JP6287126B2 - プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[2]前記銅系金属線の片面若しくは両面に、前記表面処理層が設けられている前記[1]に記載のプリント配線板。
[3]前記アモルファス層は、前記銅系金属線から拡散した銅をさらに含有する前記[1]又は前記[2]に記載のプリント配線板。
[4]前記表面処理層は、前記アモルファス層の下に、さらに、銅及び銅よりも酸素との親和性が高い金属、又は、銅、銅よりも酸素との親和性が高い金属及び酸素を含有する拡散層を有する前記[1]〜[3]の何れか1つに記載のプリント配線板。
[5]前記銅よりも酸素との親和性が高い金属は、亜鉛である前記[1]〜[4]の何れか1つに記載のプリント配線板。
[6]前記表面処理層の厚さは、3nm以上100nm以下である前記[1]〜[5]の何れか1つに記載のプリント配線板。
[7]基板上に銅を主成分として含有する銅系金属線を配線した後、前記銅系金属線の表面に、銅よりも酸素との親和性が高い金属からなる層を形成し、形成された当該層を、30℃以上300℃以下の温度で、5秒以上60分以下の時間で加熱処理することによって、表面処理層を形成する工程を含むプリント配線板の製造方法。
[8]銅を主成分として含有する銅系金属材の表面に、銅よりも酸素との親和性が高い金属からなる層を形成し、形成された当該層を、30℃以上300℃以下の温度で、5秒以上60分以下の時間で加熱処理することによって、表面処理層を形成して配線材料を製造する工程と、基板上に前記配線材料を用いて配線する工程とを含むプリント配線板の製造方法。
[9]前記銅よりも酸素との親和性が高い金属は、亜鉛である前記[7]又は前記[8]に記載のプリント配線板の製造方法。
[10]前記表面処理層の厚さは、3nm以上100nm以下である前記[7]〜[9]の何れか1つに記載のプリント配線板の製造方法。
本発明の実施の形態に係るプリント配線板は、基板と、前記基板上に設けられた配線とを備えたプリント配線板であって、前記配線は、前記基板上に設けられた、銅を主成分として含有する銅系金属線と、前記銅系金属線上に設けられた、銅よりも酸素との親和性が高い金属及び酸素を含有するアモルファス層を有する表面処理層とを備える。前記表面処理層は、前記銅系金属線の片面若しくは両面に設けられる。
次に、本実施の形態に係るプリント配線板の製造方法について説明する。
<製造方法1>基板上に配線後に表面処理層を形成
基板101上にCu箔を接着剤にて貼り付け後、エッチングによりCu線1を形成する。その後、Cu線1の表面に、銅よりも酸素との親和性が高い金属、例えば、亜鉛である場合には、最終製品のサイズ及び形状にて、電解めっきでZn層を形成する。その後、そのまま30℃以上300℃以下の温度で5秒以上60分以下の時間の条件で大気中にて加熱することで表面処理層2(アモルファス層)が形成される。Zn層の厚さは、3nm以上100nm以下が好ましく、5nm以上70nm以下がより好ましく、6nm以上50nm以下がさらに好ましい。これにより、少なくとも亜鉛及び酸素を含有するアモルファス層を有する表面処理層2を備えた配線が得られる。つまり、Cu線1の表面に、亜鉛を被覆して所定の加熱処理を施すだけの簡易な手法により表面処理層2(アモルファス層)を形成することができる。
Cu箔(片面又は両面)に上記方法により表面処理層2を形成したものを、接着剤にて基板101上に貼り付け後、エッチングにより表面処理層2を有するCu線1からなる配線を形成する。或いは、基板101上にCu箔を貼り付け、当該Cu箔上に表面処理層2を形成した後に、エッチングを行ない、配線を形成してもよい。
本発明の実施の形態によれば、表面処理層の表面への銅の拡散、及び銅系金属線への酸素の侵入を抑制ないし低減させるバリア層として機能する表面処理層2,3を銅系金属線の表面に形成したことにより、銅系金属線の酸化を抑制できる。そのため、半導体部品等の配線上へのはんだ接合性やワイヤボンディング接合性を向上させることができる。
純Cu(タフピッチ銅;以下TPCと記載する)からなる厚さ0.5mmの平板を用意し、その表面に、電解めっきにより厚さ0.002μmの亜鉛からなる被覆層を形成し、その後、30℃の温度で10分間、大気中で加熱処理して、表面処理層を備えた試料を作製した。作製した試料に対し、表面から深さ方向のオージェ分析を行うことで、亜鉛(Zn)、酸素(O)及び銅(Cu)から構成される表面処理層が、0.003μmの厚さに形成されていることを確認した。
実施例2では、TPCからなる厚さ0.5mmの平板を用意し、その表面に、電解めっきにより厚さ0.005μmのZn層を形成し、その後、50℃の温度で1時間、大気中で加熱処理した試料を作製した。作製した試料に対し、表面から深さ方向のオージェ分析を行うことで、亜鉛(Zn)、酸素(O)及び銅(Cu)から構成される表面処理層が、0.006μmの厚さに形成されていることを確認した。
実施例3では、TPCからなる厚さ0.5mmの平板を用意し、その表面に、電解めっきにより厚さ0.008μmのZn層を形成し、その後、100℃の温度で5分間、大気中で加熱処理した試料を作製した。作製した試料に対し、表面から深さ方向のオージェ分析を行うことで、亜鉛(Zn)、酸素(O)及び銅(Cu)から構成される表面処理層が、0.01μmの厚さに形成されていることを確認した。
