KR101553635B1

KR101553635B1 - 프린트 배선판의 제조 방법 및 그 프린트 배선판의 제조 방법을 이용해 얻어진 프린트 배선판

Info

Publication number: KR101553635B1
Application number: KR1020137008689A
Authority: KR
Inventors: 카즈히로 요시카와
Original assignee: 미쓰이금속광업주식회사
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2015-09-16
Also published as: JPWO2012046841A1; WO2012046841A1; CN103155724B; CN103155724A; TWI524823B; JP5794740B2; KR20130067302A; TW201223365A

Abstract

회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면 조도가 작아도, 절연 수지층면과 솔더 레지스트층의 양호한 밀착성을 갖는 프린트 배선판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하기 위해, 무조화(無粗化) 동박을 접합한 동박 적층판(copper-clad laminate)을 이용해 프린트 배선판을 제조하는 방법으로서, 당해 무조화 동박을 동에칭액으로 에칭해 회로를 형성한 후에, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 정화 처리를 실시하고, 정화 처리를 실시한 당해 절연 수지 표면에 잔류하는 당해 무조화 동박의 표면 처리 금속 성분을, XPS 분석 장치(X선원: Al(K_α), 가속 전압: 15㎸, 빔 직경: 50㎛)로 반정량 분석했을 때 각 표면 처리 금속 성분을 검출 한계 이하로 하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조 방법 등을 채용한다.

Description

프린트 배선판의 제조 방법 및 그 프린트 배선판의 제조 방법을 이용해 얻어진 프린트 배선판{METHOD OF MANUFACTURING PRINTED CIRCUIT BOARD, AND PRINTED CIRCUIT BOARD OBTAINED USING METHOD OF MANUFACTURING PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 프린트 배선판의 제조 방법 및 그 프린트 배선판의 제조 방법을 이용해 얻어진 프린트 배선판에 관한 것이다. 특히, 솔더 레지스트층과 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면과의 밀착성이 뛰어난 프린트 배선판에 관한 것이다.

종래, 동박 적층판(copper-clad laminate)의 제조에 이용하는 동박은, 당해 동박의 절연 수지층과의 접합면에 조화 처리를 실시해, 이 조화 처리의 요철 형상이 절연 수지층의 표면에 파고든 상태가 되도록 함으로써, 물리적인 앵커 효과를 얻어 절연 수지층을 접합하였다. 따라서, 동박 적층판을 에칭법으로 회로 형성하고 동박층을 제거한 부위에서는, 조화 처리 형상이 전사된 요철이 있는 절연 수지층이 노출되었다. 이와 같은 요철이 있는 절연 수지층의 경우에는, 이 표면에 사후적으로 마련되는 솔더 레지스트층, 다층화할 때 사후적으로 적층되는 수지층과의 밀착성도 양호한 것이었다.

그런데, 최근, 주요 휴대용 전자 기기인 휴대 전화, 모바일 컴퓨터, 휴대형 음악 플레이어, 디지털 카메라 등에 경박단소(輕薄短小)화와 함께 다기능화가 요구되게 되어, 내장하는 프린트 배선판에는 경박단소화와 함께, 배선 밀도를 향상시켜 다기능화에 대응할 수 있는 회로 형성이 요구되고 있다. 이와 같은 프린트 배선판을 제조하는데 있어서는, 동박 적층판이 구비하는 동박을 가능한 얇게 하고, 또한, 동박과 절연층의 접착면을 평탄하게 함으로써 양호한 에칭 팩터를 구비하는 미세 배선을 형성할 것이 요구되어, 무조화(無粗化) 동박을 사용하는 일도 많아지고 있다. 여기에서 말하는 무조화 동박은, 동박의 절연 수지층과의 접합면에 조화 처리를 실시하지 않는다. 따라서, 절연 수지층의 표면에 파고드는 상태가 되는 요철 형상의 조화 처리가 형성되지 않아, 동박과 절연 수지층 사이에 물리적인 앵커 효과를 얻을 수 없다.

그 결과, 무조화 동박을 접합한 동박 적층판을 이용해 프린트 배선판을 제조하면, 에칭법으로 회로 형성해 동박층을 제거한 부위는 요철 형상이 없는 평탄한 절연 수지층이 노출되기 때문에 앵커 효과가 발휘되지 않아, 그 외층에 형성하는 솔더 레지스트층이나 절연 수지층과의 밀착성이 떨어지게 된다. 따라서, 흡습한 상태에서 퓨징(fusing) 등의 가열 공정을 실시하면, 솔더 레지스트층이 절연 수지층으로부터 박리하는 현상(디라미네이션)이 발생하는 문제가 생기는 경우가 있었다. 디라미네이션이 발생한 프린트 배선판의 단면을 도 6에 나타낸다. 도 6에서는, 절연 수지 기재(BM)와 솔더 레지스트(PSR)의 사이에, 동회로(CC)의 바로 옆까지 공간(디라미네이션(DL))이 존재하고 있는 것을 분명하게 관찰할 수 있다.

또한, 디라미네이션이 발생한 부위에서는, 회로에의 통전에 의한 표층 마이그레이션(migration)이 발생하기 쉬워져, 프린트 배선판으로서의 장기 신뢰성을 보장하기 힘들다. 이와 같은 솔더 레지스트층과 절연 수지층의 흡습·내열 밀착성을 향상시키는 기술로서, 이하의 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 개시된 기술이 있다.

특허 문헌 1은, 미세 배선 형성이나 전기 특성, 제조 비용면에서 유리하고, 또한 신뢰성이 높은 프린트 배선판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하여, 표면의 10점 평균 조도(Rz)가 2.0㎛ 이하의 금속박을 이용하는 프린트 배선판의 제조 방법에 있어서, 솔더 레지스트를 도포 또는 적층할 때의 전처리로서 솔더 레지스트층과의 접착계면이 되는 수지 표면에 조화 처리를 실시하는 공정을 갖는 프린트 배선판의 제조 방법을 개시하고 있다.

