JP6753825B2 - コアレスビルドアップ支持基板 - Google Patents
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Description
本件発明は、コアレスビルドアップ支持基板に関する。
従来から、プリント配線板の配線密度を向上させ、プリント配線板の薄層化・軽量化を行うことが試みられてきている。そして、近年はプリント配線板に搭載する半導体製品等の端子幅も狭小化してきており、その端子幅に適合したプリント配線板の回路幅及び配線ピッチが要求されている。
このような微細回路の形成可能な技術として、コアレスビルドアップ法を採用する技術が提案されている（特許文献１）。特許文献１には、耐熱金属層を備えるキャリア箔付銅箔を用いて、コアレスビルドアップ法で多層プリント配線板を製造した場合でも、当該耐熱金属層の除去が不要な多層プリント配線板の製造方法の提供を目的として、「少なくとも銅箔層／剥離層／耐熱金属層／キャリア箔」の４層を備えるキャリア箔付銅箔を用いて、当該キャリア箔付銅箔のキャリア箔の表面に絶縁層構成材を張り合わせた支持基板を得て、当該支持基板のキャリア箔付銅箔の銅箔層の表面にビルドアップ配線層を形成してビルドアップ配線層付支持基板とし、これを剥離層で分離して、多層積層板を得て、更に、当該多層積層板に必要な加工を施し、多層プリント配線板を得るという多層プリント配線板の製造方法。」等を採用している。
このコアレスビルドアップ支持基板において、ビルドアップ外層回路層となる支持基板表面の銅箔層上の回路において、パターンめっき法で配線幅３０μｍ以下の微細回路を形成した際、形成した回路の線幅均一性が損なわれ、回路の直線性が低下するという問題を有していた。
以上のことからコアレスビルドアップ支持基板の外層回路において、配線幅が３０μｍ以下の微細回路が要求される場合でも、寸法精度及び直線性の高い回路形成の可能なプリント配線板の製造方法が求められてきた。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板は、プリント配線板の製造に用いられるものであって、極薄銅箔層／剥離層／キャリアの層構成を備え、当該剥離層において当該キャリアの引き剥がしが可能であるキャリア付極薄銅箔と、当該キャリア付極薄銅箔の当該キャリア表面に積層された支持基板構成用の絶縁層構成材とを備え、当該キャリア付極薄銅箔は、三次元表面構造解析顕微鏡を用いて得られるキャリア付極薄銅箔の極薄銅箔の外表面の凹凸に係る情報から、フィルタを用いて抽出したうねりに係る波形データの高低差の最大値（波形の最大ピーク高さと最大バレー深さの和）をＷｍａｘとし、平均表面高さをＩａとし、当該極薄銅箔の外表面の１ｃｍ角の範囲内において１０８μｍ×１４４μｍの視野を６点選択して測定した平均値をＷｍａｘ値及びＩａ値としたとき、当該極薄銅箔の外表面が０．２μｍ≦Ｗｍａｘ≦１．３μｍであり且つ０．０８μｍ≦Ｉａ≦０．４３μｍであることを特徴とする。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板において、前記極薄銅箔層は、前記キャリアよりも薄いものであることが好ましい。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板において、前記極薄銅箔層は、未粗化処理面を有するものであることが好ましい。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板において、前記極薄銅箔層は、厚さ０．５μｍ〜５μｍであり、電解法、無電解法、化学気相反応法、スパッタリング、蒸着のいずれかの方法により形成されたものであることが好ましい。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板において、前記キャリアは、厚さ１２μｍ〜７０μｍであり、樹脂フィルム、電解銅箔又は圧延銅箔であることが好ましい。
本発明に係るコアレスビルドアップ支持基板において、前記剥離層は、有機剥離層又は無機剥離層であることが好ましい。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板において、前記剥離層は、前記キャリアの表面に形成された厚さ５ｎｍ〜６０ｎｍの有機剥離層であることが好ましい。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板において、前記無機剥離層は、無機成分としてＮｉ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐ、カーボン、これらを主成分とする合金、及びこれらを主成分とする化合物からなる群から選択される少なくとも一種以上の無機成分を含むものであることが好ましい。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板において、前記極薄銅箔層と前記剥離層との間に耐熱金属層を有することが好ましい。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板において、前記耐熱金属層は、モリブデン、タンタル、タングステン、コバルト、ニッケル、これらを主成分とする合金の群から選択される金属又は合金からなることが好ましい。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板は、プリント配線板構成部材としての絶縁層構成材と、当該絶縁層構成材に埋設された外層回路とを備えるプリント配線板の製造に用いられるものであることが好ましい。
