TW507512B - Method for manufacturing printed wiring board comprising electrodeposited copper foil with carrier and resistor circuit; and printed wiring board comprising resistor circuit - Google Patents

Description

五、發明說明（1)

[發明所屬的技術領域J Μ ϊ ΐ明係有關於使用於具備絲抗電路的印刷配線;te 電路形成用銅箱與具該阻抗電路的印刷 [技術具該阻抗電路的印刷配線板。、、 該形成有阻抗電路的印刷配線板，使用於需要阻Ρ妖 =力、電子機n，特別是近年來伴電 = 士昇’對於電路基板相當高精度阻抗】； 越來越高的趨勢。 肌电将的要衣有 對於阻抗電路的最後加工精度而 路之鎳層厚度的均等性，均孳妯批在丨κ 4確保心成阻抗電 的，這也是向來的！；制阻抗電路寬度是必要 是當然的g被^的，^金屬的電力阻抗考量，這 向來所採行的阻抗電路製造方 附於基材所需的舶仆而r t 疋在用於將銅泊貼 達目定#I μ &、 &予將微細銅粒附著形成處理以 違固疋放果的表面）側形成用以形成阻抗雷路的鎳厣，夕 路的錄層形成阻抗在用;;形成阻抗電 路之印刷配線板。 基材貼合，以製造具阻抗電 成銅㉒；使：：載體箔片之電解鋼箔，以在銅箔層侧形 二Γ基材，並除去載體羯片，之後以鍍 刃乃次成用以形成阻於常 ^ H ill W hh a； ^ 路的鎳層，如此藉蝕刻法形成 錄丨且抗電路的技術普遍地被採用。 、而使用在上述用於將銅箔貼附於基材所需的粗化 fifi 2169-4126-PF ； ahddub.ptd 第6頁 507512 五、發明說明（2) 面側形成用以形成阻技 路之印剔耐#』 之鎳層的銅箔以製ϋ 的方法，由於受到具凹凸之粗化 精度的阻抗電路。 象其結果疋不可 又，若是使用具載體箔片 之電解銅箔的妝能丁 #少如々電解銅泊在具 ίίίίϋ;金屬所構成的載體羯片時，將產 綠板的尺寸精度不佳的問題。 發明概要： :而’本發明者等專心研究的結果，得以發 佳ί 精度佳、印刷配線板最後加工時的尺 解銅二：=製造ΐ阻抗電路印刷配線板的具載體 μ I泊’、ι具阻抗電路印刷配線板的製造方法。 明如下。 用細！請專利範圍第1項所述的發明，是有關於f 二治層與電路形成用鋼箔層之間備置用以形成 的t屬層，用以製造具阻抗電路印刷配線板的具 之複合銅箱，其用以形成阻抗電路的金屬層，以 或鎳合金層為特徵的具載體箔片之複合銅箔。該 7之複合銅箔的剖面示意圖如第i圖所示。亦即， 觀察，夾於作為載體用銅箔層與電路形成用銅箔 置備置鎳層或鎳合金層作為用以形成阻抗電路的 其構造。在第1圖中雖顯示有在用以形成電路的在 表所顯現的面（表層）施予粗化處理的情形，但 具阻抗電 面的影響 能形成高 載體箔片 箔後，於 生印刷配 明阻抗電 寸穩定性 箔片之電 說明本發 F為載體 阻抗電路 載體箔片 使用鎳層 具載體箔 由剖面 層之間位 金屬層為 弓箔層外 此粗化處 507512 五、發明說明（3) 理也可以省 本發明有關 箔層所形成 被覆蓋的狀 箔電路對於 理，與施行 plating)所 脫落而施行 構造，作為 料所作成， 在最小範圍 或鎳合金層 路的形成成 成阻抗值穩 該載體 軋延銅箔均 片複合銅箔 從而，若是 形成用銅箔 溶液中發生 在載體用銅 鎳層或鎳合 形成用金屬 法製造，载 略。由以下所述製造方法的說明即可明白，與 、使用用以形成具載體箔片複合銅箔電路的銅 的銅箔電路，由於在加工為印刷配線板時將呈 態，因而即使將粗化處理省略，也不至於有銅 絕緣材料之接著強度的問題。若要施行粗化處 於通常的銅箔接著面同樣地，將銅燒鍍（1^^ 產生的微細銅粒予以附著，為防止該微細銅粒 平滑鍍銅處理以使微細銅粒固定。藉由這樣的 載體用銅鑌層與電路形成用鋼箔層俱為相同材 因而可將去除載體猪片後的基板尺寸變化控制 内，而且作為用以形成阻抗電路金屬層的鎳層 :形成於銅箔平滑的表面，使得微細的阻抗電 吏阻抗電路設計的自由度擴大，而 疋性良好之物。 π箱ye:所謂銅箱之物，電解銅羯或 ，可將兮：二田叫專利範圍第1項之具載體箔