그리고, 이 특허 문헌 1의 실시예에는, 전해 동박(F0-WS-18, 후루카와서킷포일 주식회사 제품, 18㎛ 두께, Rz=1.8㎛)의 실란 커플링제 처리된 피접착면에 수지 조성물을 두께가 3.0㎛가 되도록 도포하고, 잔류 용제가 5 중량% 이하가 되도록 160℃에서 10분 정도 건조한 수지 부착 동박을, 4매 겹친 히타치 화성공업 주식회사 제품 글라스 클로스(Glass-cloth) 절연층 고Tg 에폭시 수지 프리프레그 GEA-679F(두께 0.1㎜)의 상하에 배치하고, 180℃, 2.5 ㎫의 조건으로 1시간 프레스 성형해 제조한 동박 적층판을 이용해, 불필요한 부분의 동박을 염화철계 에칭액 등에 의해 제거한 프린트 배선판을, 3% 수산화 나트륨＋6% 과망간산 칼륨 수용액으로 처리해 화학 조화한 절연 수지 기판상에 히타치 화성공업 주식회사 제품 SR-7200G(솔더 레지스트)를 적층해, 121℃, 습도 100%, 2 기압의 조건으로 2시간 처리한 후, 260℃의 땜납욕에 20초 침지, 또는, 121℃, 습도 100%, 2 기압의 조건으로 196시간 처리해도 솔더 레지스트에 부풀음(swelling) 등이 발생하지 않는다는 기재가 있다.

또한, 특허 문헌 2는, 절연층과 밀착하는 면의 표면 조도가 작은 금속박을 사용한 경우라도, 금속박 제거 후의 절연층상의 솔더 레지스트의 밀착을 확보할 수 있어, PCT에 대한 신뢰성이 뛰어나면서 또한 미세 배선을 갖고, 고주파 신호의 전송 손실이 적은 회로 기판을 제공하는 것을 목적으로 하여, 절연층상에 금속박을 접합한 금속박 부착 적층판의 금속박을 제거해 형성한 도체 패턴을 갖는 회로 기판에 있어서, 금속박을 제거한 후에 노출된 절연층 표면에 조면 형상을 형성한 회로 기판 및 그 제조 방법을 개시하고 있다.

그리고, 이 특허 문헌 2의 실시예에는, 흑화 처리를 실시한 내층 코어재의 양면에, 절연층으로서 히타치 화성공업 주식회사 제품 GEA-679FG를 개재하여 히타치 화성공업 주식회사 제품 프로파일프리 동박 PF-E-3을 핫 프레스를 이용해 접합하고, 세미 애디티브법(semi-addtive method)에 의해 도체 패턴을 형성한 프린트 배선판에, 플라즈마 가스로서 산소를 이용해 출력 1000W, 분위기 압력 100㎩로 5분간 산소 플라즈마 처리를 실시한 후, 화학 에칭 처리(멕(MEC) 주식회사 제품, CZ-8100)로 도체 패턴 표면의 조화 처리를 행하고, 다음으로, 드라이 필름 타입의 솔더 레지스트인 타이요 잉크 제조 주식회사 제품 PFR-800 AUS402를 진공 라미네이트해 제작한 프린트 배선판을, 프레셔 쿠커 테스트(Pressure Cooker Test(PCT): 121℃, 100 %RH, 2 atm에서 96시간 연속 보관) 후, 실체 현미경으로 관찰해, 절연층과 솔더 레지스트 사이에 박리가 없었다고 하는 기재가 있다.

즉, 특허 문헌 1과 특허 문헌 2에 기재된 기술은, 표면 조도가 작은 금속박을 이용한 금속박 접합 적층판의 금속박을 에칭하여, 노출된 절연층의 표면을 가공함으로써, 조화 처리가 행해진 동박을 이용한 경우의 요철을 구비한 절연 수지층의 노출면과 동등 레벨의 표면 조도를 갖는 상태를 얻는 것으로, 절연 수지층과 솔더 레지스트 사이의 양호한 흡습·내열 밀착성을 확보하고 있다.

분명히, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 개시된 발명과 같이, 표면 조도가 작은 동박을 이용한 동박 적층판의 동박층을 에칭 가공해 회로 형상을 형성하고, 회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면을 가공해, 조화 처리가 행해진 동박을 이용한 경우의 요철을 구비한 절연 수지층의 노출면과 동등 레벨의 표면 조도를 갖는 상태를 얻은 다음, 특허 문헌 1에 기재된 프레셔 쿠커 테스트(121℃, 습도 100%, 2 기압의 조건으로 2시간 처리) 후, 260℃의 땜납욕에 20초간 침지해도, 절연층과 솔더 레지스트층 사이에 직경 20㎛ 이상의 스팟 형상 디라미네이션의 발생은 보이지 않는다.

특허 문헌 1: 일본 특허공개 2008-16794호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허공개 2010-103153호 공보

그러나, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재된 바와 같이, 노출된 매끄러운 절연층의 표면을 가공함으로써, 조화 처리가 행해진 동박을 이용했을 경우의 요철을 갖는 절연 수지층의 노출면과 동등 레벨의 표면 조도까지 가공을 행하는 것은, 프린트 배선판의 제조 비용의 상승을 초래하고, 동일면 내에서의 균일한 조화 처리를 행한다는 관점에서도 제조 조건의 관리 비용이 증가하기 때문에 바람직하지 않다.

따라서, 시장에서는, 프린트 배선판의 제조 비용 및 관리 비용을 삭감하기 위해, 회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면을 조화하지 않고 평탄한 채로 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재된 발명과 동등한 절연 수지층과 솔더 레지스트층의 양호한 밀착성을 갖는 프린트 배선판의 안정적인 공급이 요구되고 있었다.

따라서, 예의 연구한 결과, 본 발명자는 동박을 동에칭액으로 에칭한 후의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면에 잔류하는 동박의 녹방지 성분에 착안해, 솔더 레지스트층과 절연 수지 표면의 흡습·내열 밀착성을 안정화시키는 방법을 발명하기에 이르렀다.

본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법: 본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법은, 무조화 동박을 접합한 동박 적층판을 이용해 프린트 배선판을 제조하는 방법으로서, 무조화 동박을 동에칭액으로 에칭해 회로를 형성한 후에, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 정화 처리를 실시해, 정화 처리를 실시한 당해 절연 수지 표면에 잔류하는 당해 무조화 동박의 표면 처리 금속 성분을, XPS 분석 장치(X선원: Al(Kα), 가속 전압: 15㎸, 빔 직경: 50㎛)로 반정량 분석했을 때 각 표면 처리 금속 성분을 검출 한계 이하로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 솔더 레지스트층 형성 후의 프린트 배선판의 제조 방법: 본 발명에 따른 솔더 레지스트층 형성 후의 프린트 배선판의 제조 방법은, 전술한 프린트 배선판의 제조 방법에서 설명한 정화 처리를 행한 후에, 솔더 레지스트층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 프린트 배선판: 본 발명에 따른 프린트 배선판은, 본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에서 얻어진 솔더 레지스트층 형성 후의 프린트 배선판으로서, 121℃, 습도 100%, 2 기압의 조건에서 5시간 처리 후, 260℃의 땜납욕에 60초 침지했을 때, 솔더 레지스트층과 절연 수지 표면의 사이에 직경 20㎛ 이상의 스팟 형상의 디라미네이션이 발생하지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법을 이용함으로써, 회로 에칭을 행한 후에, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면을 조화하지 않고서도, 프레셔 쿠커 테스트(121℃, 습도 100%, 2 기압의 조건에서 5시간 처리) 후, 260℃의 땜납욕에 60초간 이상 침지해도, 직경 20㎛ 이상의 스팟 형상의 디라미네이션이 발생하지 않는 프린트 배선판을 안정적으로 공급할 수 있다.

