KR20030030022A

KR20030030022A - 고밀도 초미세 배선판용 동박

Info

Publication number: KR20030030022A
Application number: KR10-2003-7003948A
Authority: KR
Inventors: 스즈키아키토시; 후쿠다신; 호시노가즈히로; 나카오카다다오
Original assignee: 써킷 호일 저팬 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2003-04-16
Also published as: CN1466517A; JP4072431B2; TWI276708B; JP4728723B2; WO2002024444A1; US20040038049A1; US7026059B2; EP1331088A1; US20050249927A1; KR100562956B1; JP2006022406A; US7175920B2; JPWO2002024444A1; MY146636A; CN1466517B

Abstract

본 발명은, 캐리어 박 표면에 박리층, 확산 방지층 및 전기 동 도금층을 이 순서로, 또는 확산 방지층, 박리층 및 전기 동 도금층을 이 순서로 적층하여 이루어지고 전기 동 도금 표면이 조면화되어 있는 캐리어 구비 극박 동박, 캐리어 구비 극박 동박이 수지 기재에 적층되어 있는 동장 적층판, 상기 동장 적층판의 극박 동박 상에 배선 패턴이 형성된 프린트 배선판 및 상기 프린트 배선판이 복수 적층되어 형성된 다층 프린트 배선판을 제공한다.

Description

고밀도 초미세 배선판용 동박{COPPER FOIL FOR HIGH-DENSITY ULTRAFINE WIRING BOARD}

프린트 배선 기판은 다음과 같이 제조되고 있다.

우선, 유리·에폭시 수지 또는 유리·폴리이미드 수지 등으로 이루어진 전기 절연성 기판 표면에, 표면 회로 형성용 얇은 동박을 놓은 후, 가열·가압하여 동장 적층판(copper-clad laminated board)을 제조한다.

그 후, 이 동장 적층판에 관통공(through-hole)의 천공, 관통공의 도금을 순차적으로 행한 다음, 상기 동장 적층판의 표면에 있는 동박에 에칭 처리를 행하여 소망 선폭 및 소망 선간 피치를 갖춘 배선 패턴을 형성하고, 마지막으로 솔더 레지스트(solder resist)의 형성이나 그 외의 마무리 처리를 행한다.

이 때 사용하는 동박에 대해서는, 기재에 열압착되는 쪽의 표면을 조화면(粗化面)으로 하고, 이 조화면에 상기 기재에 대한 투묘(投錨) 효과를 발휘시킴으로써, 기재와 동박의 접합 강도를 높여서 프린트 배선 기판으로서의 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.

최근에는, 동박의 조화면을 미리 에폭시 수지와 같은 접착용 수지로 피복하고, 이 접착용 수지를 반경화 상태(B 단계)의 절연 수지층으로 한 수지 구비 동박을 표면 회로 형성용의 동박으로서 이용하고, 그 절연 수지층 쪽을 기재에 열압착하여 프린트 배선 기판, 특히 빌드업(build-up) 배선 기판을 제조하는 방법이 행해지고 있다.

또한, 각종 전자 부품의 고도 집적화에 대응하여, 이러한 빌드업 배선 기판에서는 배선 패턴도 고밀도화가 요구되고, 미세한 선폭 및 선간 피치의 배선으로 이루어진 배선 패턴, 이른바 미세 패턴의 프린트 배선 기판이 요구되어 왔다. 예를 들면, 반도체 패키지에 사용되는 프린트 배선 기판의 경우는, 선폭과 선간 피치가 각각 30㎛ 전후인 고밀도 극미세 배선을 갖는 프린트 배선 기판이 요구되고 있다.

이와 같은 프린트 배선 형성용 동박으로서 두꺼운 동박을 사용하면, 기재의 표면까지 에칭하기 위한 필요 시간이 길어지고, 그 결과 형성된 배선 패턴에 있어서 측벽의 수직성이 확보되지 않아, 아래의 식으로 표현된 에칭 인자(Ef)가 작아진다.

Ef = 2 H / ( B - T )

여기서, H는 동박의 두께, B는 형성된 배선 패턴의 하부(bottom) 폭, T는 형성된 배선 패턴의 상부(top) 폭이다.

이와 같은 문제는, 형성되는 배선 패턴에 있어서 배선의 선폭이 넓은 경우에는 그다지 심각한 문제가 되지 않으나, 선폭이 좁은 배선 패턴의 경우에는 단선(斷線)이 발생할 수도 있다.

한편, 통상의 9㎛ 동박 또는 12㎛ 동박과 같은 비교적 얇은 동박을 하프 에칭(half etching)에 의해 3㎛ 내지 5㎛ 정도로 더욱 얇게 한 동박의 경우는, 사실상 Ef값을 크게 하는 것이 가능하다. 그러나, 기재와의 접합 강도를 확보하기 위하여, 이 동박의 기재 쪽의 표면은 통상 Rz로 5㎛ 내지 6㎛ 정도의 조도를 갖는 조화면으로 되어 있다. 이 조화면의 돌기부가 기재로 눌려 들어가기 때문에, 이 돌기부를 완전히 에칭으로 제거하기 위해서는 장시간의 에칭 처리가 필요하다. 여기서, 표면 조도 Rz는, JIS-B-0601-1994 「표면 조도의 정의와 표시」의 「5.1 십점 평균 조도」의 정의에서 규정된 Rz를 의미한다.

기재 내로 눌려 들어간 돌기부를 완전히 제거하지 않으면, 돌기부는 잔동(殘銅)이 되고, 배선 패턴의 선간 피치가 좁은 경우에는 절연 불량을 초래한다.

따라서, 눌려 들어간 돌기부를 에칭으로 제거하는 과정에서, 이미 형성되어 있는 배선 패턴의 측벽의 에칭도 진행되므로, 결국은 Ef값이 감소한다.

또한, 두께가 9㎛ 또는 12㎛로 비교적 얇은 동박의 경우는, 그 기계적 강도가 작기 때문에, 프린트 배선 기판의 제조 시에 주름이나 접힘 현상이 쉽게 발생하고, 때로는 동박이 파단되는 경우도 있으므로, 취급에 세심한 주의를 기울여야만 하는 문제도 있다.

이와 같이, Ef값이 크고 기재와의 접합 강도도 큰 미세 배선 패턴이 형성되어 있는 프린트 배선 기판을 제조하는 것은 실제적으로는 상당히 곤란하다. 특히, 시판되고 있는 동박을 이용하여, 선간 및 선폭이 30㎛ 전후인 고밀도 극미세 배선의 배선 패턴을 형성하는 것은 사실상 불가능하고, 이를 가능하게 하는 동박의 개발이 간절히 기대되고 있는 것이 실상이다.

이러한 미세 패턴 용도에 사용되는 동박으로는, 두께 9㎛ 이하, 특히 5㎛ 이하의 동박이 바람직하다.

이와 같은 미세 패턴 용도에 사용되는 극박 동박으로는, 캐리어 동박의 편면에 박리층을 개재시켜 극박 동박층을 직접 전착시킨 복합박(일본 특공소 53-16329호)이 제안되어 있다. 또한, 조면을 갖는 캐리어 동박의 조면 쪽에 크롬 피복층, 동-니켈 합금층 및 극박 동박층이 갖추어진 복합박(일본 특공평 8-18401호)이 제안되어 있다.

