箔付き複合金属層であって、支持体金属箔である金属層C、金属層Cに剥離層を介して隣接する金属層A、及び、金属層Aに剥離層を介して隣接する金属層Bを有する支持体金属箔付き複合金属層の支持体金属箔側と基材とを積層して支持基板を形成する工程と、金属層Bと金属層Aとの間の剥離層とともに、前記金属層Aの表面から金属層Bを剥離する工程と、前記支持基板に残った金属層A上にパターンめっきを行う工程と、前記パターンめっきを含む金属層A上に絶縁層と配線層を形成して、支持基板付き配線板を形成する工程と、を有する配線板の製造方法。
(6) (5)に記載の配線板の製造方法において、支持基板付き配線板を形成する工程の後、さらに最上層の配線層に予備はんだを形成する工程を有することを特徴とする配線板の製造方法。
(7) (5)または(6)に記載の配線板の製造方法によって製造された支持基板付き配線板。
(8) (5)または(6)に記載の配線板の製造方法によって製造された支持基板付き配線板に半導体素子を搭載し封止して、支持基板付き半導体パッケージを形成する工程と、前記支持基板付き半導体パッケージから、支持基板の金属層Aを半導体パッケージ側に残して、金属層Aと金属層Cとの間の剥離層とともに支持基板を剥離する工程と、前記半導体パッケージ側に残った金属層Aを除去してパターンめっきを絶縁層の表面に露出させ、導体パターンを形成する工程と、を有する半導体パッケージの製造方法。
支持体金属箔としては厚さ18μmの電解銅箔を用い、前処理として硫酸30g/Lにて酸洗浄を行い、次に光沢面の表面に剥離層を形成する(Ni30g/L、Mo3.0g/L、クエン酸30g/L)の組成を持つ浴にて金属酸化物層を形成させる。なお金属酸化物量の調整は電流で行う。
次に金属層であるが(硫酸銅200g/L、硫酸100g/L)の浴にて、電解めっきを行い5μmまでめっきを施した。
金属酸化物層及び金属層の形成を所定回数行った後、最上層にのみクロメート処理を行った。得られた支持体金属箔付き複合金属層の、金属層ごとの剥離強度を測定した。また、この支持体金属箔付き複合金属層を300℃で5時間加熱し、層ごとに剥離強度を測定し、その変化率を求めた。なお、剥離強度の調整は、金属酸化物層の厚さで行った。剥離強度の測定結果を表1に示す。
表1に示す支持体金属箔付き複合金属層A及びBは、具体的には以下の(実施例1)及び(実施例2)のようにして製造した。
支持体金属箔付き複合金属層Aの製造
(1)支持体金属箔として厚さ18μmの電解銅箔を用い、硫酸30g/Lに60秒浸漬して酸洗浄後に流水で30秒間水洗を行った。
(2)洗浄した電解銅箔を陰極とし、酸化イリジウムコーテイングを施したTi極板を陽極として、硫酸ニッケル6水和物30g/L、モリブデン酸ナトリウム2水和物3.0g/L、クエン酸3ナトリウム2水和物30g/L、pH6.0、液温度30℃の浴にて電解銅箔の光沢面に電流密度20A/dm2で5秒間電解処理し、ニッケルとモリブデンからなる金属酸化物を含有する剥離層1を形成した。
(3)剥離層1を形成後の表面に、硫酸銅5水和物200g/L、硫酸100g/L、液温度40℃の浴にて、酸化イリジウムコーテイングを施したTi極板を陽極として、電流密度4A/dm2で340秒間電解めっきを行い厚さ5μmの金属層1を形成した。
(4)金属層1を形成後の表面に(2)と同様の浴を用いて、電流密度10A/dm2で10秒間電解処理し、ニッケルとモリブデンからなる金属酸化物を含有する剥離層2を形成した。
(5)剥離層2を形成後の表面に(3)と同様の浴を用いて、電流密度4A/dm2で340秒間電解めっきを行い厚さ5μmの金属層2を形成した。
(6)金属層2を形成後の表面に(2)と同様の浴を用いて、電流密度5A/dm2で20秒間電解処理し、ニッケルとモリブデンからなる金属酸化物を含有する剥離層3を形成した。
(7)剥離層3を形成後の表面に(3)と同様の浴を用いて、電流密度4A/dm2で340秒間電解めっきを行い厚さ5μmの金属層3を形成した。
(8)金属層3を形成後の表面に(2)と同様の浴を用いて、電流密度2A/dm2で50秒間電解処理し、ニッケルとモリブデンからなる金属酸化物を含有する剥離層4を形成した。