이 제조 방법으로 얻어진 프린트 배선판은, 회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면이 평탄하면서, 극히 가혹한 프레셔 쿠커 테스트 후에도, 실용상 문제가 되는 절연 수지층과 솔더 레지스트 사이의 직경 20㎛ 이상의 스팟 형상의 디라미네이션이 발생하지 않는다는 특성을 보여, 내(耐)마이그레이션 성능에도 뛰어나기 때문에, 장기간의 사용 안정성이 뛰어난 고품질의 제품이 된다.

도 1은 실시예 3에서의 마이크로 에칭 직후에, 프린트 배선판의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 주사형 전자현미경 관찰상이다.
도 2는 실시예 3에서의 플라즈마 에칭 직후에, 프린트 배선판의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 주사형 전자현미경 관찰상이다.
도 3은 실시예 3에서의 회로 형성 직후에, 프린트 배선판의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 주사형 전자현미경 관찰상이다.
도 4는 비교예 1에서 발생한 디라미네이션을, 투과광을 이용해 솔더 레지스트층측에서 관찰한 표면 관찰상이다.
도 5는 비교예 2에서 발생한 디라미네이션을, 투과광을 이용해 솔더 레지스트층측에서 관찰한 표면 관찰상이다.
도 6은 디라미네이션이 발생한 프린트 배선판의 단면 관찰상이다.

본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 형태: 본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법은, 무조화 동박을 접합한 동박 적층판을 이용해 프린트 배선판을 제조하는 방법으로서, 무조화 동박을 동에칭액으로 에칭해 회로를 형성한 후에, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 정화 처리를 실시해, 정화 처리를 실시한 당해 절연 수지 표면에 잔류하는 당해 무조화 동박의 표면 처리 금속 성분을, XPS 분석 장치(X선원: Al(Kα), 가속 전압: 15㎸, 빔 직경: 50㎛)로 반정량 분석했을 때 각 표면 처리 금속 성분을 검출 한계 이하로 하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에 따른 프린트 배선판의 특징은, 에칭해 회로를 형성한 후에, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 잔류하는 무조화 동박의 표면 처리 금속 성분을 가능한 한 제거한다는 점에 있다. 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면에 당해 금속 성분이 잔류하면, 솔더 레지스트층과 절연 수지층 사이의 밀착성에 악영향을 주어, 통전시의 내마이그레이션성을 열화시키기 때문이다. 또한, 이와 같이 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 잔류 금속 성분을 제거함으로써, 종래의 방법에서 채용하는 당해 절연 수지 표면의 조화 수준까지 과도한 조화 처리를 하지 않아도, 그 표면에 마련하는 솔더 레지스트층이나 외층에 마련하는 절연 수지층 사이의 흡습·내열 밀착성을 양호하게 유지할 수 있다. 한편, 본 발명에서의 흡습·내열 밀착성은 소정의 프레셔 쿠커 테스트와 땜납 내열 시험을 조합하여 판단한 것이다.

먼저, 본 발명에서 이용하는 '무조화 동박을 접합한 동박 적층판'에 관해 설명한다. 여기에서 말하는 '무조화 동박을 접합한 동박 적층판'이란, 최외층의 동박으로서 무조화 동박을 사용하고 있는 동박 적층판의 총칭이며, 소위, 편면 동박 적층판, 양면 동박 적층판, 내층 코어 기재를 내포한 다층 동박 적층판의 모든 개념을 포함하는 것이다. 또한, 무조화 동박으로는 전해 동박, 압연 동박 및 캐리어 부착 극박동박을 사용할 수 있고, 두께에 있어서도 특별한 한정은 없다.

또한, 당해 동박의 표면 처리에 관해서도 특별한 한정은 없고, 녹방지 성분으로는 니켈-아연 합금, 니켈-코발트 합금, 니켈-아연-몰리브덴 합금, 니켈-코발트-몰리브덴 합금, 아연-주석 합금, 크로메이트 처리 등의 각종 합금을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 동박의 절연 수지층과의 접촉면에는, 에폭시계 실란 커플링제, 아미노계 실란 커플링제, 메르캅토계 실란 커플링제 등의 실란 커플링제 처리층을 마련하는 것도 밀착성 향상의 관점에서 바람직하다.

그리고, 동박 적층판의 제조에 이용하는 절연 수지층은, 그 수지 성분, 수지 내에 배치하는 글라스 클로스나 유리 부직포 등의 골격재에 관해서도, 특별한 한정은 없다. 또한, 당해 절연 수지층은 필러 입자를 함유할 수도 있다.

그러나, 무조화 동박과 절연 수지층의 밀착성을 고려하면, 당해 동박 적층판의 최외층에 무조화 동박을 마련하는데 있어서, 프라이머 수지층 부착 무조화 동박을 이용하는 것이 바람직하다. 프라이머 수지층 부착 무조화 동박이란, 조화 처리를 실시하지 않은 동박의 편면에 수지 기재와의 양호한 밀착성을 확보하기 위한 극박 프라이머 수지층을 마련한 동박이다. 이와 같은 프라이머 수지층 부착 무조화 동박으로는, 예를 들면, 미쓰이 금속 광업 주식회사 제품 'Multi Foil G: 약칭 MFG'나, 히타치 화성 공업 주식회사 제품 'PF-E' 등을 이용할 수 있다. 이때의 프라이머 수지층은 동박과 절연 수지의 쌍방에 대해 접착력을 발휘하는 것으로서, 무조화 동박과 절연 수지층의 양호한 밀착성을 확보하는 것이 쉬워진다.