本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板は、プリント配線板構成部材としての絶縁層構成材と、当該絶縁層構成材に埋設された外層回路とを備えるプリント配線板の製造に用いられるものであることが好ましい。
そして、本件出願に係るコアレスビルドアップ支持基板は、次のようにして、プリント配線板の製造に用いられる。
Ａ．プリント配線板の製造方法
本件出願に係るプリント配線板の製造方法は、キャリア付極薄銅箔と支持基板構成用の絶縁層構成材とで構成された支持基板を用いたプリント配線板の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴としており、少なくとも片面の外層回路が絶縁層構成材に埋設配置されているプリント配線板を得るためのものである。
本件出願に係るプリント配線板の製造方法は、キャリア付極薄銅箔と支持基板構成用の絶縁層構成材とで構成された支持基板を用いたプリント配線板の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴としており、少なくとも片面の外層回路が絶縁層構成材に埋設配置されているプリント配線板を得るためのものである。
キャリア付極薄銅箔の準備： 剥離層においてキャリアの引き剥がしが可能で、極薄銅箔層の外表面が、０．２μｍ≦Ｗｍａｘ≦１．３μｍであり、且つ、０．０８μｍ≦Ｉａ≦０．４３μｍであるキャリア付極薄銅箔を準備する。
支持基板の準備工程： 当該キャリア付極薄銅箔を用いて、このキャリアの表面に支持基板構成用の絶縁層構成材を積層し、当該キャリア付極薄銅箔と支持基板構成用の絶縁層構成材とで構成された支持基板を準備する。
めっきレジストパターン形成工程： 当該支持基板のキャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の表面に、開口部を有するめっきレジストパターンを形成する。
銅めっき工程： 当該めっきレジストパターン付支持基板のめっきレジスト開口部に銅めっき層を形成して回路パターンを形成する。
めっきレジスト除去工程： 当該めっきレジストパターン及び回路パターン付支持基板から、めっきレジストを除去する。
プリント配線板構成部材の積層工程： 当該回路パターン付支持基板の回路パターン形成面に、プリント配線板構成部材を積層する。
支持基板の分離工程： 当該プリント配線板構成部材付積層体のキャリア付極薄銅箔の剥離層においてキャリアを引き剥がして分離して、キャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層のみをプリント配線板構成部材付積層体側に残した極薄銅箔層付積層体とする。
極薄銅箔層のエッチング工程： 当該極薄銅箔層付積層体の外層にある極薄銅箔層を、短時間エッチングすることにより除去して、絶縁層構成材に埋設配置されている外層回路を備えるプリント配線板を得る。
支持基板の準備工程： 当該キャリア付極薄銅箔を用いて、このキャリアの表面に支持基板構成用の絶縁層構成材を積層し、当該キャリア付極薄銅箔と支持基板構成用の絶縁層構成材とで構成された支持基板を準備する。
めっきレジストパターン形成工程： 当該支持基板のキャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の表面に、開口部を有するめっきレジストパターンを形成する。
銅めっき工程： 当該めっきレジストパターン付支持基板のめっきレジスト開口部に銅めっき層を形成して回路パターンを形成する。
めっきレジスト除去工程： 当該めっきレジストパターン及び回路パターン付支持基板から、めっきレジストを除去する。
プリント配線板構成部材の積層工程： 当該回路パターン付支持基板の回路パターン形成面に、プリント配線板構成部材を積層する。
支持基板の分離工程： 当該プリント配線板構成部材付積層体のキャリア付極薄銅箔の剥離層においてキャリアを引き剥がして分離して、キャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層のみをプリント配線板構成部材付積層体側に残した極薄銅箔層付積層体とする。
極薄銅箔層のエッチング工程： 当該極薄銅箔層付積層体の外層にある極薄銅箔層を、短時間エッチングすることにより除去して、絶縁層構成材に埋設配置されている外層回路を備えるプリント配線板を得る。
Ｂ．プリント配線板
本件出願に係るプリント配線板は、上述のいずれかに記載のコアレスビルドアップ支持基板を用いて製造されたものであることを特徴とする。
本件出願に係るプリント配線板は、上述のいずれかに記載のコアレスビルドアップ支持基板を用いて製造されたものであることを特徴とする。
本件出願に係るプリント配線板において、当該プリント配線板は、プリント配線板構成部材としての絶縁層構成材と、当該絶縁層構成材に埋設された外層回路とを備えるものであることが好ましい。
本件出願に係るプリント配線板において、前記外層回路は、回路パターンの表面が０．２μｍ≦Ｗｍａｘ≦１．３μｍであり且つ０．０８μｍ≦Ｉａ≦０．４３μｍであることが好ましい。