(9)剥離層4を形成後の表面に(3)と同様の浴を用いて、電流密度4A/dm2で340秒間電解めっきを行い厚さ5μmの金属層4を形成した。
(10)金属層4を形成後の表面に、硫酸銅5水和物150g/L、硫酸100g/L、液温度30℃に調整しためっき浴(限界電流密度15A/dm2)を用いて1電流密度30A/dm2で3秒間電解処理し、2電流密度5A/dm2で80秒間電解処理してコブ状の銅粒子からなる粗化層を形成した。
(11)次に粗化層を形成後の表面に、重クロム酸ナトリウム2水和物3.5g/L、pH4.0、液温度28℃に調整した水溶液を用いて電流密度0.5A/dm2で2.5秒間電解処理し、粗化層上にクロメート層を形成した。
(12)クロメート層を形成した表面に、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.1質量%の水溶液に浸漬後、直ちに80℃で乾燥して、クロメート層上にシランカップリング剤処理層を形成した。
支持体金属箔付き複合金属層Bの製造
(1)支持体金属箔として厚さ18μmの電解銅箔を用い、硫酸30g/Lに60秒浸漬して酸洗浄後に流水で30秒間水洗を行った。
(2)洗浄した電解銅箔を陰極とし、酸化イリジウムコーテイングを施したTi極板を陽極として、硫酸ニッケル6水和物30g/L、モリブデン酸ナトリウム2水和物3.0g/L、クエン酸3ナトリウム2水和物30g/L、pH6.0、液温度30℃の浴にて電解銅箔の光沢面に電流密度25A/dm2で4秒間電解処理し、ニッケルとモリブデンからなる金属酸化物を含有する剥離層1を形成した。
(3)剥離層1を形成後の表面に、硫酸銅5水和物200g/L、硫酸100g/L、液温度40℃の浴にて、酸化イリジウムコーテイングを施したTi極板を陽極として、電流密度4A/dm2で340秒間電解めっきを行い厚さ5μmの金属層1を形成した。
(4)金属層1を形成後の表面に(2)と同様の浴を用いて、電流密度20A/dm2で5秒間電解処理し、ニッケルとモリブデンからなる金属酸化物を含有する剥離層2を形成した。
(5)剥離層2を形成後の表面に(3)と同様の浴を用いて、電流密度4A/dm2で340秒間電解めっきを行い厚さ5μmの金属層2を形成した。
(6)金属層2を形成後の表面に(2)と同様の浴を用いて、電流密度10A/dm2で10秒間電解処理し、ニッケルとモリブデンからなる金属酸化物を含有する剥離層3を形成した。
(7)剥離層3を形成後の表面に(3)と同様の浴を用いて、電流密度4A/dm2で340秒間電解めっきを行い厚さ5μmの金属層3を形成した。
(8)金属層3を形成後の表面に(2)と同様の浴を用いて、電流密度2.5A/dm2で40秒間電解処理し、ニッケルとモリブデンからなる金属酸化物を含有する剥離層4を形成した。
(9)剥離層4を形成後の表面に(3)と同様の浴を用いて、電流密度4A/dm2で340秒間電解めっきを行い厚さ5μmの金属層4を形成した。
(10)金属層4の表面に実施例1の(10)から(12)と同様の処理を施し、粗化層、クロメート層およびシランカップリング剤処理層を順次形成した。
最上層表面を硫酸で洗浄、表面の水分を除去し、ポリイミド前駆体(宇部興産株式会社製商品名:U−ワニス−A)を厚さ50μmで塗布し、予備乾燥後に300℃で2時間キュアして、ポリイミドとした。ついで、この金属層付きポリイミドを下層の金属層から剥離した。さらに、この露出した金属層に同様にポリイミドを形成し、順次剥離を繰り返した。剥離性を目視で評価した結果を表1に示す。
(実施例3)
まず、図1に示すように、支持体金属箔(または金属層Cという場合がある。)12と剥離層14と金属層A11と剥離層13と金属層B10とを、この順に下側から積層した支持体金属箔付き複合金属層9を準備した。この実施例では、表1の支持体金属箔付き複合金属層9と同様の条件で支持体金属箔付き複合金属層9を作製したが、金属層の数は、支持体金属箔(金属層C)12と金属層A11と金属層B10の3層である。各金属層の剥離強度は、表1の支持体金属箔付き複合金属層9の製造条件を参考にして調整した。金属層の剥離強度としては、加熱する前の初期において、金属層B10と金属層A11との界面では2N/m〜50N/m、金属層A11と支持体金属箔(または金属層C)12との界面では10N/m〜70N/mとし、金属層B10と金属層A11との界面の剥離強度が、金属層A11と支持体金属箔(または金属層C)12との界面の剥離強度よりも5N/m〜20N/m小さくなるようにした。