본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에 있어서는, 서브트랙티브법(subtractive method)이나 세미 애디티브법(semi-addtive method)을 이용해 회로를 형성할 수 있다. 서브트랙티브법이라면, 먼저 당해 동박 적층판의 최외층에 있는 무조화 동박을 동에칭액으로 에칭해 불필요한 동박 부위를 제거해 회로를 형성한다. 이때의 회로 형성 방법은, 외층 동박의 표면에 에칭 레지스트층을 형성하고, 에칭 레지스트 패턴을 노광, 현상한 후, 동에칭액을 이용해 회로 패턴을 형성하고, 최종적으로 에칭 레지스트를 제거해 프린트 배선의 회로를 형성된다. 또한, 세미 애디티브법이라면, 무조화 동박을 접합한 동박 적층판의 비어 홀을 형성하는 위치에 구멍을 뚫는다. 그 후, 무전해 동도금을 실시하고, 형성한 무전해 동도금층의 표면에 도금 레지스트층을 형성해, 도금 레지스트 패턴을 노광, 현상한다. 그 후, 동을 전기 도금해 회로 패턴을 형성하고, 도금 레지스트를 제거하고 나서 동에칭액으로 무조화 동박을 에칭 제거함으로써 프린트 배선판의 회로를 형성한다.

본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법은, 통상적으로, 염화동 에칭액, 염화철 에칭액, 황산-과산화수소계 에칭액 등의 동에칭액의 종류에 관해 특별한 한정이 없이 모두 사용할 수 있다. 그러나, 동에칭액으로 황산-과산화수소계 에칭액을 이용한 경우에 적용하는 것이 가장 바람직하다. 현재로는, 동에칭액 중에서도 '황산-과산화수소계 에칭액'은 미세 피치 회로의 형성에 매우 적합한 것으로부터, 세미 애디티브법에서 일반적으로 이용되는 에칭액이다. 그러나, '황산-과산화수소계 에칭액'을 이용하면, 동을 에칭해 회로를 형성한 후에 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에, 무조화 동박의 표면 처리 금속 성분으로서 비교적 에칭 제거가 곤란하다고 여겨지는 니켈, 몰리브덴, 코발트, 주석 등의 성분이 잔류하기 쉬운 경향이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법은, 회로를 형성할 때 동에칭액으로서 '황산-과산화수소계 에칭액'을 이용하는 경우를 상정한 프린트 배선판의 제조 방법에 적합하다고 할 수 있다.

이상과 같이 하여 회로 형성이 종료하면, 그 후, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 잔류하는 무조화 동박의 표면 처리 금속 성분을 제거한다. 이 조작을 '정화 처리'라고 칭한다. 정화 처리의 달성도는 절연 수지 표면에 잔류하는 무조화 동박의 표면 처리 금속 성분을, XPS 분석 장치(X선원: Al(Kα), 가속 전압: 15㎸, 빔 직경: 50㎛)로 반정량 분석하여 판단한다. 이와 같은 방법을 이용하는 이유는 다음과 같다. 예를 들면, 정화한 후의 노출된 절연 수지층을 진한 황산 등으로 용해하고, ICP 분석법이나 원자 흡광 분석법 등의 고감도의 직접 분석 방법을 이용해, 잔류하는 금속 원소량을 확인하는 것이 이상적이다. 그러나, 이러한 화학적 분석 방법은 순서가 번잡해 시간이 걸리기 때문에, 제조 공정에서 실시할 수 있는 방법이 아니다. 이에 대해, XPS 분석 장치를 이용하는 방법이라면, 간단하게 측정이 가능하기 때문에, 제조 공정에서 실시할 수 있다.

XPS 분석 장치를 이용한 반정량 분석에 있어서, 절연 수지 표면에 검출되는 동박의 표면 처리 금속 성분이 검출 한계 이하가 될 때까지 청정화가 필요하다. 즉, 이 방법에 의해 검출 가능한 수준으로 동박의 표면 처리 금속 성분이 잔류하고 있지 않다면, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면을 조화하지 않아도, 프레셔 쿠커 테스트(121℃, 습도 100%, 2 기압의 조건에서 5시간 처리) 후, 260℃의 땜납욕에 60초간 이상 침지해도, 절연 수지층과 솔더 레지스트 사이에서 직경 20㎛ 이상의 스팟 형상의 디라미네이션이 발생하지 않는다는 효과를 안정적으로 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에 있어서는, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면은, 상기 정화 처리 전의 노출된 절연 수지 표면의 표면 조도(10점 평균 조도 Rzjis)의 값을 Rz(S), 당해 정화 처리 후의 노출된 절연 수지 표면의 표면 조도(10점 평균 조도 Rzjis)의 값을 Rz(C)라고 했을 때, [Rz(C)/Rz(S)]의 값을 1.2 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, Rz(C) 및 Rz(S)는 JIS 규격(JIS B 0601₂₀₀₁)에서 정하는 '10점 평균 조도(Rzjis)'를 레이저 비접촉식 조도계를 이용해 측정한 경우의 값이며, 검출 하한은 0.02㎛ 정도이다.

본 출원에 따른 발명에서는, 정화 처리에서 이용하는 방법에 따라서는, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면의 표면 조도가 증가하는 경우가 있어, 이 표면 조도의 증가의 정도를 나타내는 것이 [Rz(C)/Rz(S)]의 값이다. 이 [Rz(C)/Rz(S)]의 값이 1.2를 넘는 수준으로 표면 상태가 변화하면, 예를 들면, 플라즈마 처리를 채용한 경우에는, 회로를 지지하는 절연 수지층에 언더컷이 발생한다. 그 결과, 미세 회로에서는 회로와 절연 수지의 밀착성이 저하하기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 이때, Rz(C)가 1.8㎛ 이하가 되도록 정화 처리하는 것이 바람직하다. Rz(C)가 1.8㎛를 넘으면, 전술한 세미 애디티브법에서는 오버 에칭 시간을 길게 설정해야만 하기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 보다 미세한 회로를 형성하기 위해서는, Rz(C)는 1.0㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

여기에서, 본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에서, 정화 처리에서의 정화 방법에 관해 설명한다. 여기에서 말하는 '정화 처리'란, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 잔류하는 금속 성분의 제거를 목적으로 하는 것이다. 따라서, 통상적으로는 물리적인 처리나 화학적인 처리에서 적절하게 선택해 실시할 수 있다. 구체적으로는, 이온빔법, RF빔법, 플라즈마 에칭, 반응성 이온 에칭, 반응성 이온빔 에칭 등의 플라즈마 처리, 진한 염산 용액 에칭법이나 과망간산을 이용한 디스미어(desmear)법 등으로부터 적절하게 선택하는 것이 가능하다. 그러나, 미세 회로가 형성된 프린트 배선판의 표면을, 회로에 손상을 주지 않고, 균일하게 처리할 수 있는 방법을 선택하는 것이 필요하다. 이러한 관점에서, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 잔류하는 금속 성분을, XPS 분석 장치를 이용한 반정량 분석으로 각 표면 처리 금속 성분을 검출 한계 이하로 하고, 또한, 전술한 정화 처리 후의 표면 조도를 얻기 위해서는, '플라즈마 처리' 또는 '가능한 한 동을 용해하지 않는 용액 처리'를 이용하는 것이 바람직하다.