또한, 본건 출원인은, 캐리어 구비 극박 동박에 있어서 표면 조도(Rz)가 1.5㎛ 이하인 동박을 캐리어로 하고, 그 표면에 박리층과 전기 동 도금층을 이 순서로 적층하여 이루어지고, 상기 전기 동 도금층의 최외층 표면이 조화면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 동박(일본 특개 2000-269637) 및 동박을 캐리어로 하고 그 표면에 박리층과 전기 동 도금층을 이 순서로 적층하여 이루어진 캐리어 구비 극박 동박에 있어서, 상기 캐리어 박과 상기 전기 동 도금층의 좌우 가장자리 근방 부분이 중앙부에 비하여 강하게 결합되어 있고 상기 전기 도금층의 최외층 표면이 조면화되어 있는 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박(일본 특개 2000-331537)을출원하였다.

이러한 캐리어 구비 극박 동박의 사용예를 도 1에 도시하였다. 캐리어 구비 극박 동박은, 캐리어로서의 박(1)(이하, 「캐리어 박」으로 표기)의 편면에 박리층(2)과 전기 동 도금층(4)이 이 순서로 형성된 것으로, 상기 전기 동 도금층의 최외 표면층(4a)이 조화면으로 되어 있다. 그리고, 이 조화면(4a)을 유리 에폭시 기재(미도시)에 중합한 다음 전체를 열압착하고, 그 후 캐리어 박(1)을 박리·제거하여 상기 전기 동 도금층의 상기 캐리어 박과의 접합 쪽을 노출시키고, 여기에 소정의 배선 패턴을 형성시키는 태양(態樣)으로 사용된다.

캐리어 박(1)은, 전술한 얇은 전기 동 도금층(4)을 기판과 접합시킬 때까지 지지하는 보강재(캐리어)로서의 기능을 한다. 또한, 박리층(2)은, 상기 전기 동 도금층(4)과 캐리어 박을 분리할 때에 박리가 용이하도록 하기 위한 층이고, 캐리어 박을 박리·제거할 때에 캐리어 박과 함께 제거되므로, 캐리어 박을 깨끗하고 용이하게 벗겨 낼 수 있다.

한편, 유리 에폭시 기재에 부착된 전기 동 도금층(4)에는 관통공의 천공 및 관통공의 도금을 순차적으로 행한다. 그 후, 상기 동장 적층판의 표면에 있는 동박에 에칭 처리를 행하여 소망 선폭 및 소망 선간 피치를 갖춘 배선 패턴을 형성하고, 마지막으로 솔더 레지스트의 형성 및 다른 마무리 처리를 행한다.

이러한 캐리어 구비 극박 동박은, 미세 패턴을 형성하는 것이 가능하고, 또한 취급 시의 취급성이 우수하다는 이유에서, 특히 빌드업 배선판을 제조할 경우에 적합하다는 평가를 받고 있다. 그러나, 한편으로는 다음과 같은 문제점이 있는 것으로 나타났다.

(1) FR-4 등급과 같은 내열성 유리 에폭시 수지 적층판의 경우는, 열압착 온도가 170℃ 전후이고, 따라서 캐리어 구비 동박을 수지 기재에 적층한 후에 캐리어 박을 박리할 수 없게 되는 문제는 발생하지 않는다. 그러나, 고내열성 수지, 특히 폴리이미드 수지를 기재로 한 경우는, 가공 온도가 주조법 또는 열압착법의 어느 경우에도 300℃ 이상의 고온이기 때문에, 박리층으로서 일본 특공소 53-16329호에 기재된 크롬 도금층을 사용하면, 크롬이 캐리어 동 중에 확산하여 캐리어 박과 극박 동박이 밀착하여 박리가 불가능해지는 문제가 있다.

이 경우의 박리가 불가능해지는 현상의 기구(機構)는, 다음과 같이 생각된다.

고온 가열에 의한 극박 동 측으로의 크롬 확산이 발생하지만, 캐리어 박 중으로의 확산에 비하여 상당히 작다. 그 이유는 크롬층 표면이 얇은 크롬 수화 산화물 층으로 덮여 있기 때문으로 생각된다. 반면에, 캐리어 박 측으로는 크롬의 확산이 일어나고, 캐리어 박 표면은 동 함유량이 많은 동-크롬 합금 표면이 된다. 이 동-크롬 합금 중의 동과 극박 동박의 동이 금속 결합에 의해 결합하고, 그 결과 캐리어 박과 극박 동박이 밀착하는 것으로 추측된다.

또한, 일본 특공평 8-18401호에 개시된 크로메이트 피복층과 동-니켈 합금층의 박리층의 경우도 마찬가지로서, 이 경우도 동-니켈 합금 중의 동과 극박 동박의 동이 금속 결합에 의해 결합하고, 그 결과 캐리어 박과 극박 동박이 밀착하는 것으로 추측된다.

(2) 빌드업 배선판의 관통공(via hole) 형성에는, 고생산성 등의 이유로 레이저 바이어 방법(laser via method)이 주로 이용된다. 레이저의 종류로서는, CO₂가스 레이저, Xe 레이저, 엑시머 레이저, YAG 레이저, Ar 레이저 등이 바람직하다.

이 중, 현재 주로 사용되고 있는 것은 CO₂가스 레이저이다. 그러나, CO₂가스 레이저가 발진하는 빛의 파장은 10,600nm 전후의 적외선 영역이기 때문에, 동박 표면은 이 영역의 빛과 전자파를 거의 반사한다. 따라서, 동박 상에서 직접 천공 가공을 하는 것이 불가능하다. 이 때문에, 천공 가공 부분의 동박을 미리 에칭하여 제거하고, 그 후 기재에 천공 가공을 행하는 콘포멀 마스크 방법(conformal mask method)이 채용되고 있다.

콘포멀 마스크 방법은, 도 1의 전기 동 도금층(4)의 관통공을 형성시키려는 부분을 제외한 부분에 에칭 레지스트를 피복하고, 일단 동박을 에칭하여 제거한 후에 CO₂가스 레이저로 수지 부분을 연소에 의해 천공 가공을 하는 복잡한 공정이다. 따라서, CO₂가스 레이저를 이용하여 동박 상에서 직접 천공 가공이 가능하다면, 천공 가공을 간략화할 수 있다.

본 발명은, 전술한 두 가지 문제점을 해결하는, 미세 패턴 용도의 프린트 배선 기판의 제조 시에 사용하는 캐리어 구비 극박 동박을 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 고온에서 주조 또는 열압착하여 제조하는 동장 적층판으로부터 캐리어 박을 용이하게 박리할 수 있고, CO₂가스 레이저를 이용하여 극박 동박 상에서 직접천공 가공을 할 수 있는 캐리어 구비 극박 동박을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 미세 패턴 용도의 프린트 배선 기판의 제조 시에 사용하는 캐리어 구비 극박(極薄) 동박(銅箔)에 관한 것으로, 특히 고온에서 주조 또는 프레스하여 제조하는 수지 기재(基材)에 있어서도 동장 적층판을 제조하는 것이 가능하고, CO₂가스 레이저를 이용하여 동박 상에서 직접 천공 가공이 가능한 캐리어 구비 극박 동박에 관한 것이다.

도 1은, 확산 방지층을 포함하지 않는 종래의 캐리어 구비 극박 동박의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.

도 2는, 본 발명의 캐리어 구비 극박 동박(A)의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.

도 3은, 본 발명의 수지 구비 동박(B)의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.