了將該載體用鋼箔層太I 以電解法製作阻抗電路形為導電體使用。 層，載體用鋼箱層，可藉金屬層以及電路 陰極極化作用，而使極在既定的 金層’以及電路形成用自；形成用金屬層的 層以及電路形成用鋼荡芦”。又’阻抗電路 體用銅猪層可作為電極；向法、蒸著 π對向電極間施予施 $ 8頁

斯512 五、發明說明（4) 加電壓’而使得用以在載體用銅箔層表面形成阻抗電路形 成用金屬層的鎳、用以形成電路形成用銅箔層的銅 效率地附著。 ’

通常，由於該載體用銅箔層與電路形成用銅箔層表面 ，觸空氣，為了確保具載體箔片複合銅箔之長期保^的 定性’防止製作覆銅積層板之沖壓加工時的氧化，—般^ 鋅、辞合金等無機元素或者苯基疊氮W =唑（hnidaz〇ie)等有機劑施行防銹處理。形成微細銅 粒、施仃粗化處理時，粗化處理後的表 ΤΙ而S’該防錄處理層是非常薄的薄：= :敘利範圍第1項之具載體“複合銅二 該申請專利範圍第丨項所述的具載體箔 使用於以後述之蝕刻法製造具阻抗電路之印複5銅治， 途。從而，載體用銅箔層與電路形成用 門、-的用 阻抗電路形成用金屬層的鎳層或鎳合金層設置作為 了製造方法而定出適當的厚度。但是，該申Ϊί’也考慮 1項所述的具載體片複合銅箱，也得 ^專利範圍第 剝離去除的可剝除型。這種情況下，載體用心將，體箱片 電路形成用金屬層之間設置作為接合介二泊層與阻抗 機層、其他無機層即可》 增的金屬層、有 因此，申請專利範圍第2項中，設定过 項所述的具載體猪片複合鋼羯，其阻抗電^專利範圍第i 之鎳層或鎳合金層之厚度為〇 Q1 >成用金屬層 . 心。若是以電化

