JP5946802B2 - プリント配線板 - Google Patents
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Description
多くの実験が後述するように行われた。これら例は説明目的のためのみに示されており、多少なりとも本発明を限定しようとするものではない。
この実施例は、本発明のいくつかの実施形態に従って滑らかな銅基板を処理する1つの例示的方法を示す。上述したように、本発明の方法は、処理された滑らかな銅基板、すなわち前以て粗化されていない銅基板の使用を可能にする。そのような銅基板は、様々な源から形成することができる。例えば、本発明の方法に使用するために好適な銅基板は、限定するわけではないが、電解銅若しくは電気メッキ銅、無電解銅、及び圧延銅を含み、これらを準備する方法に限定されることはない。この実施例1において、電解銅基板がまず、20〜40g/Lの水酸化ナトリウム溶液によって40〜60℃で2〜5分洗浄され、次いで水でリンスされた。銅基板は、1〜3重量%の過酸化水素溶液+2〜5重量%の硫酸によって室温で1〜5分さらに洗浄され、5〜20重量%の硫酸溶液によって室温で1分洗浄され、次いで水によってリンスされた。基板は次いで、1%未満のSAMを含む10〜50g/Lの水酸化ナトリウムを有する140〜200g/Lの亜塩素酸塩中において、50〜80℃で2〜8分間、酸化することによって安定化され、次いで水によってリンスされた。サンプルは次いで、10.5〜12.5に調節されたpHを有するジメチルアミンボラン(DMAB)10〜40g/Lの還元浴中において、室温〜40℃で2〜5分、処理することができる。サンプルは次いで、リンスされ、熱風によって乾燥される。安定化層の表面モルフォロジーおよび厚みは、処理溶液の濃度、温度、及び処理時間を変化させることによって調節することができ、SEM、XRD、及びオージェ深さプロファイルによって明らかにすることができる。
この実施例は、滑らかな銅表面へのエポキシの接着強度を強化する1つの例示の方法を示す。上述の処理されたCu試験ストリップが、図6に示された一時的な裏打ち上に載置された。周囲条件において少なくとも3時間、安定化された大量生産されている35μm厚みのビルドアップ(BU)エポキシ(又は誘電性)積層フィルムが、図7A〜7Dに示された銅ストリップの頂面に載置された。このアセンブリが次いで、100℃で、30秒間、真空積層され、3Kg/cm2で30秒間プレスされた。この積層ステップが2回繰り返されて、合計で3プライのBUフィルムが形成された。
微細配線のパターニングが本発明の実施形態によって可能であることを示すためにデバイスが形成された。特に、同一の寸法を有する配線及びスペース(50/50、30/30、20/20、10/10、及び8/8μm)の櫛状パターンが実施例1及び実施例2に記載されたのと同じ手法に従って処理され、積層された。SEM断面図はこの場合もまた、本発明の方法が銅配線を粗化することがなかったこと、及びリフロー及びHAST試験の後に剥離がなかったことを確認した。電気的絶縁抵抗は、リフロー及びHASTの後において、2Vで1012Ω以上に維持され、この値は、PCB製造仕様の値より5オーダー高い。以下の表1はこの結果を要約したものである。これら構造のすべてに、従来技術への大きな発展である、本発明の処理が微細なスペースで銅配線をパターニングする能力を大幅に改善することを示す良好な結果が得られた。
レーザビアを有するデバイスが形成され、プロセス互換性を示すためにさらにプロセスされた。特に、滑らかな銅基板が、実施例1及び実施例2に記載されたのと同じ手法に従って処理され、積層された。30、40、50、75、100、150、及び200μmの直径のビア列が、CO2レーザ及びUVレーザのドリリングによって準備された。ビア構造は次いで、ソフトエッチ及び酸洗い、又はデスメアプロセスにかけられ、次いで無電解銅メッキ、次いで電解メッキにかけられた。図11は、本発明の実施形態に従って形成された、積層された滑らかな処理された銅表面に形成されたレーザビアのSEM断面を示し、デスメア及びメッキプロセス後にアンダーカット及び剥離が無いことを示している。
この実施例は、滑らかな銅基板上へのソルダーレジストの接着を強化するための1つの例示的方法を示している。滑らかな銅の試験ストリップが、実施例1に記載されたのと同じ手法に従って処理され、図6に示されたような一時的な裏打ち上に載置された。環境条件で3時間、安定された30μmの厚みの商業的に入手可能なソルダーレジスト(SR)積層フィルムが、図7Aによって示されているように銅のストリップの頂面上に載置された。このアセンブリが次いで、75℃において30秒間、真空積層され、60秒間、1Kg/cm2でプレスされた。このアセンブリは次いで、400mJ/cm2のUV露光にかけられ、その後、滞留式オーブン中において150℃で60分間硬化され、1000mJ/cm2で事後UV硬化された。
ビア列及び銅配線から成るデバイスが形成され、次いでプロセスの両立性を証明するためにさらにプロセスされた。特に、滑らかな銅基板が、実施例5に記載されたのと同じ手法に従って処理され、積層された。80〜440μmに亘る底部径及び62〜500μm幅の銅配線から成るビア列がUV露光及び現像を介して形成された。図13Aは銅配線パターン及びビア列を示し、図13Bはボールグリッドアレイ(BGA)パターンを示している。パターニングされた構造は次いでソフトエッチ及び酸洗い、又はデスメアプロセスにかけられ、続いて無電解Niメッキが行われ、次いでAuエマージョンデポジション(emersion deposition)が行われた。図14は、デスメアおよびメッキプロセス後に剥離がないことを証明する、積層された滑らかな銅上に形成されたSRビアのSEM断面像である。これらすべての構造において、本発明の処理方法が、当業における大きな進歩である、微細スペースのSRをパターニングする能力を大幅に改善することを示唆する良好な結果が得られた。
Claims (9)
- 少なくとも1つの銅層と、
少なくとも1つのポリマー材料層と、
前記銅層と前記ポリマー材料層との間の安定化層と、
を備え、
前記安定化層は銅酸化物層を備え、前記銅酸化物層は250nm以下のサイズを有する複数のグレインを備え、前記グレインは実質的に不規則に配向しており、前記銅酸化物層の表面は0.14μmRa以下の粗さを呈する、プリント配線板。 - 前記グレインは200nm以下のサイズを有することを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記グレインは100nm以下のサイズを有することを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記安定化層が100nm〜200nmの厚さを有することを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記グレインが、一方向性グレイン成長と実質的な均一性とを呈することを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記安定化層が酸化第一銅を備えることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記銅層は、電解銅若しくは電気メッキ銅若しくは電着銅、無電解メッキ銅、及び圧延銅、又はこれらの組み合わせを備えることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記ポリマー材料層は、誘電体樹脂を備えることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記ポリマー材料層は、エポキシ又はフィラー材料を含むエポキシを備え、前記フィラー材料は、ガラス、シリカ及びそれらの混合物を備えることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
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