본 발명은, 캐리어 박의 표면에 박리층, 확산 방지층 및 전기 동 도금층을 이 순서로 적층하여 이루어지고, 상기 전기 동 도금층의 표면이 조면화되어 있는 캐리어 구비 극박 동박에 관한 것이다.

또한, 캐리어 박의 표면에 확산 방지층, 박리층 및 전기 동 도금층을 이 순서로 적층하여 이루어지고, 상기 전기 동 도금층의 표면이 조면화되어 있는 캐리어 구비 극박 동박으로 구성하는 것도 가능하다.

본 발명에서 사용되는 캐리어 박으로는, 알루미늄 박, 스테인레스강 박, 티타늄 박, 동박, 동합금 박 등을 사용할 수 있지만, 비용의 관점에서, 전해 동박, 전해 동합금 박, 압연 동박 또는 압연 동합금 박 등이 바람직하다.

박리층은 크롬층 또는 크롬 수화 산화물 층인 것이 바람직하다. 또한, 확산 방지층은 CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 흡수하기 쉬운 층인 것이 바람직하다. 이 CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 흡수하기 쉬운 층은, 니켈, 코발트, 철, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 동, 알루미늄 및 인으로 이루어진 그룹에서 선택되고, 단일 금속의 층일 수도 있고, 또는 2종 이상의 금속의 합금층 또는 1종 이상의 금속 산화물 층인 것이 바람직하다.

본 발명의 캐리어 구비 극박 동박의 일례를 도 2에 나타내었다. 이 캐리어 구비 극박 동박(A)은, 캐리어 박(1)의 편면에 박리층(2), 확산 방지층(3) 및 전기동 도금층(4)을 이 순서로 적층한 것으로, 상기 전기 동 도금층(4)의 최외층 표면(4a)이 조화면으로 되어 있다. 그리고, 캐리어 구비 극박 동박(A)은, 조화면(4a)을 기재(미도시)에 중합한 후에 전체를 열압착하고, 그 후 캐리어 박(1)을 박리·제거하여 상기 전기 동 도금층의 상기 캐리어 쪽과의 접합면을 노출시켜, 여기에 소정의 배선 패턴을 형성시키는 태양으로 사용된다.

캐리어 박(1)은, 전술한 얇은 전기 동 도금층(4)이 기재에 접합될 때까지, 지지하는 보강재(캐리어)로서의 기능을 한다. 캐리어 박 자체는, 두께가 1mm 이하인 것이 바람직하고, 7㎛ 내지 70㎛ 정도가 더욱 바람직하다. 이보다 얇은 경우에는, 캐리어로서의 기능을 하지 못한다. 한편, 이보다 두꺼운 경우에는, 캐리어로서의 기능상 문제는 없으나, 박리층 형성 및 전기 동 도금층 형성을 위하여 연속하여 도금하는 경우, 연속 도금 라인 내에서의 박의 장력을 크게 할 필요가 있고, 대규모의 설비가 필요하게 되어 바람직하지 않다.

본 발명에서 박리층(2)은, 전기 동 도금층(4)과 캐리어 박을 박리할 때의 박리성을 양호하게 하기 위한 층이고, 상기 캐리어 박을 깨끗하고 용이하게 박리시킬 수 있도록 되어 있다. 이 박리층은 상기 캐리어 박과 일체적으로 제거된다. 박리층(2)은 크롬층 또는 크롬 수화 산화물 층인 것이 바람직하다.

크롬층의 경우는, 공지의 크롬 도금욕, 예를 들면 서전트욕(Surgent bath)이라고 불리는 도금욕에 의해 전기 도금으로 형성되는 것이 바람직하다.

캐리어 박을 박리할 때의 박리 강도는 크롬층의 부착량에 의해 영향을 받는다. 도금 부착량이 많으면, 캐리어 박 표면을 완전히 크롬 도금이 덮은 상태가 되고, 박리 강도는 크롬 도금 표면과 그 후에 부착되는 금속 도금, 합금 도금 또는 산화물과의 결합을 벗겨 내는 힘이 되는 것으로 생각된다.

반면에, 도금 부착량이 적은 경우에는, 캐리어 박 표면이 완전히 크롬 도금으로 덮이지 않고, 박리 강도는 약간 노출되어 있는 하지의 금속 및 크롬 도금과 그 위에 부착된 금속 도금, 합금 도금 또는 산화물과의 결합력을 벗겨 내는 힘이 되는 것으로 생각된다.

따라서, 크롬 도금의 부착량에 의해 캐리어의 박리 강도는 변화하지만, 어느 정도 크롬 도금량을 부착시키면 그 이상은 변화하지 않게 된다. 크롬 도금의 부착량은 50mg/dm²이상으로 하는 것이 바람직하다. 그 이유는 도금 부착량을 그 이상 증가시켜도 캐리어의 박리 강도가 변화하지 않기 때문이다.

크롬 수화 산화물 층의 경우는, pH 7보다 큰 알칼리 처리액에 침지 또는 전해에 의해 형성시킬 필요가 있다. 그 이유는, 그 후 확산 방지층과 전해동 도금층을 도금하는데, pH 7 미만의 산성 영역의 처리액에 침지 또는 전해에 의해 형성된 층 위에 도금하면, 확산 방지층과 전기 동 도금층의 핀홀(pinhole)의 수가 많아지기 때문이다.

전기 동 도금층의 핀홀 수가 많으면, 수지 기재에 부착하고 캐리어를 벗겨 내어 프린트 배선판을 제조할 때에 불량이 발생하는 경우가 증가한다.

여기서, 불량이라 함은, 배선을 에칭에 의해 형성시킬 때에 극박 동박에 핀홀이 있으면, 커다란 핀홀의 경우에 그 부분의 배선이 단선되는 불량이다.

pH 7보다 큰 알카리 처리액에 침지 또는 전해에 의해 형성된 층 위에 도금하면, 확산 방지층과 전기 동 도금층의 핀홀 수는 현저히 감소한다. 그 이유는, 알카리 처리액을 사용하면, 산성의 처리액을 사용한 경우에 비하여, 크롬 수화 산화물 층의 두께가 얇고 균일하게 되고, 크롬 산화물과 물 분자의 결합 비율이 달라져 도전성이 개량되기 때문인 것으로 추측된다.

박리층에 크롬 도금층을 사용한 경우에는, 확산 방지층과 전기 동 도금층이 핀홀의 수가 상당히 감소한다. 크롬 도금층은 도전성을 갖기 때문에 그 위에 도금을 행할 경우에, 도금 전류가 크롬 도금층에 균일하게 흐르고, 그 위에 형성되는 도금층도 균일하게 석출되어 핀홀이 발생하기 어려운 것으로 생각된다.

반면에, pH 7 미만의 산성의 처리액에 침지 또는 전해에 의해 형성된 층 위에 도금하는 경우는, 크롬 수화 산화물 층이 pH 7보다 큰 알카리 처리액으로 처리된 경우에 비하여 피막 그 자체의 절연성이 높기 때문에, 그 위에 확산 방지층과 전기 동 도금층을 피복하면 도금 전류가 균일하게 흐르지 않고 핀홀의 발생수가 증가한다.