実施例4では、TPCからなる厚さ0.5mmの平板を用意し、その表面に、電解めっきにより厚さ0.04μmのZn層を形成し、その後、120℃の温度で10分間、大気中で加熱処理した試料を作製した。作製した試料に対し、表面から深さ方向のオージェ分析を行うことで、亜鉛(Zn)、酸素(O)及び銅(Cu)から構成される表面処理層が、0.05μmの厚さに形成されていることを確認した。
実施例5では、TPCからなる厚さ0.5mmの平板を用意し、その表面に、電解めっきにより厚さ0.08μmのZn層を形成し、その後、150℃の温度で30秒間、大気中で加熱処理した試料を作製した。作製した試料に対し、表面から深さ方向のオージェ分析を行うことで、亜鉛(Zn)、酸素(O)及び銅(Cu)から構成される表面処理層が、0.1μmの厚さに形成されていることを確認した。
[実施例6]
実施例6では、TPCからなる厚さ0.5mmの平板を用意し、その表面に、電解めっきにより厚さ0.08μmのZn層を形成し、その後、300℃の温度で5秒間、大気中で加熱処理した試料を作製した。作製した試料に対し、表面から深さ方向のオージェ分析を行うことで、亜鉛(Zn)、酸素(O)及び銅(Cu)から構成される表面処理層が、0.1μmの厚さに形成されていることを確認した。
比較例1では、TPCからなる厚さ0.5mmの平板を用意し、その表面に、電解めっきにより厚さ0.95μmのZn層を形成し、その後、100℃の温度で5分間、大気中で加熱処理した試料を作製した。作製した試料に対し、表面から深さ方向のオージェ分析を行うことで、亜鉛(Zn)、酸素(O)から構成される表面処理層が、1μmの厚さに形成されていることを確認した。
比較例2では、TPCからなる厚さ0.5mmの平板を用意し、その表面に、電解めっきにより厚さ0.01μmのZn層を形成し、その後、400℃の温度で60秒間、大気中で加熱処理した試料を作製した。作製した試料に対し、表面から深さ方向のオージェ分析を行うことで、亜鉛(Zn)、酸素(O)及び銅(Cu)から構成される表面処理層が、0.02μmの厚さに形成されていることを確認した。
比較例3では、TPCからなる厚さ0.5mmの平板を用意し、その表面に、電解めっきにより厚さ0.02μmのZn層を形成し、試料を作製した。
比較例4では、TPCからなる厚さ0.5mmの平板を評価試料とした。
比較例5では、Cu−30質量%Zn合金(黄銅)の厚さ0.5mmの平板を評価試料とした。
3:表面処理層、4:拡散層、5:アモルファス層
10,20:配線、101:基板
100,200:配線板
Claims (8)
- 基板と、前記基板上に設けられた配線とを備えたプリント配線板であって、
前記配線は、前記基板上に設けられた、銅を主成分として含有する銅系金属線と、
前記銅系金属線上に設けられた、銅よりも酸素との親和性が高い金属及び酸素を含有するアモルファス層を有する表面処理層とを備え、
前記表面処理層の厚さは、3nm以上100nm以下であるプリント配線板。 - 前記銅系金属線の片面若しくは両面に、前記表面処理層が設けられている請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記アモルファス層は、前記銅系金属線から拡散した銅をさらに含有する請求項1又は請求項2に記載のプリント配線板。
- 前記表面処理層は、前記アモルファス層の下に、さらに、銅及び銅よりも酸素との親和性が高い金属、又は、銅、銅よりも酸素との親和性が高い金属及び酸素を含有する拡散層を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のプリント配線板。
- 前記銅よりも酸素との親和性が高い金属は、亜鉛である請求項1〜4のいずれか1項に記載のプリント配線板。
- 基板と、前記基板上に設けられた、銅を主成分として含有する銅系金属線と、前記銅系金属線上に設けられた、銅よりも酸素との親和性が高い金属及び酸素を含有するアモルファス層を有する表面処理層とを備えるプリント配線板の製造方法であって、
前記基板上に前記銅系金属線を配線した後、前記銅系金属線の表面に、前記銅よりも酸素との親和性が高い金属からなる層を形成し、形成された当該層を、大気中で、30℃以上300℃以下の温度で、5秒以上60分以下の時間で加熱処理することによって、前記表面処理層を形成する工程を含み、
前記表面処理層の厚さは、3nm以上100nm以下であるプリント配線板の製造方法。 - 基板と、前記基板上に設けられた、銅を主成分として含有する銅系金属線と、前記銅系金属線上に設けられた、銅よりも酸素との親和性が高い金属及び酸素を含有するアモルファス層を有する表面処理層とを備えるプリント配線板の製造方法であって、
前記銅系金属線の表面に、前記銅よりも酸素との親和性が高い金属からなる層を形成し、形成された当該層を、大気中で、30℃以上300℃以下の温度で、5秒以上60分以下の時間で加熱処理することによって、前記表面処理層を形成して配線材料を製造する工程と、
前記基板上に前記配線材料を用いて配線する工程とを含み、
前記表面処理層の厚さは、3nm以上100nm以下であるプリント配線板の製造方法。 - 前記銅よりも酸素との親和性が高い金属は、亜鉛である請求項6又は請求項7に記載のプリント配線板の製造方法。
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