(実施例4)
次に、図7(14)に示すように、半導体素子7の搭載及び封止樹脂23による封止を行い、支持基板付き半導体パッケージ24を形成した。
3:絶縁層
4:ソルダーレジスト
5:層間接続
6:配線層
7:半導体素子
8:保護めっき
9:支持体金属箔付き複合金属層
10:金属層B
11:金属層A
12:支持体金属箔又は金属層C
13:剥離層
14:剥離層
15:金属箔
16:基材
17:支持基板
18:パターンめっき
19:予備はんだ
20:導体層
21:層間接続孔
22:支持基板付き配線板
23:封止樹脂
24:支持基板付き半導体パッケージ
25:バンプ
26:半導体パッケージ
Claims (8)
- 支持体金属箔である最下層金属層と2層以上の金属層とからなる複数の金属層が、隣合った金属層間に剥離層を介して積層されてなる支持体金属箔付き複合金属層であって、最下層金属層と最上層の金属層との間に位置する各金属層Aと、その上面の剥離層を介して隣接する金属層Bとの間の剥離強度が、金属層Aと、その下面の剥離層を介して隣接する金属層Cとの間の剥離強度よりも小さいことを特徴とする支持体金属箔付き複合金属層。
- 最下層金属層と最上層の金属層との間に位置する各金属層Aと、その上面の剥離層を介して隣接する金属層とBとの間の剥離強度が、金属層Aと、その下面の剥離層を介して隣接する金属層Cとの間の剥離強度よりも、5N/mから20N/m小さいことを特徴とする請求項1に記載の支持体金属箔付き複合金属層。
- 剥離層を介して隣接する2つの金属層間の剥離強度の300℃で5時間加熱した前後の変化率が25%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の支持体金属箔付き複合金属層。
- 請求項1から3の何れかに記載の支持体金属箔付き複合金属層の最上層の金属層上にパターンめっきを行い(イ)、このパターンめっきを含む金属層上にポリイミド前駆体を塗布し(ロ)、予備乾燥とキュアを行ってポリイミドとした後(ハ)、この金属層付きポリイミドを前記最上層の下層の金属層から剥離し(ニ)、この金属層付きポリイミドに残った金属層を除去して前記パターンめっきをポリイミドから露出させ、導体パターンを形成し(ホ)、前記金属層付きポリイミドを剥離した後に残った支持体金属箔付き複合金属層の最上層表面に対して、上記(イ)から(ホ)を順次繰り返し、複数枚の配線板を形成することを特徴とする配線板の製造方法。
- 請求項1から3の何れかに記載の支持体金属箔付き複合金属層であって、支持体金属箔である金属層C、金属層Cに剥離層を介して隣接する金属層A、及び、金属層Aに剥離層を介して隣接する金属層Bを有する支持体金属箔付き複合金属層の支持体金属箔側と基材とを積層して支持基板を形成する工程と、金属層Bと金属層Aとの間の剥離層とともに、前記金属層Aの表面から金属層Bを剥離する工程と、前記支持基板に残った金属層A上にパターンめっきを行う工程と、前記パターンめっきを含む金属層A上に絶縁層と配線層を形成して、支持基板付き配線板を形成する工程と、を有する配線板の製造方法。
- 請求項5に記載の配線板の製造方法において、支持基板付き配線板を形成する工程の後、さらに最上層の配線層に予備はんだを形成する工程を有することを特徴とする配線板の製造方法。
- 請求項5または6に記載の配線板の製造方法によって製造された支持基板付き配線板。
- 請求項5または6に記載の配線板の製造方法によって製造された支持基板付き配線板に半導体素子を搭載し封止して、支持基板付き半導体パッケージを形成する工程と、前記支持基板付き半導体パッケージから、支持基板の金属層Aを半導体パッケージ側に残して、金属層Aと金属層Cとの間の剥離層とともに支持基板を剥離する工程と、前記半導体パッケージ側に残った金属層Aを除去してパターンめっきを絶縁層の表面に露出させ、導体パターンを形成する工程と、を有する半導体パッケージの製造方法。
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