또한, 이 핀홀의 수는, pH 7보다 큰 알카리 처리액에 침지 또는 전해에 의해 형성된 경우에도, 부착량에 의해 영향을 받는다. 핀홀이 발생하기 어려운 크롬 수화 산화물의 부착량은, Cr로 환산하여 0.1mg/dm²이하로 하는 것이 바람직하다. 이보다 부착량이 많으면, 핀홀의 발생수가 증가하기 때문이다.

상기 박리층(2)의 위에 형성되는 확산 방지층(3)은, 캐리어 구비 극박 동박을 수지 기재에 올려놓고 프레스 적층할 때에, 박리층의 확산을 방지하는 층이다. 이 확산 방지층(3)을 형성시키지 않고 크롬층 또는 크롬 수화 산화물 층(2)의 위에 전기 동 도금층(4)을 전착하면, 고온으로 가열되었을 때에 캐리어 박과 전기 동 도금층 사이에서 금속 결합이 발생하고 강고한 결합력이 생기기 때문에, 박리층을 통하여 상기 캐리어 박을 박리하는 것이 곤란하게 된다. 한편, 크롬층 또는 크롬 수화 산화물 층(2)을 석출시키고 나서, CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 흡수하기 쉬운 확산 방지층(3)을 도금하고, 그 위에 동을 도금한 경우에는, 크롬층 또는 크롬 수화 산화물 층(2)과 확산 방지층(3)의 계면 부분에서 깨끗하게 박리가 일어나고, 확산 방지층(3) 쪽에 크롬 및 크롬 수화 산화물은 전혀 남지 않는다.

본 발명에서 가열 시의 확산을 방지하고 CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 흡수하기 쉬운 층(3)은, 니켈, 코발트, 철, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 동, 알루미늄 및 인으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 1종의 원소로 이루어지고, 단일 금속의 층일 수도 있고, 2종 이상의 금속의 합금층 또는 1종 이상의 금속 산화물의 층일 수도 있다.

단일 금속의 도금으로는, 니켈 도금, 코발트 도금, 철 도금, 알루미늄 도금 등을 들 수 있다.

2원계 합금 도금으로는, 니켈-코발트 도금, 니켈-철 도금, 니켈-크롬 도금, 니켈-몰리브덴 도금, 니켈-텅스텐 도금, 니켈-동 도금, 니켈-인 도금, 코발트-철 도금, 코발트-크롬 도금, 코발트-몰리브덴 도금, 코발트-텅스텐 도금, 코발트-동도금, 코발트-인 도금 등을 들 수 있다.

3원계 합금 도금으로는, 니켈-코발트-철 도금, 니켈-코발트-크롬 도금, 니켈-코발트-몰리브덴 도금, 니켈-코발트-텅스텐 도금, 니켈-코발트-동 도금, 니켈-코발트-인 도금, 니켈-철-크롬 도금, 니켈-철-몰리브덴 도금, 니켈-철-텅스텐 도금, 니켈-철-동 도금, 니켈-철-인 도금, 니켈-크롬-몰리브덴 도금, 니켈-크롬-텅스텐 도금, 니켈-크롬-동 도금, 니켈-크롬-인 도금, 니켈-몰리브덴-텅스텐 도금, 니켈-몰리브덴-동 도금, 니켈-몰리브덴-인 도금, 니켈-텅스텐-동 도금, 니켈-텅스텐-인 도금, 니켈-동-인 도금, 코발트-철-크롬 도금, 코발트-철-몰리브덴 도금, 코발트-철-텅스텐 도금, 코발트-철-동 도금, 코발트-철-인 도금, 코발트-크롬-몰리브덴 도금, 코발트-크롬-텅스텐 도금, 코발트-크롬-동 도금, 코발트-크롬-인 도금, 코발트-몰리브덴-인 도금, 코발트-텅스텐-동 도금, 코발트-몰리브덴-인 도금, 코발트-텅스텐-동 도금, 코발트-텅스텐-인 도금, 코발트-동-인 도금 등을 들 수 있다.

또한, 산화물로는, 니켈 산화물, 코발트 산화물, 철 산화물, 크롬 산화물, 몰리브덴 산화물, 텅스텐 산화물, 동 산화물, 알루미늄 산화물, 인 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 2종 이상의 상기 산화물의 혼합물을 들 수 있다.

또한, 단일 금속의 도금층, 합금 도금층 및 산화물 층에서 선택된 층을 2층 이상으로 형성시키는 것도 가능하다.

이러한 도금층 또는 산화물 층은, 폴리이미드 수지 기재의 경우의 가공 조건인 300℃ 이상의 온도가 부가되는 경우에서도, 이 층이 확산을 방지하기 때문에 가공 후에 캐리어 박과 극박 동박을 용이하게 박리하는 것이 가능하다.

또한, 이러한 단일 금속 도금층, 합금 도금층, 산화물 층의 처리를 행하는 경우, 그 처리액의 pH가 중요하다. 본 발명에서는, pH 2 이상으로 유지한 처리액으로 처리하는 것이 바람직하다.

박리층에 금속 크롬층을 사용하는 경우에는 전술한 처리는 불필요하나, 크롬 수화 산화물 층을 사용하는 경우에는 이 범위의 pH를 갖는 처리액으로 처리하지 않으면, 캐리어 구비 극박 동박을 수지 기재에 적층한 후에 캐리어 박의 박리가 곤란해지기 때문이다.

전술한 범위를 벗어난 pH를 갖는 처리액으로 처리하면, 크롬 수화 산화물이 처리액 중에 용해하기 때문에 캐리어 박의 박리가 곤란해지는 것으로 추정된다.

캐리어 박(1)의 표면에 박리층(2), 확산 방지층(3), 전기 동 도금층(4)을 이 순서로 적층하여 이루어지고, 상기 전기 동 도금층(4)의 최외층 표면이 조면화되어 있는 것을 특징으로 하는 청구범위 제1항에 기재된 캐리어 구비 극박 동박의 경우는, 캐리어 박(1)을 박리·제거할 때 박리층(2)은 캐리어 박(1)과 일체적으로 제거되므로 확산 방지층(3)이 극박 동박을 피복한 형태가 된다. 이 확산 방지층(3)은 레이저광의 흡수율이 좋기 때문에, 이 표면에 CO₂가스 레이저를 직접 조사한 경우에는 확산 방지층(3) 상에서 극박 동박을 통해 기판에 천공이 가능하게 된다.

박리층(2)이 크롬 도금층인 경우, 고온 가열에 의한 전기 동 도금층(4) 쪽으로의 크롬 확산은 확산 방지층(3)으로 방지된다. 반면에, 캐리어 박(1) 쪽으로는 크롬 확산이 일어나고, 캐리어 박(1)의 표면은 동 함유량이 많은 동-크롬 합금 표면이 된다. 그러나, 동-크롬 합금 중의 동은, 전기 동 도금층(4)의 표면을 덮은 확산 방지층(3)이 배리어(barrier)가 되어, 전기 동 도금층(4)의 동과 금속 결합에 의해 결합하지는 않는다. 그 결과, 캐리어 박(1)과 전기 동 도금층(4)이 밀착하지 않는 것으로 생각된다.

박리층(2)이 크로메이트 수화 산화물 층인 경우에도 마찬가지로 확산 방지층(3)이 배리어가 되어, 캐리어 박(1)의 동은 전기 동 도금층(4)의 동과 금속 결합에 의해 결합하지 않는다. 그 결과, 캐리어 박(1)과 전기 동 도금층(4)이 밀착하지 않는 것으로 생각된다.