本件出願に係るプリント配線板の製造方法は、レジスト密着性及びパターン銅めっきの回路直線性に優れる極薄銅箔層を備えたキャリア付極薄銅箔が、コアレスビルドアップ支持基板の回路形成層に採用されるため、配線幅が３０μｍ以下の微細回路であっても寸法精度と直線性に優れた微細回路をコアレスビルドアップ支持基板の表面に形成できる。さらに、この微細回路を絶縁層構造材に埋設した回路となすことで、絶縁層構造材に対する密着性が良好で、インピーダンスコントロールにも優れた外層回路を備えたコアレスビルドアップ配線板を得られる。
以下、本件出願に係る発明の実施の形態に関して、必要に応じて図面を参照しつつ、「プリント配線板の製造形態」と「プリント配線板の形態」とに分けて述べる。
Ａ．プリント配線板の製造形態
本件出願に係るプリント配線板の製造方法は、キャリア付極薄銅箔と支持基板構成用の絶縁層構成材とで構成された支持基板を用いたプリント配線板の製造方法であり、以下の工程を含むことを特徴とする。そして、この製造方法にて得られるプリント配線板は、少なくとも片面の外層回路が絶縁層構成材に埋設配置されているものである。以下、工程毎に説明する。
本件出願に係るプリント配線板の製造方法は、キャリア付極薄銅箔と支持基板構成用の絶縁層構成材とで構成された支持基板を用いたプリント配線板の製造方法であり、以下の工程を含むことを特徴とする。そして、この製造方法にて得られるプリント配線板は、少なくとも片面の外層回路が絶縁層構成材に埋設配置されているものである。以下、工程毎に説明する。
キャリア付極薄銅箔の準備： 最初に、剥離層においてキャリアの引き剥がしが可能で、当該極薄銅箔の外表面が、０．２μｍ≦Ｗｍａｘ≦１．３μｍであり、且つ、０．０８μｍ≦Ｉａ≦０．４３μｍであるキャリア付極薄銅箔を準備する。図１（Ａ）に模式断面図として示したものがキャリア付極薄銅箔１である。ここで、極薄銅箔層の外表面２５とは、表面に露出した面のことである。このＷｍａｘは、当該極薄銅箔層の表面にめっき法で形成する回路の直線性の点から１．３μｍ以下が好ましい。また、めっきレジストの密着性を良好とする点から、Ｗｍａｘは０．２μｍ以上が好ましい。そして、Ｗｍａｘとは、うねりの最大高低差であり、三次元表面構造解析顕微鏡を用いて得られるキャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層表面の凹凸に係る情報から、フィルタを用いて抽出したうねりに係る波形データの高低差の最大値（波形の最大ピーク高さと最大バレー深さの和）をいう。
次に、当該極薄銅箔層の外表面の凹凸のＩａは、めっきレジストの密着性の観点と、レジスト回路直線性の観点から０．０８μｍ≦Ｉａ≦０．４３μｍであることが好ましい。ここでＩａとは、平均表面高さのことである。
以上に述べたＷｍａｘ及びＩａは、測定機器としてＺｙｇｏ Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０３２（Ｚｙｇｏ社製）を、そして解析ソフトにはＭｅｔｒｏ Ｐｒｏ Ｖｅｒ．８．０．２を用い、低周波フィルタは１１μｍに設定して、以下のａ）〜ｃ）の手順において測定した。
ａ） キャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の外表面を測定面として試料台に密着させて固定する。
ｂ） キャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の外表面の１ｃｍ角の範囲内において１０８μｍ×１４４μｍの視野を６点選択して測定する。
ｃ） その６箇所の測定点から得られた値の平均値を極薄銅箔層の外表面のＷｍａｘ値及びＩａ値として採用した。
ａ） キャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の外表面を測定面として試料台に密着させて固定する。
ｂ） キャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の外表面の１ｃｍ角の範囲内において１０８μｍ×１４４μｍの視野を６点選択して測定する。
ｃ） その６箇所の測定点から得られた値の平均値を極薄銅箔層の外表面のＷｍａｘ値及びＩａ値として採用した。
支持基板の準備工程： この工程では、図１（Ａ）に模式断面図として示した、当該キャリア付極薄銅箔１と支持基板構成用の絶縁層構成材５とで構成された支持基板Ｓ１を準備する。ここで、使用するキャリア付極薄銅箔には、「キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」の層構成を備えるもの、又は、「キャリア２／剥離層３／耐熱金属層／極薄銅箔層４」の層構成を備えるものを用いることが好ましい。このような層構成を備えることで、事後的にキャリアを引き剥がすことが容易となるからである。
ここで、極薄銅箔層４としては、キャリア２より薄いことが好ましい。具体的には極薄銅箔層４の厚さは、ピンホールの発生と、エッチング除去時のエッチング量ばらつきの低減の観点から、厚さ０．５μｍ〜５μｍの銅箔層であることが好ましい。そして、この極薄銅箔層４は、電解法・無電解法等の液相法や、ＣＶＤ等の化学気相反応法、スパッタリングや蒸着等の物理的手法のいずれの方法で形成されたものでも構わない。