전술한 플라즈마 처리의 경우에는, 챔버 내의 분위기 가스의 선택 자유도나 정화 처리 능력을 우선하면, 반응성 이온 에칭법을 채용하는 것이 바람직하다. 그러나, 반응성 이온 에칭을 채용하면, 정화 대상으로 하는 프린트 배선판을 한 면씩 처리할 필요가 있다. 그 결과, 정화 처리 공정 전체적으로는 생산 효율이 저하할 뿐만 아니라, 분위기 가스의 소비량도 많아진다. 이 때문에, 투입 에너지를 10 J/㎠ 내지 120 J/㎠로 하는 조건으로 플라즈마 에칭을 행해, 프린트 배선판의 양면을 동시에 정화 처리하는 것이 바람직하다. 투입 에너지를 10 J/㎠ 미만으로 하면, 에칭량이 적어, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 잔류하는 금속 성분을 충분히 제거할 수 없는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 투입 에너지를 120 J/㎠를 넘게 하면, 회로를 지지하는 절연 수지층에 언더컷이 발생한다. 그 결과, 미세 회로에서는 회로와 절연 수지의 밀착성이 저하하기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 이와 같은 경우, 절연 수지층 표면에 표면 조도의 편차도 발생하기 쉬워져 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에서 플라즈마 에칭을 행하는데 있어서, 에칭 챔버 내의 분위기 가스로서 'O₂와 CF₄의 혼합 가스'를 이용하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 반응성 이온 에칭법이면, 챔버 내의 분위기 가스의 종류를 특정하지 않아도 표면 처리 금속 성분을 제거할 수 있다. 그러나, 플라즈마 에칭에서는, 분위기 가스의 종류에 따라 에칭성이 크게 변동한다. 그런데, 'O₂와 CF₄의 혼합 가스'를 채용하면, 혼합 가스 중 CF₄는 금속과 반응하는 기능을 발휘하고, O₂는 수지 표면에 친수성을 부여하는 기능을 발휘하기 때문에, 양호한 에칭 상태를 달성할 수 있다.

물론, 먼저 CF₄ 가스를 이용해 플라즈마 에칭을 실시하고, 그 후, 에칭 챔버 내의 분위기 가스로서 O₂ 가스를 이용해 플라즈마 에칭하는 방법을 채용하는 것도 가능하다. 그러나, 'O₂와 CF₄의 혼합 가스'를 에칭 챔버 내의 분위기 가스로서 이용하면, 1회의 플라즈마 에칭으로 전술한 기능이 발휘되게 되기 때문에, 공정 및 설비 단순화의 관점에서 바람직하다.

그리고, CF₄와 O₂의 가스 분압의 비[(CF₄ 분압)/(O₂ 분압)]의 값이 0.2 내지 5.0인 것이 바람직하다. 이 가스 분압의 비[(CF₄ 분압)/(O₂ 분압)]의 값이 0.2 미만의 경우에는, 금속과 반응하는 기능을 발휘할 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 한편, CF₄와 O₂의 가스 분압의 비[(CF₄ 분압)/(O₂ 분압)]의 값이 5.0을 넘으면, 금속과 반응하는 기능은 포화에 달하고, O₂ 분압이 낮기 때문에 수지 표면에 친수성을 부여하는 기능을 발휘할 수 없어 바람직하지 않다.

그리고, 에칭 챔버 내의 기압은 5.0㎩ 내지 200㎩의 범위에서 플라즈마 에칭을 행하는 것이 바람직하다. 에칭 챔버 내의 기압이 5.0㎩ 미만의 경우에는, 반응 가스가 적기 때문에 에칭 속도가 늦어, 프린트 배선판의 생산성이 극단적으로 저하하기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 에칭 챔버 내의 기압이 200㎩를 넘으면, 플라즈마의 공급이 곤란하게 되기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에 있어서, 정화 처리로서 플라즈마 처리를 채용한 경우에는, 플라즈마 처리 후에, 습식 세정을 행하는 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 플라즈마 에칭의 후에는, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 플라즈마 처리에 의해 생긴 절연 수지 잔사가 잔류하기 때문에, 습식 세정으로 당해 절연 수지 잔사를 제거하는 것이다. 이때의 습식 세정은, 플라즈마 처리에 의해 생긴 절연 수지 잔사의 제거를 목적으로 하기 때문에, 절연 수지 표면에 잔류하는 금속 성분을 용해해 제거하는 능력을 필수로 하는 것은 아니며, 고압 제트 수세 등의 물리 세정이나 약품 처리 등의 화학 세정으로부터, 최적의 효과가 얻어지는 방법을 선택해 실시하면 된다. 그 중에서도, 본 발명에서의 습식 세정에는 '계면활성제를 함유한 산세 용액' 및/또는 '동의 마이크로 에칭액'을 이용한 세정을 선택하는 것이 바람직하다.

이 습식 세정에서는 '계면활성제를 함유한 산세 용액'에서의 세정에 이어, '동의 마이크로 에칭액'에서의 세정의 순서로 행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 '계면활성제를 함유한 산세 용액'으로 미리 세정함으로써, 플라즈마 처리 후의 프린트 배선판 표면에 있는 잔사를 제거함과 동시에, 프린트 배선판 표면과 용액의 젖음성(wettability)을 개선해, 이후에 사용하는 '동의 마이크로 에칭액'이 프린트 배선판의 회로간 갭의 구석구석까지 넓게 퍼져 잔사를 확실하게 제거할 수 있기 때문이다.

이상에서 말하는 '계면활성제를 함유한 산세 용액'에 사용할 수 있는 '계면활성제'로는, 비이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 양성 계면활성제의 어느 하나를 선택적으로 사용할 수 있고, 이들을 혼합해 이용하는 것도 가능하다.

여기에서 말하는 비이온 계면활성제란, 수중에서 이온화하지 않는 친수기를 갖고 있는 것으로서, 에스테르형, 에테르형, 에스테르·에테르형 및 그 외로 분류되는 것이다. 구체적으로는, 고급 알코올, 알킬페놀, 지방산, 아민류, 알킬렌디아민, 지방산 아미드, 술폰아미드, 다가 알코올, 글루코시드 유도체 등이다.