또한, 캐리어 박(1)의 표면에 확산 방지층(3), 박리층(2), 전기 동 도금층(4)을 이 순서로 적층하여 이루어지고, 상기 전기 동 도금층(4)의 최외층 표면이 조면화되어 있는 것을 특징으로 하는 청구범위 제2항에 기재된 캐리어 구비 극박 동박의 경우는, 캐리어 박(1)을 박리·제거할 때, 확산 방지층(3)은 박리층(2) 및 캐리어 박(1)과 일체적으로 제거되므로, 확산 방지층(3)이 극박 동박을 피복하지 않고, 극박 동박이 그대로 남게 된다.

박리층(2)이 크롬 도금층인 경우, 고온 가열에 의한 캐리어 박(1) 쪽으로의 크롬 확산은 확산 방지층(3)으로 방지된다. 전기 동 도금층(4) 쪽으로의 크롬 확산은, 크롬층 표면이 얇은 크롬 수화 산화물 층에 의해 덮여 있기 때문에, 그다지 진행되지는 않는다. 그 결과, 확산 방지층(3)이 배리어가 되어, 캐리어 박(1)과 전기 동 도금층(4)이 밀착하지 않는 것으로 생각된다.

박리층(2)이 크로메이트 수화 산화물 층인 경우에도 확산 방지층(3)이 배리어가 되어, 캐리어 박(1)의 동은 전기 동 도금층(4)의 동과 금속 결합에 의해 결합하지는 않는다. 그 결과, 캐리어 박(1)과 극박 동박이 밀착하지 않는 것으로 생각된다.

단, 이 경우에는, CO₂가스 레이저의 천공을 행하지 전에, CO₂가스 레이저의 흡수가 좋은 물질을 피복하거나 표면을 더욱 조면화하여, CO₂가스 레이저의 흡수를 좋게 하는 것이 바람직하다.

캐리어 박(1)으로 알루미늄 박, 스테인레스강 박, 티타늄 박, 동박 또는 동합금 박을 사용할 수 있지만, 비용의 관점에서 전해 동박, 전해 동합금 박, 압연 동박 또는 압연 동합금 박을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 캐리어 박의 표면은, 미처리 전해 동박 또는 미처리 전해 동합금 박의 매트면 또는 광택면, 압연 동박 또는 압연 동합금 박의 압연 마무리 면인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 미처리 전해 동박 또는 미처리 전해 동합금 박의 매트면 또는 광택면에 조화 처리를 실시한 박, 또는 압연 동박 또는 압연 동합금 박의 압연 마무리 면의 적어도 한쪽 면에 조화 처리를 실시한 박이다.

조화 처리는, 화학적 또는 전기 화학적으로 표면을 거칠게 하거나, 전기 도금에 의해 조화 입자를 부착시키는 방식을 채용하는 것이 바람직하다. 특히, 전기 도금에 의해 조화 입자를 부착시키는 경우에는, 조화 처리의 입경으로는 0.1㎛ 내지 5.0㎛의 범위의 것이 적합하다. 본 발명에 의한 동박은 CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 흡수하기 쉬운 확산 방지층(3)에 의해 레이저광의 흡수율이 양호하지만, 캐리어 박의 요철이 있는 면을 이용하면 형상적 효과가 부가되므로 레이저광의 흡수율이 한층 높아진다.

단, 0.01㎛보다 작은 입경에서는 조화 처리를 실시한 효과가 없고, 5.0㎛를 초과하면 그 후에 부착되는 전기 동 도금층의 요철이 증가하여 동박 자체가 극박이어도 표면 조도가 큰 극박 동박이 되어 미세 패턴용의 동박으로는 적합하지 않게 된다.

레이저 천공 후에, CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 흡수하기 쉬운 확산 방지층(3)은, 다층 프린트 배선판의 제조 공정에서의 소프트 에칭 공정에서 용해되어 제거된다. 소프트 에칭액으로는, 통상 황산-과산화수소, 과황산염 등의 에칭액이 사용된다.

그 후, 전기 동 도금층(4)을 형성시킨 후에 그 표면(4a)을 조화면으로 한다. 구체적으로는, 상기 전기 동 도금층(4)의 형성에서의 최후 단계에서, 욕조성과 욕온도, 전류 밀도와 전해 시간 등을 변화시킴으로써, 이미 형성되어 있는 동 도금층의 표면에 0.2㎛ 내지 2.0㎛ 정도의 동 입자를 돌기물로서 석출시킨다(이 처리를 통상 「조화 처리」라고 부름). 이와 같은 처리에 의해 전기 동 도금층의 표면을 조화면으로 하는 것은, 이 캐리어 구비 극박 동박(A)을 기재에 열압착하였을 경우에 기재와의 접합 강도를 높이기 위함이다.

이 캐리어 구비 극박 동박(A)에 있어서는, 조화면(4a) 상에 니켈층, 아연층을 이 순서로 추가로 형성시키는 것이 바람직하다.

이 아연층은, 캐리어 구비 극박 동박(A)과 기재를 열압착하였을 경우에, 전기 동 도금층(4)과 기재 수지의 반응에 의한 상기 기재 수지의 열화와 전기 동 도금층(4)의 표면 산화를 방지하여, 기재와의 접합 강도를 높이는 역할을 한다. 또한, 니켈층은, 상기 캐리어 구비 극박 동박(A)의 기판으로의 열압착 시에, 상기 아연층의 아연이 상기 전기 동 도금층으로 열확산하는 것을 방지하고, 따라서 아연층의 전술한 기능을 유효하게 발휘시키는 역할을 한다.

또한, 이러한 니켈층과 아연층은, 공지의 전기 도금법이나 무전해 도금법을 적용하여 형성시킬 수 있다. 또한, 상기 니켈층은 순수 니켈로 형성될 수도 있고, 6중량% 이하의 인을 함유하는 함인 니켈 합금으로 형성될 수도 있다.

또한, 아연층의 표면에 추가로 크로메이트 처리를 행하면, 아연층 표면에 산화 방지층이 형성되므로, 더욱 바람직하다. 적용하는 크로메이트 처리로서는, 공지의 방법을 이용할 수 있는데, 예를 들면, 일본 특개소 60-86894호 공보에 개시되어 있는 방법을 예로 들 수 있다. 크롬량으로 환산하여 0.01mg/dm²내지 0.2mg/dm²정도의 크롬 산화물 또는 그 수화물 등을 부착시킴으로써, 동박에 우수한 방청 기능을 부여할 수 있다.

또한, 전술한 크로메이트 처리한 표면에 대하여, 실란 결합제(silane coupling agent)를 사용하여 표면 처리를 행하면, 기판과의 접합 쪽의 표면인 동박 표면에는 접착제와의 친화력이 강한 관능기가 부여되므로, 상기 동박과 기재의 접합 강도는 한층 향상하고, 동박의 방청성, 내열성을 더욱 향상시키므로 바람직하다.

사용하는 실란 결합제로는, 예를 들면 비닐트리스(2-메톡시에톡시) 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 이 실란 결합제는 통상 0.001% 내지 5%의 수용액으로 사용되고, 이를 동박 표면에 도포한 후에 그대로 가열 건조하면 된다. 또한, 실란 결합제 대신에, 티타네이트계, 지르코네이트계 등의 결합제를 이용하여도, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

캐리어 구비 극박 동박(A)은, 전술한 바와 같은 구성을 이루므로, 기재와의 접합 강도가 큰 미세 배선 패턴의 형성도 가능하다. 그리고, 회로 형성용의 동박은 9㎛ 이하의 극박의 동박이어도 강성이 큰 캐리어 박에 의해 보강되기 때문에, 취급 시에 주름이나 접힘 현상이 발생하지는 않는다.

