JP2012115989A - 複合金属箔及びその製造方法並びにプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属箔からなるキャリア2の表面に、キャリア2を構成する金属原子への金属の拡散を防止するための拡散防止層3と、物理的成膜法により形成された金属層からなる剥離層4と、めっき法により形成された転写層5とを有し、剥離層4と転写層5を同種の金属原子により構成する。
【選択図】図1
Description
前記拡散防止層上に、物理的成膜法により形成された金属層からなる剥離層と、
前記剥離層上に、めっき法により形成された転写層と、
を有し、前記剥離層と前記転写層が同種の金属原子により構成されることを特徴とする。
本発明に係る複合金属箔の製造方法は、前記拡散防止層形成工程(S2)と前記剥離層形成工程(S3)とを有することにより、250℃温度領域まで加熱されても剥離可能であることを特徴とする。
図1は、本発明における複合金属箔の一例を示す概略断面図である。複合金属箔1は、積層膜の支持体となるキャリア2と、キャリア2の表面に形成された拡散防止層3と、拡散防止層3の表面に形成される剥離層4と、剥離層4の表面に形成される転写層5と、から構成される。キャリア2は、想定するプロセス温度内の耐熱性を有し、かつ、その上層に形成する積層膜の支持体となる部材であれば、特に限定されない。例えば、圧延法や電解法によって形成された銅箔、銅合金箔などの金属箔などが挙げられる。
次に、第2の実施形態として、第1の実施形態で説明した複合金属箔の製造方法について説明する。
図3は、第2の実施形態の複合金属箔の製造方法の手順を示す図である。図4は、図3の各ステップに対応する工程断面図である
先ず、キャリア2として、圧延法や電解法によって形成された金属箔を用意する(図4(a))。ここでは電解法により得られた未処理電解銅箔(表面処理を行っていない銅箔)を用いることとする。またその厚みは例えば35μmとする。
次に、キャリア2の表面に拡散防止層3を形成する(図4(b))。具体的には、拡散防止層形成のためのめっき浴を準備し、そのめっき浴中にキャリア2の表面を浸漬させて電気めっきにより拡散防止層3をキャリア2の表面に形成する。拡散防止層はモリブテン又はリンもしくはその両者を含むめっき液とニッケル、コバルトの中から少なくとも1つが選択されためっき液とからなるめっき液から析出させた誘起共析膜とするが、ここではニッケル−リンによる合金層を拡散防止層として形成することとする。またその厚みは例えば290mg/m2とする。
次に、拡散防止層3の表面上に剥離層4を形成する(図4(c))。この剥離層4の形成方法は公知の真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的成膜法を用いることができる。剥離層4は次のステップS4で形成する転写層5と同種の金属原子で構成されているものを用いることが好ましい。
次に、剥離層4の表面に転写層5を形成する(図4(d))。転写層の形成はめっき法を用いた化学的な成膜方法、例えば電着浴を用いることができる。転写層は銅を用いることを考えると、工業的な大量生産を考慮した場合には、酸性のめっき浴、例えば「硫酸銅めっき浴」を用いることが好ましい。硫酸銅めっき浴としては、例えば硫酸100g/lと硫酸銅5水和物250g/lとを含有する電解液に浸漬して所定電流を通電することにより所定の厚みとなるよう転写層を形成すれば良い。このステップによりプリント配線板の製造に適した複合金属箔1が完成する。
次に、複合金属箔を使用してプリント配線板を製造するための方法について説明する。図5は、プリント配線板の基材上に複合金属箔を転写する工程を示す図である。図6は、プリント配線板に回路パターンを形成した様子を示す断面図である。
先ず、キャリア2を形成するために硫酸100g/lと硫酸銅5水和物250g/lとを含有する電解液で満たした電着浴を用意した。そして、浴温40℃に維持した電着浴を電流密度10A/dm2にて15分35秒間電気分解し、厚さ35μmの銅箔からなるキャリア(未処理電解銅箔)2を形成した(ステップS1)。このキャリアを1.8wt%硫酸に60s間浸漬した後、イオン交換水によって15秒間洗浄した。次に、拡散防止層3を形成するため、硫酸ニッケル6水和物30g/l、次亜リン酸ナトリウム1水和物1g/l、酢酸ナトリウム3水和物10g/l、pH4.5に調整しためっき浴を準備し、キャリア2を浸漬して電流密度2A/dm2にて5秒間陰極電解し、ニッケル−リンからなる拡散防止層3を形成し、この銅箔をイオン交換水によって15秒間洗浄し自然乾燥した(ステップS2)。
前記実施例1において拡散防止層を形成するめっきとして硫酸コバルト7水和物40g/l、モリブテン酸二ナトリウム2水和物25g/l、クエン酸ナトリウム45g/l、pH5.5に調整しためっき浴を準備し、キャリアを浸漬して電流密度7A/dm2にて2秒間陰極電解し、コバルトーモリブテンからなる拡散防止層を形成した以外は、前記実施例1と同様にして積層体を形成した。
前記実施例1〜2において剥離層形成のためスパッタリング法に代えて公知の蒸着法によって0.2μmの銅層を形成し剥離層とした以外は、前記実施例1〜2と同様にして積層体を形成した。
前記実施例1において拡散防止層形成において、硫酸ニッケル6水和物30g/l、次亜リン酸ナトリウム1水和物1g/l、酢酸ナトリウム3水和物10g/l、pH4.5に調整しためっき浴を準備し、キャリアを浸漬して電流密度2A/dm2にて20秒間陰極電解しニッケル−リンからなる拡散防止層を形成した以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
