JP4728723B2 - キャリア付き極薄銅箔 - Google Patents
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Description
まず、ガラス・エポキシ樹脂やガラス・ポリイミド樹脂などから成る電気絶縁性の基板の表面に、表面回路形成用の薄い銅箔を置いたのち、加熱・加圧して銅張積層板を製造する。
Ef=2H/(B−T)
ここで、Hは銅箔の厚さ、Bは形成された配線パターンのボトム幅、
Tは形成された配線パターンのトップ幅である、
で示されるエッチングファクタ(Ef)が小さくなる。
高温加熱による極薄銅箔側へのクロムの拡散は発生するが、キャリア箔中への拡散に比べ少ないようである。これは、クロム層表面が薄いクロム水和酸化物層により覆われているためであると考えられる。これに対して、キャリア箔側へはクロムの拡散が起こり、キャリア箔表面は銅含有量が多い銅−クロム合金表面となる。この銅−クロム合金中の銅と、極薄銅箔の銅が金属結合により結合し、その結果、キャリア箔と極薄銅箔が密着してしまうと推測される。
さらに、単一金属のめっき層、合金めっき層及び酸化物層から選択されるいずれかの層を2層以上設けることもできる。
厚さ35μmの未処理電解銅箔(キャリア箔1)のシャイニイ面(シャイニイ面粗さRz=1.4μm)に、クロムの電気めっきを連続的に行い、付着量0.50mg/dm2のクロムめっき層(剥離層2)を形成した。ついで、このクロムめっき層の上に、Ni:40.0g/l、P:1.5g/lを含有するpH:4.0の水溶液中で、電流密度:6A/dm2の条件で、電気Ni−Pめっきを行い、拡散防止層を形成した。このときの付着量は、Ni:9.1mg/dm2、P:0.9mg/dm2であった。
さらに、この拡散防止層の上に、銅:80g/l、硫酸:160g/lを含む硫酸銅めっき液を用いて、電流密度:30A/dm2で3μmの厚さの極薄銅層を電気めっきした。そして、この極薄銅層上に、公知の方法により、銅の粒子を付着させる粗化処理を施した。
防錆処理および表面処理として、粗化処理を施した極薄銅層上に、公知の方法により、亜鉛めっきおよびクロメート処理を行い、ついで、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン:2.0g/lの水溶液に5秒間浸漬したのち取り出し、温度100℃の温風で乾燥してシランカップリング剤処理を行い、第2図に示すキャリア箔付き極薄銅箔Aを得た。
拡散防止層を、Ni:40.0g/l及びCo:7.5g/lを含有するpH:3.5の水溶液中で、電流密度:6A/dm2の条件で、電気Ni−Coめっきで形成した以外は、実施例1と同様にして、剥離層2の形成、拡散防止層3の形成、銅電着、粗化処理、防錆処理および表面処理を行った。拡散防止層3のめっき付着量は、Ni:3.9mg/dm2及びCo:6.1mg/dm2であった。
拡散防止層を、Co:8.0g/l、Cu:4.0g/lを含有するpH3.5の水溶液中で、電流密度2.0A/dm2の条件で、電気Co−Cuめっきで形成した以外は、実施例1と同様にして、剥離層2の形成、拡散防止層3の形成、銅電着、粗化処理、防錆処理および表面処理を行った。拡散防止層のめっき付着量は、Co:8.8mg/dm2、Cu:1.2mg/dm2であった。
厚さ35μmの未処理電解銅箔(キャリア箔1)のマット面(マット面粗さRz=3.1μm)を用いた以外は、実施例1と同様にして、剥離層2の形成、拡散防止層3の形成、銅電着、粗化処理、防錆処理および表面処理を行った。
厚さ35μmの未処理電解銅箔(キャリア箔1)のシャイニイ面に従来公知の方法により銅の粒子(銅の粒子径は、平均粒径=2.3μmであった。ここでいう平均粒径とは、表面を走査電子顕微鏡で撮影し、ランダムに10点を選び、粒径を測定し、平均した値である。)を付着させる粗化処理(粗化処理後粗さRz=3.2μm)を行ったキャリア箔を用いた以外は、実施例1と同様にして、剥離層2の形成、拡散防止層3の形成、銅電着、粗化処理、防錆処理および表面処理を行った。
厚さ35μmの圧延銅箔(キャリア箔1)の圧延上がりの面(粗さRz=0.6μm)を用いた以外は、実施例1と同様にして、剥離層2の形成、拡散防止層3の形成、銅電着、粗化処理、防錆処理および表面処理を行った。
厚さ35μmの圧延銅箔(キャリア箔1)の圧延上がり面に従来公知の方法により銅の粒子(銅の粒子径は、平均粒径=1.0μmであった。ここでいう平均粒径とは、表面を走査電子顕微鏡で撮影し、ランダムに10点を選び、粒径を測定し、平均した値である。)を付着させる粗化処理(粗化処理後粗さRz=0.8μm)を行ったキャリア箔を用いた以外は、実施例1と同様にして、剥離層2の形成、拡散防止層3の形成、銅電着、粗化処理、防錆処理および表面処理を行った。
厚さ35μmの未処理電解銅箔(キャリア箔1)のシャイニイ面(シャイニイ面粗さRz=1.4μm)にCrO3=10g/l、pH:11.0のアルカリクロメート溶液を用い、0.1A/dm2の条件で、クロメート処理を行った以外は、実施例1と同様にして、剥離層2の形成、拡散防止層3の形成、銅電着、粗化処理、防錆処理および表面処理を行った。キャリア箔に付着しているクロム量は0.010mg/dm2であった。