そして、キャリアには、樹脂フィルムまたは、電解銅箔、若しくは圧延銅箔を用いることが好ましい。また、このキャリアの厚さは、ハンドリング時の剛性確保の点と、プレス積層時の平行度確保の点から、１２μｍ〜７０μｍが好ましく、より好ましくは１２μｍ〜３５μｍである。
次に、剥離層に関して述べる。剥離層としては、有機剥離層と無機剥離層とがある。有機剥離層を採用する場合、窒素含有化合物、硫黄含有化合物及びカルボン酸からなる群から選択される化合物の少なくとも一つ以上を含むものを採用することが好ましい。ここでいう窒素含有有機化合物には、置換基を有する窒素含有有機化合物を含んでいる。具体的には、窒素含有有機化合物としては、置換基を有するトリアゾール化合物である１，２，３−ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、Ｎ’，Ｎ’−ビス（ベンゾトリアゾリルメチル）ユリア、１Ｈ−１，２，４−トリアゾール及び３−アミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール等を用いることが好ましい。そして、硫黄含有有機化合物としては、メルカプトベンゾチアゾール、チオシアヌル酸及び２−ベンズイミダゾールチオール等を用いることが好ましい。また、カルボン酸としては、特にモノカルボン酸を用いることが好ましく、中でもオレイン酸、リノール酸及びリノレン酸等を用いることが好ましい。これらの有機成分は、高温耐熱性に優れ、キャリアの表面に厚さ５ｎｍ〜６０ｎｍの被膜として形成できる。
そして、無機剥離層を採用する場合、無機成分としてＮｉ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐ、カーボン又は、これらを主成分とする合金又は化合物からなる群から選択される少なくとも一種以上を用いて形成することが好ましい。これらの無機系接合界面層の場合、電着法、無電解法、物理蒸着法等の公知の手法を用い、任意の厚さで形成することが可能である。
そして、「キャリア２／剥離層３／耐熱金属層／極薄銅箔層４」の層構成の耐熱金属層（図示を省略）は、熱間プレス成形した際に起こる「キャリア２と極薄銅箔層４との間での相互拡散」を抑制して、キャリア２と極薄銅箔層４との焼き付きを防止して、その後のキャリア２の剥離が容易に行えるようにするものである。この耐熱金属層は、モリブデン、タンタル、タングステン、コバルト、ニッケル及びこれらの金属成分を含有する各種合金の群から選択して使用することが好ましい。しかしながら、ニッケル又はニッケル合金を用いて、耐熱金属層を形成することが最も好ましい。ニッケル又はニッケル合金の皮膜は、膜厚形成精度に優れ、耐熱特性も安定しているからである。なお、耐熱金属層の形成には、無電解法、電解法、スパッタリング蒸着、化学気相反応法等の物理蒸着手法を用いることも可能である。
以上の説明から把握できるキャリア付極薄銅箔を用いて、このキャリアの表面に支持基板構成用の絶縁層構成材を張り合わせる。即ち、「支持基板構成用の絶縁層構成材５／キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」又は、「支持基板構成用の絶縁層構成材５／キャリア２／剥離層３／耐熱金属層／極薄銅箔層４」のいずれかの層構成を備える支持基板を準備する。このときに使用する支持基板構成用の絶縁層構成材５に関して特段の限定は無いが、プリプレグ・樹脂フィルム・接着剤付樹脂フィルム等の使用が想定できる。そして、張り合わせ方法に関しても、熱間プレス成形法、接着剤を用いた張り合わせ法等を任意に選択することが可能である。
めっきレジストパターン形成工程： この工程では、上述の支持基板のキャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の表面に、開口部を有するめっきレジストパターン１０を形成し、図１（Ｂ）の模式断面図の如き「めっきレジストパターン付支持基板Ｓ２」を得る。このときに使用するめっきレジストとしては、ドライフィルム又は液体レジストを用いることが好ましい。露光解像度に優れており、微細回路を形成するという目的に合致するからである。これらを用いて、支持基板のキャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の表面を被覆する。そして、所望のめっきレジストパターンを露光して、現像して、図１（Ｂ）の「めっきレジストパターン付支持基板Ｓ２」を得る。なお、めっきレジストで支持基板のキャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の表面を被覆する前に、レジストの密着性を向上させるため、当該極薄銅箔層表面の余分な酸化膜を除去し、表面の清浄化を行うため、希硫酸溶液、希塩酸溶液、硫酸−過酸化水素水溶液等でクリーニング処理を行うことも好ましい。
銅めっき工程： この工程では、上述の「めっきレジストパターン付支持基板Ｓ２」のめっきレジスト開口部に、銅めっき２０を施す。即ち、めっきレジストの存在しない部位に、回路パターンとなる銅めっき層が形成され、めっきレジストが存在する部位には銅めっき層が形成されない回路パターンとなる。この工程で得られるのが、図２（Ｃ）に示す「めっきレジストパターン及び回路パターン付支持基板Ｓ３」である。このときの回路パターンの極薄銅箔層側の表面は、極薄銅箔層の表面形状のレプリカとなる。