2169-4126-PF I ahddub.ptd ^7512 五、發明說明（5) 學方式析出形成的鎳層或鎳合金層，比起其他金屬種類， 被認知為是具有優良的析出穩定性，且容易形成析出缺陷 極少而均等的被覆膜。特別是，如果以無電解式鍍法形成 鎳層或鎳合金層時，可有更穩定的析出。從而，形成比〇· 〇lvm薄的阻抗電路形成用金屬層現實上是可能的。若是 為了確保所形成的鎳阻抗電路在實用上不致產生障礙的強 度，認為需要至少〇· 01 左右之厚度。一方面，若是能 形成更薄的鎳層或鎳合金層，則即使阻抗電路的電路寬度 大時，也能有優良的面積阻抗。從而，為使鎳層或鎳合^ 層儘可能的薄，以形成無缺陷的薄膜狀態，而且 定為可確認的邊限值，0.01 ^若是為了形 厚度= 2抗電路形成用金屬層’採用蒸鍍等的物理二 也疋有用的。又’若要確認0 01 _以下 手法 形成用金屬層之厚度，不僅只是 又的阻抗電路 式’最好以僅將阻抗電路形成用方 測定方式為佳。 ^合解來換异厚度之 對於這-點，將上限值訂為“ 路形成用金屬層之厚度越大，依阻抗電路。阻抗電 力阻抗值將會減少。㈣，本來阻抗=積❿定的電 厚度’應了依設計阻抗而任意決定的。心成用金屬層之 的具載體箔片之複合銅箔，由於是使用=、，本發明相關 造具阻抗電路印刷配線板的用途’必1 =後述鞋刻法製 刻而來的良好阻抗電路 ^有可形成藉由 用金屬層之厚度過大，將是造=4;夺，抗電路形成 之 升> 成用金屬層' 2169-4126-PF ： ahddub.ptd 第10頁 川7512 五、發明說明（6) 惡化的要因。亦即，若阻抗電路形成用金屬層之 ΐίίΓΛ™ ’將使触刻因素惡化，阻抗電路的㈣端部 。 w遽惡化’阻抗電路斷面形狀的穩定性開始喪失 項所= 項人中，其申請專利範圍第1項或第2 鎳合金層，為含有由；：：箱；阻：電：形成用金屬層之 素之鎳基合金。 銻、鋼中所選擇的一種以上合金元 使用鎳合金層的目& 阻抗電路形成用金屬芦可恭=因為期待其比單獨使用鎳的 與鎳層相同厚度，相‘電：2高的阻抗值。㈤而，若是 的阻抗值較高，使更厚電路的二鎳合金層所顯系 ，恰如其名，為;:易:;至斷r:::rr 在此使用的合金元素為由滅一種的合金元素。 錳、鐵、鈷、鋅、鉬、敏…、磷：硼、硫、鈦、飢、鉻、 而且，這些合金元去 锡娣、銅中所選擇的元素。 之適當組合。特別是’：僅限於- #，也可使用兩種以上 無結晶合金化：而以；，i〇wt%以上的磷，將使鎳 又，録也是^二:：的阻抗值，是所期望的。 提昇。又，這些^ ^加’即可使鎳的阻抗值大幅度 考慮阻抗電路的設計几選以：：3無特別的限制’只要 即可。 、擇使用可侍到目標阻抗值的組成

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申請專 項所述的具 片之複合銅 之印刷配線 銅箔之形成 該銅抗蝕刻 電路形成用 ，藉由蝕刻 ，去除銅抗 銅箔之形成 下重疊起， 覆銅積層板 用鎳層或鎳 ，而將阻抗 鎳或鎳合金 阻抗電路， 該製造 製造方法， 該電路形成 。銅抗餘刻 並不需要特 第2 (b)圖 路之電路圖 2 (b)圖所 利範圍第4項，是使用申請專利範圍第1項〜第3 f阻抗電路形成用鎳層或鎳合金層的具载體箔 泊以製作具銅箔電路與阻抗電路的具阻抗電路 ，的方法’其特徵在於：在具載體羯片之複合 該電路用銅箔表面形成銅抗蝕刻層，將形成於 層f銅箱電路的電路圖形予以曝光顯影，並將 自 以不致》谷解鎳層或錄合金層的銅餘刻液 而在阻抗電路形成用金屬層表面形成銅箔電路 # j層’將形成該銅箔電路的具載體箔片複合 鋼箱電路的面與絕緣層構成材料相接觸的狀態 以熱間沖壓加工製造覆銅積層板，並將位於該 $層的載體用銅箔層除去以露出阻抗電路形成 口金層’在該鎳層或鎳合金層形成鎳抗蝕刻層 電路形式予以曝光顯影，使用不致使銅溶解的 的選擇性蝕刻液，藉施行阻抗電路蝕刻以形成 之後除去鎳抗蝕刻層的製程。 ^法’以第2圖〜第7圖依順序說明如下。該 u先疋在具載體猪片之複合銅猪的狀態下，於 用鋼箔之施行粗化處理的面，形成銅抗蝕刻層 層之形成，可以使用乾薄膜、抗蝕刻液體等， 別的限定。這種情形以第2 (a)圖顯示。又如 斤”、、員示’將形成於該銅抗餘刻層，作為銅箔電 $予以曝光顯影。此時，如第2 (a)圖以及第 顯示，载體用銅箔層整個表面形成有銅抗姓刻