厚さ35μmの圧延銅箔(キャリア箔1)の圧延上がり面に従来公知の方法により銅の粒子(銅の粒子径は、平均粒径=1.0μmであった。ここでいう平均粒径とは、表面を走査電子顕微鏡で撮影し、ランダムに10点を選び、粒径を測定し、平均した値である。)を付着させる粗化処理(粗化処理後粗さRz=0.8μm)を行ったキャリア箔を用いた以外は、実施例1と同様にして、拡散防止層3の形成、剥離層2の形成、銅電着、粗化処理、防錆処理および表面処理を行った。
拡散防止層として、黒色酸化処理法として公知の、黒色銅酸化物を生成させる電解液中で、電流密度:1.5A/dm2で陽極酸化を行ない、銅酸化物を形成させた以外は、実施例1と同様にして、剥離層2の形成、拡散防止層3の形成、銅電着、粗化処理、防錆処理および表面処理を行った。
実施例1と同様にして、シランカップリング剤処理が終了したキャリア箔付き極薄銅箔Aの表面に、ロールコータを用いて、樹脂ワニスを厚さ6.0mg/dm2となるように塗布したのち、温度160℃で5分間熱処理して、Bステージの絶縁樹脂層とし、第3図に示した樹脂付き銅箔Bを製造した。
ここで、樹脂ワニスは、エピクロン1121−75M(商品名、大日本インキ化学工業(株)製のビスフェノールA型エポキシ樹脂)130重量部と、ジシアンジアミド2.1重量部と、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.1重量部と、メチルセロソルブ20重量部とを混合して調製した。
剥離層2の上に拡散防止層3を設けなかった以外は、実施例1と同様にして、剥離層2の形成、銅電着、粗化処理、防錆処理および表面処理を行った。
厚さ35μmの未処理電解銅箔(キャリア箔1)のシャイニイ面(シャイニイ面粗さRz=1.4μm)に、該銅箔をNa2Cr2O7=20g/l、pH:4.1の処理液に浸漬することにより、剥離層2を形成した。キャリア箔1に付着しているクロム量は、0.028mg/dm2であった。続いて、このクロメート層の上に、Cu:5g/l、Ni:10g/lを含有するpH:5.2の水溶液中で、電流密度3.0A/dm2の条件で銅−ニッケル合金層を形成させた。銅−ニッケル合金層のめっき付着量は、Cu:7.5mg/dm2、Ni:2.5mg/dm2であった。
(1)キャリアピール測定用片面銅張積層板の作製
前記のキャリア箔付き極薄銅箔A(実施例1〜10、比較例1〜2)および樹脂付き銅箔B(実施例11)を縦250mm、横250mmに切断したのち、その粗化面4aの側の面を、熱圧着後に厚さ1mmとなる枚数のガラス繊維エポキシプレプリグシート(FR−4)の上に載置し、全体を2枚の平滑なステンレス鋼板で挟み、温度170℃、圧力50kg/cm2で60分間熱圧着し、その後、剥離層2と共にキャリア箔1を剥離して、厚さ1mmのFR−4キャリアピール用片面銅張積層板を製造した。
また、前記のキャリア銅箔付き極薄銅箔A(実施例1〜10、比較例1〜2)を、縦250mm、横250mmに切断したのち、その粗化面4aの側の面を厚さ50μmのポリイミドシート(宇部興産製UPILEX−VT)の上に載置し、全体を2枚の平滑なステンレス鋼板で挟み、20torrの真空プレスにより、温度330℃、圧力2kg/cm2で10分間熱圧着し、その後、温度330℃、50kg/cm2で5分間熱圧着して、キャリア箔1付きのポリイミドキャリアピール用片面銅張積層板を製造した。
上記のFR−4用キャリアピール用片面銅張積層板と同じ工程で、ピンホール測定用片面銅張積層板を作成した。
上記のFR−4キャリアピール用片面銅張積層板と同じ工程で、レーザ穴あけ用片面銅張積層板を作製した。
(1)キャリアピール:
上記(1)の方法により作製したキャリア銅箔1付きの片面銅張積層板から試料を切りだし、JISC6511に規定する方法に準拠して、測定試料幅10mmで電気銅めっき層4からキャリア銅箔1を引き剥がし、ピール強度を測定した。ただし、実施例11は、エポキシ樹脂付き銅箔であるため、ポリイミドキャリアピールの測定は行なわなかった。評価結果を表1に示す。測定値が0.02〜0.10kN/mであるものは剥離容易であるが、FR−4キャリアピールの場合は、熱圧着温度が170℃のため、拡散防止層3の有無にかかわらず、剥離容易である。しかしながら、ポリイミドキャリアピールの場合は、熱圧着温度が330℃の高温であるため、拡散防止層の有無で剥離性が大きく異なり、該層を設けていない比較例1は剥離できず、また、比較例2はところどころ剥離できないので、電気銅めっき層4の一部が基材から剥離して、キャリア箔に付着してくる現象が見られた。これに対し、実施例1乃至10の剥離性は良好であった。
上記(2)の方法で作成した縦250mm、横250mmの片面銅張積層板を、暗室内で樹脂基材側から光を当て、透過してくる光により、ピンホールの個数を数えた。
実施例1乃至10は全てピンホールが0であった。これに対して、比較例1及び2では、ピンホールが見られ、特に比較例2においては、ピンホールが多く、ファインパターン用の銅箔としては使用不可能なレベルであった。
上記(3)の方法により作製した片面銅張積層板を、以下の加工条件によりCO2ガスレーザを用いて、マスク1.4φ、パルス幅13μsecに設定し、パスルエネルギーをかえて1ショット加工による銅箔の貫通性を評価した。