めっきレジスト除去工程： この工程では、「めっきレジストパターン及び回路パターン付支持基板Ｓ３」から、めっきレジスト１０の除去を行い、図２（Ｄ）に示す「回路パターン付支持基板Ｓ４」を得る。このときのめっきレジスト１０の除去は、通常アルカリ溶液を用いる。
プリント配線板構成部材の積層工程： この工程では、上述の「回路パターン付支持基板Ｓ４」を用いて、その回路パターン形成面に、目的のプリント配線板を得るために必要な所望のプリント配線板構成部材を、図３（Ｅ）に示すように張り合わせて、図３（Ｆ）に示す「プリント配線板構成部材付積層体Ｓ５」を得る。ここでいう「目的のプリント配線板を得るために必要な所望のプリント配線板構成部材」に関して、最終的にプリント配線板が得られる限り、特段の限定は無い。しかし、以下のような方法を採用することが好ましい。
本件出願に係るプリント配線板の製造方法において、前記プリント配線板構成部材として絶縁層構成材６を用いることが好ましい。即ち、図３（Ｅ）に示すように、「回路パターン付支持基板Ｓ４」の回路パターン形成面に、絶縁層構成材６を張り合わせ、図３（Ｆ）に示す「プリント配線板構成部材付積層体Ｓ５」を得ることができる。
また、前記プリント配線板構成部材としてビルドアップ配線層を用いることで多層化したプリント配線板を得ることも好ましい。ここでいうビルドアップ配線層の多層化方法に関して特段の限定は無い。例えば、通常のプリント配線板形態のものを、絶縁層構成材６を介して、「回路パターン付支持基板Ｓ４」の回路パターン形成面に、順次張り合わせていく方法で多層化した「プリント配線板構成部材付積層体Ｓ５」とする方法を採用できる。また、「回路パターン付支持基板Ｓ４」の回路パターン形成面に、絶縁層構成材を介して、新たな銅箔層を設け、ビアホール加工・めっき加工・エッチング加工等を施し、更に同様の操作を繰り返して多層化した「プリント配線板構成部材付積層体Ｓ５」とするコアレスビルドアップ法を採用することも好ましい。
支持基板の分離工程： この工程では、上述の「プリント配線板構成部材付積層体Ｓ５」のキャリア付極薄銅箔１の剥離層３において支持基板構成用の絶縁層構成材５及びキャリア２を引き剥がして分離除去する。この結果、図４（Ｇ）に示す形態となる。ここでは、キャリア付極薄銅箔１の極薄銅箔層４のみをプリント配線板構成部材付積層体側に残した「極薄銅箔層付積層体Ｓ６」となる。
極薄銅箔層のエッチング工程： この工程では、当該極薄銅箔層付積層体Ｓ６の外層にある極薄銅箔層４を、短時間エッチングすることにより溶解除去して、絶縁層構成材６に埋設配置されている外層回路である回路パターンを備えるプリント配線板を得る。即ち、図４（Ｈ）に示す如きプリント配線板Ｐを得る。このとき、外層回路である回路パターンの表面は、特段のエッチング処理・粗化処理等を施さない限り、極薄銅箔層４の表面形状を反転させたレプリカ面３０が形成されるため、０．２μｍ≦Ｗｍａｘ≦１．３μｍであり、且つ、０．０８μｍ≦Ｉａ≦０．４３μｍの表面特性を備える。このような表面特性を備える回路表面は、半田との濡れ性に優れるため、部品用端子としても好適に使用可能である。なお、当該外層回路である回路パターンの表面に、化学処理、エッチング処理、粗化処理等を施したとしても、その表面特性が大きく変動することがなければ、同様の表面特性が維持可能である。また、極薄銅箔層４がエッチングされることで、絶縁層構成材６の表面にも極薄銅箔層４の表面の形状を反転させたレプリカ面が形成されることとなる。言いかえれば、絶縁層構成材６の表面も、０．２μｍ≦Ｗｍａｘ≦１．３μｍ、及び０．０８μｍ≦Ｉａ≦０．４３μｍの値をとる事となる。このような絶縁層構成材６の表面は、表層に形成されるソルダ―レジストや、封止樹脂などとの樹脂材料との密着性が良好となる。
なお、図３（Ｅ）の張り合わせにおいて、プリント配線板構成部材の外層に、絶縁層構成材６を介して、図２（Ｄ）に示す「回路パターン付支持基板Ｓ４」の回路パターン側を当該絶縁層構成材側に向けて張り合わせて、図４（Ｇ）で述べたと同様に、キャリア付極薄銅箔の剥離層においてキャリアを引き剥がして分離除去することで、両面に極薄銅箔層が露出した極薄銅箔層付積層体となり、両面の外層回路が絶縁層構成材に埋設配置されているプリント配線板が得ることも可能である。
以上に述べてきた本件出願に係るプリント配線板の製造方法は、その工程の理解が容易となるように、見かけ上、図１（Ａ）の支持基板構成用の絶縁層構成材５の片面を用いた形態として述べてきた。しかし、図１（Ａ）の支持基板構成用の絶縁層構成材５の両面を対象として、同様の操作を行うことも可能である。
Ｂ．プリント配線板の形態
本件出願に係るプリント配線板は、上述のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法で得られたことを特徴とする。なお、本件出願に係るプリント配線板は、片面プリント配線板でも、両面プリント配線板でも、３層以上の多層プリント配線板であっても構わない。
本件出願に係るプリント配線板は、上述のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法で得られたことを特徴とする。なお、本件出願に係るプリント配線板は、片面プリント配線板でも、両面プリント配線板でも、３層以上の多層プリント配線板であっても構わない。