그리고, 양이온 계면활성제란, 용액 중에서 소수기가 붙어 있는 부분이 양이온으로 전리하는 성질의 계면활성제이다. 보다 구체적으로 말하면, 라우릴 트리메틸 암모늄염, 세틸 트리메틸 암모늄염, 스테아릴 트리메틸 암모늄염, 라우릴 디메틸 에틸 암모늄염, 라우릴 디메틸 암모늄 베타인, 스테아릴 디메틸 암모늄 베타인, 디메틸-벤질 라우릴 암모늄염, 옥타데실 디메틸 벤질 암모늄염, 트리메틸 벤질 암모늄염, 트리에틸 벤질 암모늄염, 라우릴 피리디늄염, 라우릴 이미다졸리늄염, 스테아릴 아민 아세테이트, 라우릴 아민 아세테이트 등이다.

다음으로, 양성 계면활성제란, 물에 녹았을 때, 알칼리성 영역에서는 음이온 계면활성제의 성질을, 산성 영역에서는 양이온 계면활성제의 성질을 나타내는 것이다. 구체적으로 말하면, 알킬 카복시 베타인형, 알킬 아미노 카복실산형, 알킬 이미다졸린형 등이다.

이상 설명한 계면활성제를, 황산, 염산, 황산-과산화수소 수용액 등의 프린트 배선판 표면을 청정화 가능한 용액 중에 함유시켜, 계면활성제 농도가 0.1 g/L 내지 20 g/L의 농도가 되도록 첨가해, 세정에 이용하는 산성 용액이 얻어진다. 이때 계면활성제 농도가 0.1 g/L 미만의 경우에는, 전술한 어떠한 계면활성제를 이용해도 플라즈마 처리 후의 프린트 배선판 표면과 용액의 젖음성을 개선하는 효과는 얻을 수 없다. 한편, 계면활성제 농도가 20 g/L를 넘는다고 해도, 플라즈마 처리 후의 프린트 배선판 표면과 용액의 젖음성을 향상시키는 효과는 포화하여 자원의 낭비에 지나지 않게 된다. 이 산성 용액을 이용한 플라즈마 처리 후의 프린트 배선판의 세정 시간은 15초 내지 7분인 것이 바람직하다. 세정 시간이 15초 미만의 경우에는, 플라즈마 처리 후의 프린트 배선판 표면과 용액의 젖음성을 개선하는 효과는 얻을 수 없다. 한편, 세정 시간이 7분을 넘으면, 플라즈마 처리 후의 프린트 배선판의 회로부의 침식이 시작되기 때문에 바람직하지 않다.

전술한 동의 마이크로 에칭액을 이용하는 습식 세정에서는, 동회로를 질량 환산 두께로 0.5㎛ 이상 에칭해 조화한다. 동회로를 질량 환산 두께로 0.5㎛ 이상 에칭하면, 동회로의 표면은 솔더 레지스트층이나 다층화할 때의 절연 수지층과 충분한 접착력을 발휘한다. 한편, 이러한 에칭 조건이면, 회로 표면에 잔류하는 오염 물질, 에칭 잔사, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면의 청정화 처리에 의한 잔사 등의 제거도 가능해진다. 이 결과, 솔더 레지스트층과 회로 표면의 밀착성 및 절연 수지 성분과 회로 표면의 밀착성이 동시에 향상된다.

솔더 레지스트층 형성 후의 프린트 배선판의 제조 형태: 본 발명에 따른 솔더 레지스트층 형성 후의 프린트 배선판의 제조 방법은, 전술한 정화 처리를 실시하는 방법으로 제조한 프린트 배선판을 이용해, 필요한 개소에 솔더 레지스트층을 형성하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 전술한 정화 처리를 실시하는 방법으로 제조한 프린트 배선판을 이용하면, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 잔류하는 금속 성분이 XPS 장치를 이용한 반정량 분석의 검출 한계 이하이기 때문에, 솔더 레지스트층과 절연 수지층의 밀착성, 솔더 레지스트층과 회로 표면의 밀착성, 절연 수지 성분과 회로 표면의 밀착성 전부가 양호한 솔더 레지스트층 형성 후의 프린트 배선판을 얻을 수 있다.

솔더 레지스트층 형성 후의 프린트 배선판의 형태: 솔더 레지스트층 형성 후의 프린트 배선판은, 2 기압의 프레셔 쿠커 내에서 5시간 보관한 후, 260℃의 땜납욕에 60초간 침지했을 때, 솔더 레지스트층과 절연 수지 표면의 사이에 직경 20㎛ 이상의 스팟 형상의 디라미네이션이 발생하지 않는 것이 특징이다. 따라서, 121℃, 습도 100%, 2 기압의 조건에서 196시간 처리한 경우에도, 솔더 레지스트층과 절연 수지 표면의 사이에 직경 20㎛ 이상의 스팟 형상의 디라미네이션이 발생하지 않는다. 이하, 실시예와 비교예를 이용해 본 발명의 내용에 관해 보다 구체적으로 설명한다.

실시예 1

[동박 적층판의 제작]

두께 0.1㎜의 프리프레그(GHPL830-NS: 미쓰비시 가스화학 주식회사 제품)를 3매 겹친 양면에, 표면 조도(10점 평균 조도 Rzjis)가 0.37㎛인 무조화 동박에 프라이머 수지를 도포한 프라이머 수지층 부착 무조화 동박(MFG-DMT3F: 미쓰이 금속 광업 주식회사 제품)을 겹쳐 온도 220℃, 압력 4.0MP로 한 진공 프레스 장치에서 90분간 성형해, 두께 0.3㎜의 동박 적층판을 제작했다.

[프린트 배선판의 제작]

프린트 배선판은 세미 애디티브법을 이용해 제작하는 것으로 했다. 프린트 배선판의 제작 순서에 관해서는, 실시예와 비교예 모두 공통이다. 상기 동박 적층판의 외층 동박의 표면에 도금 레지스트층을 형성하고, 라인폭/스페이스폭이 500㎛/1200㎛의 격자상 배선을 형성하기 위한 레지스트 패턴용 노광 필름을 이용해 노광, 현상해, 총 두께가 15㎛가 되도록 전기 동도금했다. 그리고, 도금 레지스트를 박리한 후, 황산-과산화수소계 에칭액(CPE800: 미쓰비시 가스화학 주식회사 제품)을 이용해 노출된 무조화 동박을 에칭 제거해 회로를 형성했다. 이와 같이 해 제작한 프린트 배선판을 분할해, 실시예 1에서 이용하는 프린트 배선판 시료로 했다.

[정화 처리]

실시예 1의 정화 처리에서는, 전술한 프린트 배선판 시료를 60℃의 4 ㏖/L 염산에 60분간 침지하고, 수세 후 건조해, 정화 처리 시료를 제작했다.