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層或支援 然後 使電路形 形成銅箔 的銅蝕刻 鎳層或鎳 成後，具 。銅箔電 。這裡所 進行。銅 態。 薄膜層 ，藉由 成用銅 電路。 液」， 合金層 載體箔 路的形 使用的 抗蝕刻 ’以使不致 不致使鎳層 箱層餘刻而 這裡所提的 是指使用所 受到損傷， 片之複合銅 成終止後， 剝離液，通 層的去除作 因蝕刻 或鎳合 在阻抗 「不致 謂銅的 而使銅 箔的示 即展開 常是使 業終止 π川η貝 金層溶 電路形 使鎳層 鹼性蝕 得以蝕 意剖面 銅抗蝕 用驗性 後即呈 解的銅蝕刻液， 成用銅猪層表面 或鎳合金層溶解 刻液，即不致使 刻。銅箔電路形 圖如第3圖所示 刻層的剝離作業 的絕緣剝離液來 第3圖所示狀 使用形 樹脂基材的 作熱間沖壓 合銅、箔之形 4 (e)圖所 在此第4 (e 侧搭配的是 箔的情形。 的多層板， 該覆銅 積層板外層 屬層。此時 刻液，使用 成該銅箔電路& g^ 絕緣層構成材（;、丨ί 複合銅箱與構成 加工以製造霜i例 預浸潰體（prepreg)) 成銅箔電路的A A m V白片複 + # @ nr W、面與絕緣層構成材接觸，在如第 不狀態下進杯从_ ^ Λ ^ 、丁冲麼加工’以製造覆銅積厣柘。 )圖中例示的Βm 0 傈⑷m層扳。 各1枚銅箱電1 使用2枚的預浸潰體’其外 因而，用Λ λ成後的具載體羯片之複合銅 都不會有任何;;，面板’或用來製造3層以上 J间題。 的載體用鋼後，接著必需要將位於該覆銅 以蝕刻法將用^去除以露出阻抗電路形成用金 用了高硫酸錘^載體箔片的銅箔去除時的銅蝕 ⑼荨的鹼性銅蝕刻液，或者是硫酸