結果を表2に示す。実施例1乃至11は、比較例2に比べ、低パルスエネルギーで穴あけが可能であった。一方、比較例1では10mJ〜18mJの範囲のパルスエネルギーでは、100μmの穴あけができなかった。
・装置 :三菱電気(株)社製 ML605GTXII−5100U
・条件 :加工穴径 100μm
・パルス幅 :13μsec
・マスク :φ1.4mm
Claims (19)
- キャリア箔の表面に、拡散防止層と、剥離層と、電気銅めっきにより形成された極薄銅箔とをこの順序に積層してなり、前記拡散防止層が、ニッケル、コバルト、鉄及びアルミニウムからなる群より選ばれる単一金属の層、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、タングステン、銅、アルミニウム及びリンからなる群より選ばれる金属の合金であって、銅−ニッケル二元系合金を除く合金の層、またはニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、タングステン、銅、アルミニウム及びリンからなる群より選ばれる1種以上の金属の酸化物の層である、ことを特徴とするキャリア付き極薄銅箔。
- 前記極薄銅箔の表面が粗化処理されている、請求項1記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記キャリア箔が、銅または銅合金の箔である、請求項1又は2項記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記キャリア箔が、電解銅箔、電解銅合金箔、圧延銅箔又は圧延銅合金箔である、請求項1〜3のいずれか1項記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記キャリア箔の表面が、未処理電解銅箔または未処理電解銅合金箔のマット面またはシャイニイ面である、請求項1〜4のいずれか1項記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記キャリア箔が、未処理電解銅箔のマット面もしくはシャイニイ面に粗化処理を施した箔、または未処理電解銅合金箔のマット面もしくはシャイニイ面に粗化処理を施した箔である、請求項1〜5のいずれか1項記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記キャリア箔が、圧延銅箔又は圧延銅合金箔の圧延仕上がりの少なくとも一方の面に粗化処理を施した箔である、請求項1〜6のいずれか1項記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記粗化処理が、化学的または電気化学的に表面を荒らしたものであるか、または電気めっきにより粗化粒子を付着させたものである、請求項6または7記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記電気めっきによる粗化処理の粒径が、5μm以下の粒径である、請求項8記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記キャリア箔が、1mm以下の厚さの箔である、請求項1〜9のいずれか1項記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記キャリア箔が、7μm〜70μmの厚さの箔である、請求項10記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記極薄銅箔が、12μm以下の厚さである、請求項1〜11のいずれか1項記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記粗化処理された極薄銅箔の表面が、銅以外の金属めっき、クロメート処理及びシランカップリング剤処理から選択される少なくとも一つの処理を施されたものである、請求項2〜12のいずれか1項記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 前記粗化処理された極薄銅箔の表面が、Bステージ状態の絶縁樹脂層で被覆されている、請求項2〜13のいずれか1項記載のキャリア付き極薄銅箔。
- 請求項1〜14のいずれか1項記載のキャリア付き極薄銅箔が、樹脂基材に積層されている銅張積層板。
- 前記キャリア箔が、前記銅張積層板のキャリア付き極薄銅箔から剥離されている、請求項15記載の銅張積層板。
- 請求項16記載の銅張積層板の極薄銅箔上に、配線パターンが形成されたプリント配線板。
- 請求項17記載のプリント配線板を複数積層して形成される多層プリント配線板。
- 予め配線パターンが形成された内層板の少なくとも片面に、請求項1〜14のいずれか1項記載のキャリア付き極薄銅箔を積層して銅張積層板を形成し、該銅張積層板から前記キャリア箔を剥離して前記極薄銅箔を露出させ、かつ該極薄銅箔上に配線パターンを形成したプリント配線基板を複数積層した多層プリント配線板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005210826A JP4728723B2 (ja) | 2000-09-22 | 2005-07-21 | キャリア付き極薄銅箔 |
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