キャリア付極薄銅箔の準備： 最初に、剥離層においてキャリアの引き剥がしが可能で、極薄銅箔層の外表面が、Ｗｍａｘ＝０．７μｍであり、Ｉａ＝０．１９μｍの「キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」の層構成を備えるキャリア付極薄銅箔１を準備した（図１（Ａ）を参照。）。なお、このキャリア付極薄銅箔１は、厚さ１８μｍのキャリア２、厚さ３．０μｍの極薄銅箔層４、カルボキシベンゾトリアゾールで形成した剥離層３からなる。
支持基板の準備工程： この工程では、上述のキャリア付極薄銅箔１を用いて、このキャリア２の表面に支持基板構成用の絶縁層構成材５を張り合わせ、「支持基板構成用の絶縁層構成材５／キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」の層構成を備える図１（Ａ）に示す支持基板Ｓ１を得た。この支持基板構成用の絶縁層構成材５には、ＦＲ−４プリプレグを用いた。
めっきレジストパターン形成工程： この工程では、上述の支持基板Ｓ１のキャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の表面に、めっきレジスト（ドライフィルム）を設けて、露光・現像することで、線幅２０μｍの開口部を有するめっきレジストパターン１０を形成し、図１（Ｂ）の模式断面図の如き「めっきレジストパターン付支持基板Ｓ２」を得た。
銅めっき工程： この工程では、上述の「めっきレジストパターン付支持基板Ｓ２」のめっきレジスト開口部に回路パターンとなる銅めっき層２０を形成し、図２（Ｃ）に示す如き「めっきレジストパターン及び回路パターン付支持基板Ｓ３」を得た。
めっきレジスト除去工程： この工程では、「めっきレジストパターン及び回路パターン付支持基板Ｓ３」から、アルカリ溶液を用いて、めっきレジスト１０の除去を行い、図２（Ｄ）に示す如き「回路パターン付支持基板Ｓ４」を得た。
プリント配線板構成部材の積層工程： この工程では、上述の「回路パターン付支持基板Ｓ４」を用いて、その回路パターン形成面に、目的のプリント配線板を得るために絶縁層構成材６を、図３（Ｅ）に示すように張り合わせて、図３（Ｆ）に示す如き「プリント配線板構成部材付積層体Ｓ５」を得た。
支持基板の分離工程： この工程では、上述の「プリント配線板構成部材付積層体Ｓ５」のキャリア付極薄銅箔１の剥離層３において支持基板構成用の絶縁層構成材５及びキャリア２を引き剥がして分離除去した。この結果、図４（Ｇ）に示すキャリア付極薄銅箔１の極薄銅箔層４のみをプリント配線板構成部材付積層体側に残した「極薄銅箔層付積層体Ｓ６」とした。
極薄銅箔層のエッチング工程： この工程では、当該極薄銅箔層付積層体Ｓ６の外層にある極薄銅箔層４を、エッチングすることにより溶解除去して、絶縁層構成材に埋設配置されている外層回路である回路パターンを備える図４（Ｈ）に示す如きプリント配線板Ｐを得た。このとき、外層回路である回路パターンの表面は、先に使用したキャリア付極薄銅箔のレプリカ面３０であり、Ｗｍａｘ＝０．７μｍ、且つ、Ｉａ＝０．１９μｍの表面特性を備えていた。
実施例２は、キャリア付極薄銅箔の準備において、実施例１で用いたキャリア付極薄銅箔に代えて、極薄銅箔層の外表面が、Ｗｍａｘ＝１．３μｍであり、Ｉａ＝０．２９μｍの「キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」の層構成を備えるキャリア付極薄銅箔１を用いた点が異なるのみであり、その他の工程に関しては実施例１と同じである。よって、最終的に得られたプリント配線板Ｐの外層回路である回路パターンの表面は、ここで使用したキャリア付極薄銅箔のレプリカ面３０であり、Ｗｍａｘ＝１．３μｍ、且つ、Ｉａ＝０．２９μｍの表面特性を備えていた。
実施例３は、キャリア付極薄銅箔の準備において、実施例１で用いたキャリア付極薄銅箔に代えて、極薄銅箔層の外表面が、Ｗｍａｘ＝１．２μｍであり、Ｉａ＝０．４３μｍの「キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」の層構成を備えるキャリア付極薄銅箔１を用いた点が異なるのみであり、その他の工程に関しては実施例１と同じである。よって、最終的に得られたプリント配線板Ｐの外層回路である回路パターンの表面は、ここで使用したキャリア付極薄銅箔のレプリカ面３０であり、Ｗｍａｘ＝１．２μｍ、且つ、Ｉａ＝０．４３μｍの表面特性を備えていた。
実施例４は、キャリア付極薄銅箔の準備において、実施例１で用いたキャリア付極薄銅箔に代えて、極薄銅箔層の外表面が、Ｗｍａｘ＝０．２μｍであり、Ｉａ＝０．０８μｍの「キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」の層構成を備えるキャリア付極薄銅箔１を用いた点が異なるのみであり、その他の工程に関しては実施例１と同じである。よって、最終的に得られたプリント配線板Ｐの外層回路である回路パターンの表面は、ここで使用したキャリア付極薄銅箔のレプリカ面３０であり、Ｗｍａｘ＝０．２μｍ、且つ、Ｉａ＝０．０８μｍの表面特性を備えていた。
［比較例１］