前記実施例1において転写層形成工程を硫酸100g/lと硫酸銅5水和物250g/lとを含有する電解液に浸漬して5A/dm2にて1分20秒間陰極電解し、厚さ1.5μmの銅箔からなる転写層を形成した以外は、実施例1と同様にして積層体を形成した。
(実施例7)
前記実施例2において転写層形成工程を硫酸100g/lと硫酸銅5水和物250g/lとを含有する電解液に浸漬して5A/dm2にて8分1秒間陰極電解し、厚さ9μmの銅箔からなる転写層を形成した以外は、実施例2と同様にして積層体を形成した。
前記実施例1においてキャリアに拡散防止層を形成したが、比較例1では拡散防止層を形成しなかった以外は実施例1と同様にして積層体を形成した。
(比較例2〜3)
前記実施例1〜2において、剥離層を形成しなかった以外は実施例1〜2と同様にして積層体を形成した。
(比較例4)
前記実施例1において、転写層の厚みを18μmとした以外は実施例1と同様にして積層体を形成した。
(比較例5)
前記実施例1において拡散防止層を形成する方法としてスパッタリング法を用いてニッケル−クロムからなる合金層を10nm形成した以外は前記実施例1と同様の方法にて積層体を形成した。
前記実施例1〜4において転写層を基材の表面に結合させるための加熱圧縮条件を変化させ積層体を得た。基材としてガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを準備し190℃・3MPa・100分間加熱し、またポリイミドフィルムを準備し接着剤を介して250℃・3MPa・60分間加熱圧縮し積層体を得た。加熱圧縮条件の変更に伴う剥離状態の調査結果を表2に示す。
なお、上記実施例及び比較例における剥離状態の評価、剥離強度の測定及び配線加工性については以下のような方法で調査した。
縦100mm×横100mmのサイズに裁断した積層体を試料として用意し、その試料の転写層に対するキャリアの剥離状態を目視にて確認した。なお、転写層からキャリアが全範囲に渡って剥離しているものを「○」、転写層からキャリアが一部もしくは全く剥離していないものを「×」として評価した。
転写層とキャリアとの引き剥がし強さをJIS−C−6481(1996)に基づいて測定した。
縦200mm×横150mmのサイズに裁断した積層体を試料として用意し、通常行われる周知の方法にて線幅/線間(L:ライン/S:スペース)が25μm/25μmのファインパターンを形成し美麗に配線加工が完了するか調査した。美麗に配線が形成されている場合を「○」、配線は形成されているがライン直線性や線幅/線間など良好でない場合を「△」、目的とする配線が形成されておらず配線不良が発生している場合を「×」として評価した。
2 キャリア
3 拡散防止層
4 剥離層
5 転写層
5a パターニングされた転写層
6 基材
7 プリント配線板
前記拡散防止層上に、物理的成膜法により形成された金属層からなる剥離層と、
前記剥離層上に、酸性めっき浴を用いるめっき法により形成された転写層と、
を有し、前記剥離層と前記転写層が同一又は同種の金属原子により構成されることを特徴とする。
前記剥離層及び前記転写層がいずれも同一の金属原子により構成されかつ直接接していることを特徴とする。
前記剥離層及び前記転写層がいずれも銅により構成されかつ直接接していることを特徴とする。
Claims (9)
- 金属箔からなるキャリアの表面に形成されると共に前記キャリアを構成する金属原子への金属の拡散を防止するための拡散防止層と、
前記拡散防止層上に、物理的成膜法により形成された金属層からなる剥離層と、
前記剥離層上に、めっき法により形成された転写層と、
を有し、前記剥離層と前記転写層が同種の金属原子により構成されることを特徴とする複合金属箔。 - 前記拡散防止層は、モリブテン又はリンもしくはその両者を含むめっき液と、ニッケル、コバルトの中から少なくとも1つが選択されためっき液とからなるめっき液から析出させた誘起共析膜であることを特徴とする請求項1に記載の複合金属箔。
- 前記金属箔及び前記剥離層はいずれも銅であることを特徴とする請求項1又は2に記載の複合金属箔。
- 前記拡散防止層の厚みは0.05mg/m2〜1000mg/m2であって、
前記剥離層と前記転写層との厚みの合計が0.1μm以上、12μm以下であること、
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の複合金属箔。 - 前記キャリアの裏面側にも同様の積層膜が形成された請求項1記載の複合金属箔。
- 金属箔からなるキャリアを準備する工程(S1)と、
前記キャリアの少なくとも一方の表面に拡散防止層を形成してなる拡散防止層形成工程(S2)と、前記拡散防止層の表面に物理的成膜法により剥離層を形成してなる剥離層形成工程(S3)と、前記剥離層の表面にめっき法により転写層を形成してなる転写層形成工程(S4)と、
を有することを特徴とする複合金属箔の製造方法。 - 前記転写層形成工程(S4)に用いられるめっき法が、酸性めっき浴であることを特徴とする請求項6記載の複合金属箔の製造方法。
- 前記拡散防止層形成工程(S2)と前記剥離層形成工程(S3)とを有することにより、250℃温度領域まで加熱されても剥離可能であることを特徴とする請求項6記載の複合金属箔の製造方法。
- プリント配線板を形成するための基材上に、
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の複合金属箔を転写し、前記剥離層で剥離して得られたプリント配線板。
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