다음으로, 본 발명의 캐리어 구비 극박 동박의 제 2 실시예로서, 캐리어 구비 극박 동박의 조화면을 접착용 수지로 피복한 수지 구비 동박(B)을 도 3에 나타내었다. 이 수지 구비 동박(B)은 도 2에 나타낸 캐리어 구비 극박 동박(A)에서의 조화면(4a)을 접착용 수지로 피복하고, 이 접착용 수지의 반경화 상태의 절연 수지층(5)이 동박에 밀착·접합한 구조를 이루고 있다. 여기서 말하는 반경화 상태는 이른바 B 단계 수지의 상태이고, 이 표면에 손가락을 대어도 점착감이 없으며, 상기 절연 수지층을 중합하여 보관하는 것이 가능하고, 가열 처리를 거치면 경화 반응이 일어나는 상태를 말한다.

이 절연 수지층(5)의 형성에는 열경화성 수지가 사용된다. 수지의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니며, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 다관능성 시안산 에스테르 화합물 등을 바람직한 예로 들 수 있다.

이러한 수지를, 예를 들면 메틸 에틸 케톤(MEK), 톨루엔 등의 용제에 용해하여 수지액으로 하고, 이를 전기 동 도금층(4)의 조화면(4a)에, 예를 들면 롤 코터 방법 등으로 도포하고, 그 후 필요에 따라 가열 건조하여 용제를 제거하여 B 단계 수지의 상태로 한다. 건조에는, 예를 들면 열풍 건조로를 이용하는 것이 가능하고, 건조 온도는 100℃ 내지 250℃, 바람직하게는 130℃ 내지 200℃이다.

이 수지 구비 동박(B)은, 그 절연 수지층(5)을 기재(미도시)에 중합한 후에 전체를 열압착하여 절연 수지층을 열경화시키고, 그 후 캐리어 박(1)을 박리하여 전기 동 도금층 외측의 확산 방지층(3) 쪽의 표면인 전기 동 도금층(4)을 노출시키고, 여기에 소정의 배선 패턴을 형성시키는 태양으로 사용된다.

이 절연 수지층(5)의 두께는, 20㎛ 내지 80㎛인 것이 바람직하다. 절연 수지층(5)의 두께를 20㎛보다 얇게 하면 접착력이 저하하므로, 내층재를 갖춘 기재에 수지 침투 가공재(prepreg material)를 개재시키지 않고 이 수지 구비 동박을 적층할 때에, 내층재의 회로와의 사이에 층간 절연을 확보하는 것이 곤란해진다. 한편, 절연 수지층(5)의 두께를 80㎛보다 두껍게 하면, 1회의 도포 공정으로 목적 두께의 절연 수지층을 형성하는 것이 곤란해지고, 여분의 재료비와 공수가 필요하므로 경제적으로 불리해진다. 또한, 형성된 절연 수지층의 유연성이 저하되므로, 취급 시에 균열 등이 발생하기 쉬워지고, 또한 내층재와의 열압착 시에 과잉의 수지 흐름이 발생하여 원활한 적층이 곤란해진다.

또한, 이 수지 구비 동박의 또 다른 제품 형태로서는, 조화면(4a)을 절연 수지층으로 피복하고 반경화 상태로 한 후, 캐리어 박(1)을 박리하여 캐리어 박(1)이 존재하지 않는 수지 구비 동박의 형태로 제조하는 것이 가능하다. 이 경우에는 CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 흡수하기 쉬운 확산 방지층(3)이 방청 처리의 역할을 한다.

이하에 실시예를 이용하여, 본 발명을 보다 자세히 설명한다.

<실시예 1>

두께 35㎛의 미처리 전해 동박(캐리어 박(1))의 광택면(광택면 조도 Rz=1.4㎛)에 크롬 전기 도금을 연속적으로 행하고, 부착량 0.50mg/dm²의 크롬 도금층(박리층(2))을 형성시켰다. 그 후, 이 크롬 도금층 상에, Ni : 40.0g/l, P : 1.5g/l를 함유하는 pH : 4.0의 수용액 중에서 전류 밀도 : 6A/dm²의 조건으로 전기 Ni-P 도금을 행하고, 확산 방지층을 형성시켰다. 이 때 부착량은, Ni : 9.1mg/dm², P : 0.9mg/dm²이었다.

또한, 이 확산 방지층 상에, 동 : 80g/l, 황산 160g/l를 함유하는 황산동 도금액을 이용하여, 전류 밀도 : 30A/dm²로 3㎛ 두께의 극박 동층을 전기 도금하였다. 그리고, 이 극박 동층 상에, 공지의 방법으로 동의 입자를 부착시키는 조화 처리를 실시하였다.

방청 처리 및 표면 처리로서, 조화 처리를 실시한 극박 동층 상에, 공지의 방법으로 아연 도금 및 크로메이트 처리를 행하고, 그 후 비닐트리스(2-메톡시에톡시) 실란 : 2.0g/l의 수용액에 5초간 침지한 후 꺼내어, 온도 100℃의 온풍으로 건조하여 실란 결합제 처리를 행하고, 도 2에 도시한 캐리어 구비 극박 동박(A)을 얻었다.

<실시예 2>

확산 방지층을, Ni : 40.0g/l 및 Co : 7.5g/l를 함유하는 pH : 3.5의 수용액 중에서 전류 밀도 : 6A/dm²조건의 전기 Ni-Co 도금으로 형성시킨 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 박리층(2) 형성, 확산 방지층(3) 형성, 동 전착, 조화 처리, 방청 처리 및 표면 처리를 행하였다. 확산 방지층(3)의 도금 부착량은 Ni : 3.9 mg/dm²및 Co : 6.1mg/dm²이었다.

<실시예 3>

확산 방지층을, Co : 8.0g/l, Cu : 4.0g/l를 함유하는 pH 3.5의 수용액 중에서 전류 밀도 2.0A/dm²조건의 전기 Co-Cu 도금으로 형성시킨 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 박리층(2) 형성, 확산 방지층(3) 형성, 동 전착, 조화 처리, 방청 처리 및 표면 처리를 행하였다. 확산 방지층의 도금 부착량은 Co : 8.8mg/dm², Cu : 1.2mg/dm²이었다.

<실시예 4>

두께 35㎛의 미처리 전해 동박(캐리어 박(1))의 매트면(매트면 조도 Rz=3.1㎛)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 박리층(2) 형성, 확산 방지층(3) 형성, 동 전착, 조화 처리, 방청 처리 및 표면 처리를 행하였다.

<실시예 5>

두께 35㎛의 미처리 전해 동박(캐리어 박(1))의 광택면에 종래 공지의 방법으로 동 입자(동 입자의 지름은 평균 입경=2.3㎛. 여기서, 평균 입경이라 함은, 표면을 주사 전자 현미경으로 촬영하고 임의의 10점을 선택하여 입경을 측정하고, 평균한 값.)를 부착시킨 조화 처리(조화 처리 후의 조도 Rz=3.2㎛)를 행한 캐리어 박을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 박리층(2) 형성, 확산 방지층(3) 형성, 동 전착, 조화 처리, 방청 처리 및 표면 처리를 행하였다.