[회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 평가]

정화 처리 시료의 회로 사이에 노출된 절연 수지층의, 정화 처리 전과 정화 처리 후의 표면을 XPS 분석 장치(X선원: Al(Kα), 가속 전압: 15㎸, 빔 직경: 50㎛)로 잔류 금속 성분량을 반정량 분석해 다시 표면 조도(Rzjis)를 측정했다. 절연 수지층의 표면 상태를 하기 표 1에 나타낸다.

[솔더 레지스트층의 형성과 디라미네이션의 평가]

전술한 정화 처리 시료는, 동 배선과 솔더 레지스트의 밀착성을 부여하기 위해, 마이크로 에칭액(CZ8101B: 멕(MEC) 주식회사 제품)을 30초간 스프레이하고, 수세해 건조했다. 이 정화 처리 시료에, 솔더 레지스트(AUS308: 타이요 잉크 주식회사 제품)를 형성하고, 121℃×5시간의 PCT 처리 후에, 260℃의 땜납욕에 60초간 침지했다(이하, 이 조작을 'PCT 땜납 시험'이라고 칭한다). 이 PCT 땜납 시험 후의 정화 처리 시료에 대해, 디라미네이션의 발생을 광학 현미경으로 관찰해 평가했다. 디라미네이션의 평가 결과와 정화 처리 조건을 하기 표 2에 나타낸다.

실시예 2

실시예 2에서는, 실시예 1에서 이용한 프라이머 수지층 부착 무조화 동박을, 미쓰이 금속 광업 주식회사 제품 MFG-DMT3F을 대신해 히타치 화성공업 주식회사 제품의 PF-E-3을 이용한 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 프린트 배선판 시료를 제작했다.

전술한 프린트 배선판 시료에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 정화 처리를 실시해 정화 처리 시료를 제작하고, 정화 처리 시료의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 잔류 금속 성분량을 반정량 분석해 다시 표면 조도(Rzjis)를 측정했다. 또한, 디라미네이션의 발생을 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가했다. 회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면 상태를 하기 표 1에, 디라미네이션의 평가 결과와 정화 처리 조건을 하기 표 2에 나타낸다.

실시예 3

실시예 3에서는, 실시예 1에서 제작한 프린트 배선판의 시료를 이용해 정화 처리 조건만을 변경했다.

정화 처리에서는, 전술한 프린트 배선판의 시료를 [(CF₄ 분압)/(O₂ 분압)]=0.33, 기압 15㎩로 한 챔버 내에서, 투입 에너지를 40 J/㎠로 한 조건의 플라즈마 에칭을 행하고, 다음으로, 산 성분으로서의 황산과 계면활성제로서의 에틸렌글리콜을 함유한 멜플레이트 PC-316(멜텍스(Meltex) 주식회사 제품)의 10 질량% 용액에 5분간 침지해 세정한 후, 마이크로 에칭액(CZ8101B: 멕 주식회사 제품)을 30초간 스프레이하고, 수세해 건조하여 정화 처리 시료를 제작했다. 도 3에 회로 형성 직후의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 주사형 전자현미경 관찰상을, 도 2에 플라즈마 에칭 직후의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 주사형 전자현미경 관찰상을, 도 1에 마이크로 에칭 직후의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 주사형 전자현미경 관찰상을 나타내었다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 정화 처리 시료의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 잔류 금속 성분량을 반정량 분석하고, 다시 표면 조도(Rzjis)를 측정했다. 또한, 디라미네이션의 발생을 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가했다. 정화 처리 시료의 회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면 상태를 하기 표 1에, 디라미네이션의 평가 결과와 정화 처리 조건을 하기 표 2에 나타낸다.

실시예 4

실시예 3에서는, 실시예 1에서 제작한 프린트 배선판의 시료를 이용하고 정화 처리 조건만을 변경했다.

정화 처리에서는, 전술한 프린트 배선판의 시료를 액온 80℃의 과망간산 칼륨(KMnO₄) 용액(롬·앤드·하스(Rohm and Haas) 전자재료 주식회사 제품)에 1분간 침지한 후, 액온 45℃의 중화액(롬·앤드·하스 전자재료 주식회사 제품)에 5분간 침지하고, 수세 후 건조해 정화 처리 시료를 제작했다.

비교예

[비교예 1]

비교예 1에서는, 실시예 1에서 실시한 정화 처리를 행하지 않았다. 그리고, 디라미네이션의 발생을 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가했다. 발생한 디라미네이션을, 투과광을 이용해 솔더 레지스트측에서 관찰한 표면 관찰상을 도 4에 나타내었다. 회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면 상태를 하기 표 1에, 디라미네이션의 평가 결과와 정화 처리 조건을 하기 표 2에 나타낸다.

[비교예 2]

비교예 2에서는, 실시예 1에서 실시한 정화 처리 시간 60분간을 10분간으로 변경한 정화 처리 시료를 제작했다. 그 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여 정화 처리 시료의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 잔류 금속 성분량을 반정량 분석하고, 다시 표면 조도를 측정했다. 또한, 디라미네이션의 발생을 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가했다. 발생한 디라미네이션을, 투과광을 이용해 솔더 레지스트층측에서 관찰한 표면 관찰상을 도 5에 나타낸다. 회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면 상태를 하기 표 1에, 디라미네이션의 평가 결과와 정화 처리 조건을 하기 표 2에 나타낸다.

[비교예 3]

비교예 3에서는, 실시예 3에서 실시한 정화 처리에서 마이크로 에칭을 생략한 정화 처리 시료를 제작했다. 그 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여 정화 처리 시료의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 잔류 금속 성분량을 반정량 분석하고, 다시 표면 조도를 측정했다. 또한, 디라미네이션의 발생을 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가했다. 회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면 상태를 하기 표 1에, 디라미네이션의 평가 결과와 정화 처리 조건을 하기 표 2에 나타낸다.

[비교예 4]

비교예 4에서는, 실시예 3에서 실시한 정화 처리에서 플라즈마 에칭을 생략한 정화 처리 시료를 제작했다. 그 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여 정화 처리 시료의 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면의 잔류 금속 성분량을 반정량 분석하고, 다시 표면 조도를 측정했다. 또한, 디라미네이션의 발생을 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가했다. 회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면 상태를 하기 표 1에, 디라미네이션의 평가 결과와 정화 처리 조건을 하기 표 2에 나타낸다.

[실시예와 비교예와의 대비]

표 1에 나타내는 회로 사이에 노출된 절연 수지층의 표면 상태와, 표 2에 나타내는 디라미네이션의 평가 결과와 정화 처리 조건으로부터, 실시예와 비교예를 대비한다.