比較例１は、キャリア付極薄銅箔の準備において、実施例１で用いたキャリア付極薄銅箔に代えて、極薄銅箔層の外表面が、Ｗｍａｘ＝１．４μｍであり、Ｉａ＝０．５０μｍの「キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」の層構成を備えるキャリア付極薄銅箔１を用いた点が異なるのみであり、その他の工程に関しては実施例１と同じである。よって、最終的に得られたプリント配線板Ｐの外層回路である回路パターンの表面は、ここで使用したキャリア付極薄銅箔のレプリカ面３０であり、Ｗｍａｘ＝１．４μｍ、且つ、Ｉａ＝０．５０μｍの表面特性を備えていた。
比較例１は、キャリア付極薄銅箔の準備において、実施例１で用いたキャリア付極薄銅箔に代えて、極薄銅箔層の外表面が、Ｗｍａｘ＝１．４μｍであり、Ｉａ＝０．５０μｍの「キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」の層構成を備えるキャリア付極薄銅箔１を用いた点が異なるのみであり、その他の工程に関しては実施例１と同じである。よって、最終的に得られたプリント配線板Ｐの外層回路である回路パターンの表面は、ここで使用したキャリア付極薄銅箔のレプリカ面３０であり、Ｗｍａｘ＝１．４μｍ、且つ、Ｉａ＝０．５０μｍの表面特性を備えていた。
［比較例２］
比較例２は、キャリア付極薄銅箔の準備において、実施例１で用いたキャリア付極薄銅箔に代えて、極薄銅箔層の外表面が、Ｗｍａｘ＝０．１μｍであり、Ｉａ＝０．０７μｍの「キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」の層構成を備えるキャリア付極薄銅箔１を用いた点が異なるのみであり、その他の工程に関しては実施例１と同じである。よって、最終的に得られたプリント配線板Ｐの外層回路である回路パターンの表面は、ここで使用したキャリア付極薄銅箔のレプリカ面３０であり、Ｗｍａｘ＝０．１μｍ、且つ、Ｉａ＝０．０７μｍの表面特性を備えていた。
比較例２は、キャリア付極薄銅箔の準備において、実施例１で用いたキャリア付極薄銅箔に代えて、極薄銅箔層の外表面が、Ｗｍａｘ＝０．１μｍであり、Ｉａ＝０．０７μｍの「キャリア２／剥離層３／極薄銅箔層４」の層構成を備えるキャリア付極薄銅箔１を用いた点が異なるのみであり、その他の工程に関しては実施例１と同じである。よって、最終的に得られたプリント配線板Ｐの外層回路である回路パターンの表面は、ここで使用したキャリア付極薄銅箔のレプリカ面３０であり、Ｗｍａｘ＝０．１μｍ、且つ、Ｉａ＝０．０７μｍの表面特性を備えていた。
［試験方法］
ここで、実施例と比較例との対比を行う前に、めっきレジスト密着性試験及び回路直線性試験の方法に関して述べる。
ここで、実施例と比較例との対比を行う前に、めっきレジスト密着性試験及び回路直線性試験の方法に関して述べる。
めっきレジスト密着性試験の方法： めっきレジストの評価サンプルは下記の通りのサンプルとした。上述のめっきレジストパターン形成工程において、支持基板Ｓ１のキャリア付極薄銅箔の極薄銅箔層の表面に、めっきレジスト（ドライフィルム）を設け、全面露光した。その後、支持基板Ｓ１上のめっきレジストを厚さ０．８ｍｍのフェノール樹脂板上に接着剤で貼り付けたのち、剥離層からキャリアを分離して極薄銅箔層を露出させた極薄銅箔層／接着剤層／フェノール樹脂板の層構成をもつ積層体を得た。さらにこの積層体の極薄銅箔に硫酸銅めっきにより厚さ１８μｍの電気銅めっき層を得た後、１ｃｍ幅にカットした電気銅めっき層のピール強度（角度９０°、速度５０ｍｍ／ｍｉｎ）を測定することで、めっきレジストの密着性を評価した。この密着強度の判定基準を下記の通りとした。
（めっきレジスト密着性の判断基準）
○：０．０１ｋｇｆ／ｃｍ以上
×：０．０１ｋｇｆ／ｃｍ未満
（めっきレジスト密着性の判断基準）
○：０．０１ｋｇｆ／ｃｍ以上
×：０．０１ｋｇｆ／ｃｍ未満
回路の直線性評価の方法： 上述した外層回路パターンとして、配線幅２０μｍの埋込み回路を備えたプリント配線板Ｐの配線幅を、４μｍ刻みに１５点測定し、その線幅の標準偏差σｗを求めて回路直線性の指標とした。また、この標準偏差値の判定基準を下記の通りとした。
（回路直線性の判断基準）
○：σｗ≦２．２μｍ
×：σｗ＞２．２μｍ
（回路直線性の判断基準）
○：σｗ≦２．２μｍ
×：σｗ＞２．２μｍ
総合評価： 上記のめっきレジスト密着性及び回路直線性評価において、下記の基準で総合評価を行った。
（総合評価の判断基準）
○：各評価ともの良好
×：いずれかの評価が不合格
（総合評価の判断基準）
○：各評価ともの良好
×：いずれかの評価が不合格
［実施例と比較例との対比］
以下の表１に、実施例と比較例との対比が容易となるように、評価結果をまとめて示す。
以下の表１に、実施例と比較例との対比が容易となるように、評価結果をまとめて示す。
本件出願に係るプリント配線板の製造方法では、キャリア付極薄銅箔として、極薄銅箔層の外表面が、０．２μｍ≦Ｗｍａｘ≦１．３μｍであり、且つ、０．０８μｍ≦Ｉａ≦０．４３μｍであるものを用いることを要件としている。ここで、表１から容易に理解できるように、各実施例で使用したキャリア付極薄銅箔は、本件出願に係るキャリア付極薄銅箔に求める要件を満たし、めっきレジスト密着性試験及び回路直線性試験ともに良好な結果が得られている。