<실시예 6>

두께 35㎛의 압연 동박(캐리어 박(1))의 압연 마무리 면(조도 Rz=0.6㎛)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 박리층(2) 형성, 확산 방지층(3)형성, 동 전착, 조화 처리, 방청 처리 및 표면 처리를 행하였다.

<실시예 7>

두께 35㎛의 압연 동박(캐리어 박(1))의 압연 마무리 면에 종래 공지의 방법으로 동 입자(동 입자의 지름은, 평균 입경=1.0㎛. 여기서 평균 입경이라 함은, 표면을 주사 전자 현미경으로 촬영하고, 임의의 10점을 선택하여 입경을 측정하고, 평균한 값.)를 부착시킨 조화 처리(조화 처리 후 조도 Rz=0.8㎛)를 행한 캐리어 박을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 박리층(2) 형성, 확산 방지층(3) 형성, 동 전착, 조화 처리, 방청 처리 및 표면 처리를 행하였다.

<실시예 8>

두께 35㎛의 미처리 전해 동박(캐리어 박(1))의 광택면(광택면 조도 Rz=1.4㎛)에 CrO₃=10g/l, pH : 11.0의 알카리 크로메이트 용액을 사용하여 0.1A/dm²의 조건으로 크로메이트 처리를 행한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 박리층(2) 형성, 확산 방지층(3) 형성, 동 전착, 조화 처리, 방청 처리 및 표면 처리를 행하였다. 캐리어 박에 부착되어 있는 크롬량은 0.010mg/dm²이었다.

<실시예 9>

두께 35㎛의 압연 동박(캐리어 박(1))의 압연 마무리 면에 종래 공지의 방법으로 동 입자(동 입자의 지름은, 평균 입경=1.0㎛. 여기서, 평균 입경이라 함은, 표면을 주사 전자 현미경으로 촬영하고, 임의의 10점을 선택하여 입경을 측정하고, 평균한 값.)를 부착시킨 조화 처리(조화 처리 표면 조도 Rz=0.8㎛)를 행한 캐리어박을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 확산 방지층(3) 형성, 박리층(2) 형성, 동 전착, 조화 처리, 방청 처리 및 표면 처리를 행하였다.

<실시예 10>

확산 방지층으로서 흑색 동 산화물을 생성시키는 전해액 중에서 전류 밀도 : 1.5A/dm²로 양극 산화(공지되어 있는 흑색 산화 처리법)를 행하였고, 동 산화물을 형성시킨 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 박리층(2) 형성, 확산 방지층(3) 형성, 동 전착, 조화 처리, 방청 처리 및 표면 처리를 행하였다.

<실시예 11>

실시예 1과 동일한 방법으로, 실란 결합제 처리를 종료한 캐리어 박 구비 극박 동박(A)의 표면에, 롤 코터를 이용하여 수지 니스(varnish)를 두께 6.0mg/dm²이 되도록 도포한 후에, 온도 160℃에서 5분간 열처리하여 B 단계의 절연 수지층으로 하고, 도 3에 나타낸 수지 구비 동박(B)을 제조하였다.

여기서, 수지 니스는 에피크론(Epicron) 1121-75M(상표명, 다이니폰(大日本) 잉크 화학공업(주)의 비스페놀 A형 에폭시 수지) 130 중량부, 디시안디아미드 2.1 중량부, 2-에틸-4-메틸 이미다졸 0.1 중량부 및 메틸 셀로솔브 2.0 중량부를 혼합하여 제조하였다.

<비교예 1>

박리층(2) 상에 확산 방지층(3)을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 박리층(2) 형성, 동 전착, 조화 처리, 방청 처리 및 표면 처리를행하였다.

<비교예 2>

두께 35㎛의 미처리 전해 동박(캐리어 박(1))의 광택면(광택면 조도 Rz=1.4㎛)에, 상기 동박을 Na₂Cr₂O₇= 20g/l, pH : 4.1 의 처리액에 침지하여, 박리층(2)을 형성시켰다. 캐리어 박(1)에 부착되어 있는 크롬량은 0.028mg/dm²이었다. 그 후, 이 크로메이트층 상에, Cu : 5g/l, Ni : 10g/l를 함유한 pH : 5.2의 수용액 중에서 전류 밀도 3.0A/dm²의 조건으로 동-니켈 합금층을 형성시켰다. 동-니켈 합금층의 도금 부착량은 Cu : 7.5mg/dm², Ni :2.5mg/dm²이었다.

<평가 시료의 제작>

(1) 캐리어 박리 강도(carrier-peel strength) 측정용 편면 동장 적층판의 제작

전술한 캐리어 박 구비 극박 동박(A)(실시예 1 내지 실시예 10, 비교예 1 및 비교예 2) 및 수지 구비 동박(B)(실시예 11)을 길이 250mm, 폭 250mm로 절단한 후, 그 조화면(4a) 쪽의 면을, 열압착 후에 두께 1mm가 되는 매수의 유리 섬유 에폭시 프리프레그 시트(FR-4) 위에 올려놓고, 전체를 2매의 평활한 스테인레스 강판 사이에 넣어 온도 170℃, 압력 50kg/cm²으로 60분간 열압착하고, 그 후 박리층(2)과 함께 캐리어 박(1)을 박리하여, 두께 1mm의 FR-4 캐리어 박리 강도 측정용 편면 동장 적층판을 제조하였다.

또한, 전술한 캐리어 동박 구비 극박 동박(A)(실시예 1 내지 실시예 10, 비교예 1 및 비교예 2)을 길이 250mm, 폭 250mm로 절단한 후, 그 조화면(4a) 쪽의 면을 두께 50㎛의 폴리이미드 시트(우베코산(宇部興産)의 UPILEX-VT)의 위에 올려놓고, 전체를 2매의 평활한 스테인레스 강판 사이에 넣어 20torr의 진공 프레스로 온도 330℃, 압력 2kg/cm²으로 10분간 열압착하고, 그 후 온도 330℃, 50kg/cm²으로 5분간 열압착하여 캐리어 박(1) 구비의 폴리이미드 캐리어 박리 강도 측정용 편면 동장 적층판을 제조하였다.

(2) 핀홀 측정용 편면 동장 적층판의 제작

전술한 FR-4 캐리어 박리 강도 측정용 편면 동장 적층판과 동일한 공정으로 핀홀 측정용 편면 동장 적층판을 제조하였다.

(3) 레이저 천공용 편면 동장 적층판 제작

전술한 FR-4 캐리어 박리 강도 측정용 편면 동장 적층판과 동일한 공정으로 레이저 천공용 편면 동장 적층판을 제작하였다.

<특성 평가>

(1) 캐리어 박리 강도

상기 (1)의 방법에 의해 제작한 캐리어 동박(1) 구비의 편면 동장 적층판에서 시료를 채취하고, JISC6511에 규정된 방법에 준거하여, 폭 10mm의 측정 시료의 전기 동 도금층(4)으로부터 캐리어 동박(1)을 벗겨 내어, 박리 강도를 측정하였다. 단, 실시예 11은, 에폭시 수지 구비 동박이기 때문에, 폴리이미드 캐리어 박리 강도의 측정은 행하지 않았다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다. 측정값이 0.02kN/m내지 0.10kN/m인 것은 박리가 용이한데, FR-4 캐리어 박리의 경우는 열압착 강도가 170℃이기 때문에 확산 방지층(3)의 유무에 관계없이 박리 용이하였다. 그러나, 폴리이미드 캐리어 박리의 경우는 열압착 온도가 330℃의 고온이기 때문에 확산 방지층의 유무로 박리성이 크게 달라지고, 이 층이 형성되어 있지 않은 비교예 1은 박리가 불가능하고, 또한 비교예 2는 군데군데 박리가 불가능하므로 전기 동 도금층(4)의 일부가 기재로부터 박리되어 캐리어 박에 부착되는 현상이 관찰되었다. 반면에, 실시예 1 내지 실시예 10의 박리성은 양호하였다.