디라미네이션 발생의 유무와 정화 처리 조건을 대비한다. 이 실시예의 정화 처리 후의 절연 수지층 표면으로부터는, 잔류 금속 성분이 검출되지 않은 것을 알 수 있다. 그리고, 실시예에 관해서는, 실용상 문제가 되는 수준의 디라미네이션의 발생이 관찰되지 않는다. 한편, 비교예의 경우에는, 정화 처리 후의 잔류 금속 성분량이 0.1 atom%로 가장 낮은 비교예 2의 경우에서도 직경 50㎛ 이상의 스팟 형상의 디라미네이션이 관찰되고 있다. 그리고, 정화 처리 후의 잔류 금속 성분량이 5.4 atom%의 비교예 3에서는 직경 300㎛ 수준으로 스팟 형상의 디라미네이션이 관찰되고, 정화 처리 후의 잔류 금속 성분량이 8.0 atom%의 비교예 4와 정화 처리를 행하지 않은 잔류 금속 성분량이 8.4 atom%의 비교예 1에서는 1.0㎜를 넘는 스팟 형상의 디라미네이션이 관찰되고 있다. 즉, 정화 처리 후의 절연 수지 표면에서 검출되는 잔류 금속 성분량이 많을수록, 디라미네이션의 스팟 직경이 커지는 경향이 보여진다.

한편, Rz(C)와 Rz(S)의 비인 [Rz(C)/Rz(S)]의 값을 고찰하면, 실시예에서 1.00 내지 1.11의 범위, 비교예에서는 1.00 내지 1.05의 범위이다. 따라서, [Rz(C)/Rz(S)]의 값이 1.00의 시료와 1.00을 넘는 시료에 대해 정화 처리 조건을 대비하면, 플라즈마 에칭을 실시한 시료가 1.00을 넘고 있다.

전술한 실시예와 비교예의 대비로부터, '솔더 레지스트'와 '회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면'의 밀착성은, 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면에 잔류하는 금속 성분의 영향을 크게 받고 있다. 한편, 절연 수지 표면에, 플라즈마 에칭을 실시해도 [Rz(C)/Rz(S)]의 값이 1.2를 밑도는 범위에서는, 마이크로적인 형상이 변화하고 있지만, 솔더 레지스트와의 밀착성에는 거의 영향을 주지 않는다고 할 수 있다. 따라서, 회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면에 잔류하는 금속 성분이, XPS의 반정량 분석에서 검출되는 경우에는, '솔더 레지스트'와 '회로 사이에 노출된 절연 수지층 표면'의 밀착성이 나빠지는 것을 확인할 수 있었다.

〈산업상의 이용 가능성〉

본 발명에 따른 프린트 배선판의 제조 방법은, 절연 수지 노출면에 금속 원소가 잔류하는 프린트 배선판에 정화 처리를 실시해, 잔류하는 금속 성분량을 XPS 장치를 이용한 반정량 분석으로 정량 한계 이하로 함으로써, 절연 수지층 표면을 조화하지 않고도, 프린트 배선판의 표면에 사후적으로 마련되는 '솔더 레지스트층'과의 양호한 밀착성을 얻을 수 있다. 따라서, 프린트 배선판의 표면에 사후적으로 마련되는 '다층화할 때에 사후적으로 적층되는 수지층'과도 양호한 밀착성을 얻을 수 있어, 고품질의 프린트 배선판을 제공할 수 있다.

BM 절연 수지 기재
CC 동회로
PSR 솔더 레지스트
DL 디라미네이션

Claims

조화처리되지 않은 무조화(無粗化) 동박을 절연수지층에 접합한 동박 적층판(copper-clad laminate)을 이용해 프린트 배선판을 제조하는 방법으로서,
상기 무조화 동박은 조화 처리없이 절연수지층과 접합되어 있고, 상기 동박의 표면은 니켈-아연 합금, 니켈-코발트 합금, 니켈-아연-몰리브덴 합금, 니켈-코발트-몰리브덴 합금, 아연-주석 합금 및 크로메이트로부터 선택된 녹방지 성분에 의해 처리되어 있으며,
상기 무조화 동박을 동에칭액으로 에칭해 회로를 형성한 후에, 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면에 정화 처리로서 플라즈마 처리와 동의 마이크로 에칭액을 이용한 세정을 실시하여,
정화 처리를 실시한 상기 절연 수지 표면에 잔류하는 니켈, 몰리브덴, 코발트, 주석 또는 이들의 혼합 금속 성분을, XPS 분석 장치(X선원: Al(Kα), 가속 전압: 15㎸, 빔 직경: 50㎛)로 반정량 분석했을 때 검출 한계 이하로 하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 동에칭액으로는 황산-과산화수소계 에칭액을 이용하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회로 사이에 노출된 절연 수지 표면은, 상기 정화 처리 전의 노출된 절연 수지 표면의 표면 조도(10점 평균 조도 Rzjis)의 값을 Rz(S), 당해 정화 처리 후의 노출된 절연 수지 표면의 표면 조도(10점 평균 조도 Rzjis)의 값을 Rz(C)로 했을 때, Rz(C)와 Rz(S)의 비인 [Rz(C)/Rz(S)]의 값을 1.2 이하로 하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 Rz(C)가 1.8㎛ 이하가 되도록 정화 처리하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조 방법.
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제1항에 있어서,
상기 플라즈마 처리는, 투입 에너지를 10 내지 120 J/㎠로 한 조건으로 플라즈마 에칭을 행하는 것인 프린트 배선판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 플라즈마 처리는, CF₄와 O₂의 가스 분압의 비[(CF₄ 분압)/(O₂ 분압)]의 값이 0.2 내지 5.0, 기압이 5.0㎩ 내지 200㎩의 CF₄/O₂ 가스 분위기 중에서 행하는 플라즈마 에칭인 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조 방법.
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제1항에 있어서,
상기 플라즈마 처리 후에, 계면활성제를 함유한 산성 용액을 이용한 세정을 실시하고, 이어서 동의 마이크로 에칭액을 이용한 세정을 실시하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 세정은, 상기 회로를 질량 환산 두께로 0.5㎛ 이상 에칭해 조화하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 동박 적층판은, 프라이머 수지층 부착 무조화 동박을 이용해 얻어진 것을 이용하는 프린트 배선판의 제조 방법.
제1항에 기재된 프린트 배선판의 제조 방법에 있어서,
상기 정화 처리를 행한 후에, 솔더 레지스트층을 형성하는 것을 특징으로 하는 솔더 레지스트층 형성 후의 프린트 배선판의 제조 방법.
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