これに対し、比較例１、比較例２で用いたキャリア付極薄銅箔の場合、Ｗｍａｘ及びＩａの値が、ともに本件出願で適正とする範囲から逸脱している。その結果、レジスト密着性ないし回路直線性試験で良い結果が得られなくなっている。
本件出願に係るプリント配線板の製造方法を採用することで、配線幅が３０μｍ以下の微細回路であっても、直線性に優れた埋込回路を外層としたコアレスビルドアップ配線板を得ることができる。この利点はインピーダンスコントロールに優れる薄型のコアレスビルドアップ基板として様々な用途が考えられる。例えば、スマートフォン、タブレット、パソコン、サーバー、ルーター、ワークステーションなどに搭載されるアプリケーション・プロセッサーやメモリーといった１〜１０ギガ・ヘルツ帯域の高周波デジタル信号回路用の半導体パッケージやモジュール基板としての利用が可能である。これらの用途では、インピーダンス・マッチングに優れた実装形態となるため、追加搭載する抵抗体、インダクタなどの電子部品の搭載点数を削減することが可能となる。また、この優れた特性を生かして、上記のデジタル信号処理用途のみならず、マルチバンドのアナログ無線通信などに用いる発信・受信回路用のアンテナ素子用基板やＣＳＰなどにも利用が可能である。
Ｐ プリント配線板
Ｓ１ 支持基板
Ｓ２ めっきレジストパターン付支持基板
Ｓ３ めっきレジストパターン及び回路パターン付支持基板
Ｓ４ 回路パターン付支持基板
Ｓ５ プリント配線板構成部材付積層体
Ｓ６ 極薄銅箔層付積層体
１ キャリア付極薄銅箔
２ キャリア
３ 剥離層
４ 極薄銅箔層
５ 支持基板構成用の絶縁層構成材
６ 絶縁層構成材
１０ めっきレジスト
２０ 銅めっき層（＝配線回路）
２５ 極薄銅箔の外表面
３０ レプリカ面
Ｓ１ 支持基板
Ｓ２ めっきレジストパターン付支持基板
Ｓ３ めっきレジストパターン及び回路パターン付支持基板
Ｓ４ 回路パターン付支持基板
Ｓ５ プリント配線板構成部材付積層体
Ｓ６ 極薄銅箔層付積層体
１ キャリア付極薄銅箔
２ キャリア
３ 剥離層
４ 極薄銅箔層
５ 支持基板構成用の絶縁層構成材
６ 絶縁層構成材
１０ めっきレジスト
２０ 銅めっき層（＝配線回路）
２５ 極薄銅箔の外表面
３０ レプリカ面
Claims (10)
- プリント配線板の製造に用いられるコアレスビルドアップ支持基板であって、
極薄銅箔層／剥離層／キャリアの層構成を備え、当該剥離層において当該キャリアの引き剥がしが可能であるキャリア付極薄銅箔と、
当該キャリア付極薄銅箔の当該キャリア表面に積層された支持基板構成用の絶縁層構成材とを備え、
当該キャリア付極薄銅箔は、三次元表面構造解析顕微鏡を用いて得られるキャリア付極薄銅箔の極薄銅箔の外表面の凹凸に係る情報から、フィルタを用いて抽出したうねりに係る波形データの高低差の最大値（波形の最大ピーク高さと最大バレー深さの和）をＷｍａｘとし、平均表面高さをＩａとし、当該極薄銅箔の外表面の１ｃｍ角の範囲内において１０８μｍ×１４４μｍの視野を６点選択して測定した平均値をＷｍａｘ値及びＩａ値としたとき、当該極薄銅箔の外表面が０．２μｍ≦Ｗｍａｘ≦１．３μｍであり且つ０．０８μｍ≦Ｉａ≦０．４３μｍであることを特徴とするコアレスビルドアップ支持基板。 - 前記極薄銅箔層は、前記キャリアよりも薄いものである請求項１に記載のコアレスビルドアップ支持基板。
- 前記極薄銅箔層は、厚さ０．５μｍ〜５μｍであり、電解法、無電解法、化学気相反応法、スパッタリング、蒸着のいずれかの方法により形成されたものである請求項１又は請求項２に記載のコアレスビルドアップ支持基板。
- 前記キャリアは、厚さ１２μｍ〜７０μｍであり、樹脂フィルム、電解銅箔又は圧延銅箔である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のコアレスビルドアップ支持基板。
- 前記剥離層は、有機剥離層又は無機剥離層である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のコアレスビルドアップ支持基板。
- 前記剥離層は、前記キャリアの表面に形成された厚さ５ｎｍ〜６０ｎｍの有機剥離層である請求項５に記載のコアレスビルドアップ支持基板。
- 前記無機剥離層は、無機成分としてＮｉ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐ、カーボン、これらを主成分とする合金、及びこれらを主成分とする化合物からなる群から選択される少なくとも一種以上の無機成分を含むものである請求項５に記載のコアレスビルドアップ支持基板。
- 前記極薄銅箔層と前記剥離層との間に耐熱金属層を有する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のコアレスビルドアップ支持基板。
- 前記耐熱金属層は、モリブデン、タンタル、タングステン、コバルト、ニッケル、これらを主成分とする合金の群から選択される金属又は合金からなる請求項８に記載のコアレスビルドアップ支持基板。
- プリント配線板構成部材としての絶縁層構成材と、当該絶縁層構成材に埋設された外層回路とを備えるプリント配線板の製造に用いられる請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のコアレスビルドアップ支持基板。
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