(2) 핀홀 측정

상기 (2)의 방법으로 제작한 길이 250mm, 폭 250mm의 편면 동장 적층판을, 암실 내에서 수지 기재 쪽에서 빛을 비추어, 투과하는 빛에 의해 핀홀의 개수를 측정하였다.

실시예 1 내지 실시예 10은 모두 핀홀이 0이었다. 반면에, 비교예 1 및 비교예 2는 핀홀이 관찰되었고, 특히 비교예 2는 핀홀이 많아 미세 패턴용 동박으로 사용이 불가능한 수준이었다.

캐리어 박리 강도

	FR-4 캐리어 박리 강도 (kN/m)	PI 캐리어 박리 강도 (kN/m)	핀홀 (개수)
실시예 1	0.030	0.080	0
실시예 2	0.025	0.037	0
실시예 3	0.015	0.030	0
실시예 4	0.040	0.085	0
실시예 5	0.045	0.090	0
실시예 6	0.015	0.050	0
실시예 7	0.030	0.062	0
실시예 8	0.041	0.073	0
실시예 9	0.030	0.090	0
실시예 10	0.033	0.095	0
실시예 11	0.030	-	0
비교예 1	0.046	박리 불가	0
비교예 2	0.030	0.020	28

(3) 레이저 천공

상기 (3)의 방법에 의해 제작한 편면 동장 적층판에 대하여, 아래와 같은 가공 조건으로 CO₂가스 레이저를 사용하여, 마스크 1.4ø, 펄스 폭 13μsec로 설정하고, 펄스 에너지를 변화시켜 원샷(one-shot) 가공에 의한 동박의 관통성을 평가하였다.

결과를 표 2에 나타내었다. 실시예 1 내지 실시예 11은, 비교예 2에 비하여 낮은 펄스 에너지로 천공이 가능하였다. 한편, 비교예 1에서는 10mJ 내지 18mJ의 범위의 펄스 에너지로는 100㎛의 천공이 불가능하였다.

레이저 천공 결과

	레이저 천공 가능 펄스 에너지 (mJ)
실시예 1	14
실시예 2	12
실시예 3	10
실시예 4	13
실시예 5	10
실시예 6	15
실시예 7	10
실시예 8	14
실시예 9	15
실시예 10	10
실시예 11	14
비교예 1	1회로 천공 불가능
비교예 2	18

가공 조건

·장치 : 미쓰비시(三稜) 전기(주)의 ML605GTXII-5100U

·조건 : 가공 구멍 지름 100㎛

·펄스 폭 : 13μsec

·마스크 : ø1.4mm

이상의 설명으로 분명하듯이, 본 발명의 캐리어 구비 극박 동박 및 수지 구비 동박은 모두 박리층과 확산 방지층을 조합하여 구비한 것으로, 이로 인하여 고온에서 열압착하여 제조하는 폴리이미드 수지 기재의 경우에 있어서도 캐리어와 전기 동 도금층의 박리가 용이하다. 또한, 상기 확산 방지층은 CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 잘 흡수하는 재료로 도금되어 있기 때문에, 종래의 콘포멀 마스크 방법을 사용하지 않고, 상기 확산 방지층 상에서 전기 동 도금층을 통하여 기재 수지의 천공 가공을 가능하게 하므로, 동장 적층판의 제조 공정의 간략화가 도모될 수 있다는 효과가 있다.

Claims

캐리어 박 표면에, 박리층, 확산 방지층 및 전기 동 도금층을 이 순서로 적층하여 이루어지고, 상기 전기 동 도금층의 표면이 조면화되어 있는 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
캐리어 박 표면에, 확산 방지층, 박리층 및 전기 동 도금층을 이 순서로 적층하여 이루어지고, 상기 전기 동 도금층의 표면이 조면화되어 있는 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 박리층이 크롬층 또는 크롬 수화 산화물 층인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 3 항에 있어서, 크롬 수화 산화물 층이 pH 7보다 큰 알카리의 처리액에 침지 또는 전해에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확산 방지층이 CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 흡수하기 쉬운 층인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 5 항에 있어서, 상기 CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 흡수하기 쉬운 층이, 니켈, 코발트, 철, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 동, 알루미늄 및 인으로 이루어진 그룹에서 선택된 원소로 이루어지고, 단일 금속의 층, 2종 이상 금속의 합금층 또는 1종 이상의 금속 산화물 층인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 6 항에 있어서, 박리층이 크롬 수화 산화물 층이고, 상기 CO₂가스 레이저가 발진하는 파장의 빛을 흡수하기 쉬운 층이 pH 2 이상으로 유지된 처리액으로 처리한 층인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 박이 동 또는 동 합금의 박인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 박이 전해 동박, 전해 동합금 박, 압연 동박 또는 압연 동합금 박인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 박의 표면이 미처리 전해 동박 또는 미처리 전해 동합금 박의 매트면 또는 광택면인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 박이 미처리 전해 동박 또는 미처리 전해 동합금 박의 매트면 또는 광택면에 조화 처리를 행한 박인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 박이 압연 동박 또는 압연 동합금 박의 압연 마무리 면의 적어도 한쪽 면에 조화 처리를 행한 박인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 조화 처리는 화학적 또는 전기 화학적으로 표면을 거칠게 하거나, 전기 도금에 의해 조화 입자를 부착시키는 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 도금에 의한 조화 처리의 입경이 5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 극박 동박이 12㎛ 이하의 두께인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 박이 1mm 이하의 두께의 박인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 16 항에 있어서, 상기 캐리어 박이 7㎛ 내지 70㎛의 두께의 박인 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조화 처리된 극박 동박의 표층면에, 동 이외의 금속 도금, 크로메이트 처리 및 실란 결합제 처리에서 선택된 적어도 하나의 처리가 행해진 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조화 처리된 극박 동박 표면이 B 단계 상태의 절연 수지층으로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 캐리어 구비 극박 동박.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 캐리어 구비 극박 동박이 수지 기재에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 동장 적층판.
제 20 항에 있어서, 상기 동장 적층판의 캐리어 구비 극박 동박으로부터 상기 캐리어 박이 박리되어 있는 것을 특징으로 하는 동장 적층판.
제 21 항에 기재된 동장 적층판의 극박 동박 상에 배선 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판.
제 22 항에 기재된 프린트 배선판을 복수 적층하여 형성된 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
미리 배선 패턴이 형성된 내층판의 적어도 편면에, 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 캐리어 구비 극박 동박을 적층하여 동장 적층판을 형성하고, 상기 동장 적층판에서 상기 캐리어 박을 박리하여 상기 극박 동박을 노출시키고, 상기 극박 동박 상에 배선 패턴을 형성시킨 프린트 배선 기판을 복수 적층한 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.