DU/DIZ 五、發明說明（9) ___ 與過氧化氫水的混合溶液以防 層的鎳層或鎳合金層的溶解，=為阻抗電路形成用金屬 。這是由於阻抗電路形成用金屬爲、^蝕刻除去銅是重要的 密的阻抗控制變成不可能。對"f f有了變動，將使精 型具載體落片之複合銅荡，則需：：二用7述的可剝除 第5⑴®顯示的是除去載以除即可。 接著，為了形成阻抗電路後的狀態。 :層的鎳層或錄合金層上形成鎳二刻η路：：：金 要特別形成特殊的抗蝕列展圖時鎳抗蝕刻層，並不需 用同樣材：刻層。可使用與前述鋼抗㈣所使 =抗蝕刻層的形《終止後，隸 ==顯影：顯示此顯影後的狀態即二(二: 以使用^二的顯影終止後’阻抗電路即蝕刻形成。此時， 電路為吏r溶解的鎳之選擇性蝕刻液以蝕刻形成阻抗 Hi;::;”，形成後的狀態以第6⑴圖顯 本發明相(J)圖所不，進仃鎳抗蝕刻層的去除， 只溶;之選擇㈣刻液’是只不致使以， 應枘Ϊ鎳層或鎳合金層的溶液。使用這樣的溶液，不致損 ^銅泊電路，使得阻抗電路得以精密地製造。鎳之選擇性 穷液，如申請專利範圍第5項所述，以使用（i) 55〇ml 浪酸1濃度的硫酸溶液、（ii)硫酸與硝酸的 合液、（11 i )硫酸與m —硝基笨磺基酸 m 2169-4126-PF ； ahddub.ptd 國 第14頁 507512 五、發明說明（10) (nitrobenzene sulfuric acid)的混合溶液、之任 為佳。 ^第1種溶液，使用580ml / 1〜620ml / 1濃度的硫酸 溶液更佳，是用於在此溶液中將覆銅積層板陰極極化以剝 離錄層或鎳合金層。在此將硫酸濃度定為55〇ml / 1〜 65 0^1 / 1，是因為低於55〇ml / i的濃度，其剝離速度 遲緩，不適合實際操作。但即使超過65〇ml / 1的濃度， 其剝離速度也不會增加，反而使得溶解反應速度變慢。而 更佳的580ml / 1〜620ml / 1濃度範圍，其剝離速度與 溶液品質的穩定性均為最佳的領域。關於第2種及第3種溶 液，特別是濃度等並無限定，考量製程設定適當的條件即 可 〇 [發明的實施例]. | 透過本發明相關的具阻抗電路之印刷配線板1的實施 例，詳細說明本發明如下。 關於本實施例，以第2圖〜第7圖說明之。本實施例 所使用的具載體硒片之複合銅箔2，以1 § β m厚的電解銅箔 作為載體用銅猪3使用，並使用所謂的銅箔表面處理機， 在该載體用銅箔3的光澤面側形成3 # 厚的阻抗電路形成 f鎳層4，在該阻抗電路形成用鎳層4上形成電路形成用銅 箔層5 ’再使微細銅粒6附著形成，並在兩面施予鋅防銹處 理。又，在此將鋅防銹層的圖示省略。 然後’如第2 (a)圖所示，在該電路形成用銅箔層5 形成微細銅粒6的面形成銅抗蝕刻層7。銅抗蝕刻層7的形 第15頁 2169-4126-PF i ahddub.ptd 507512

成，使用日合ALF0株式會社的乾薄膜。而如第2 (b)圖所 示’將銅箱電路8形成於該銅抗蝕刻層7所需的電路圖形予 以曝光顯影。此時，如第2 (a)圖以及第2 ( b)圖所示， 在載體用銅箔3的整個表面，使用同樣的乾薄膜以形成銅 抗餘刻層7。 之後，藉由鹼性銅蝕刻液，由電路形成用銅箔層5之 微細銅粒6形成面予以蝕刻而在具載體箔片之複合銅"猪2表 面形成銅箔電路8。銅箔電路8形成後的具載體箔片之複合 銅箔2示意剖面圖如第3 ( c )圖所示。

銅箔電路8的形成終止後，即展開銅抗蝕刻層7的剝離 作業。此處所使用的剝離液，為市售的鹼性的絕緣剝離 液。銅抗蝕刻層7去除作業完成後的狀態如第3 (d)圖所 示0 使用形成該銅箔電路8的具載體箔片之複合銅箔2與構 成樹脂基材的預浸潰體9以熱間沖壓加工製造覆銅積層'板 10此時，具載體治片之複合鋼箔2之銅箔電路8形成面與 預浸潰體9對向配置使之接觸，而如第4 (e)圖所示層疊 沖壓成型。此時，如第4(e)圖所示，使用2牧的預浸潰 體9，在其外側配合各形成一牧銅箔電路8後的具載體箔 片之複合銅箔2而成兩面板。又，通常，硬化前的階段稱 為預浸潰體9 ,硬化後稱為基材或絕緣基材，而本實施例 中，不論硬化前後，為了使說明更容易懂而都稱為預浸潰 體9 〇 、 該覆銅積層板10製造完成後，接著將位於該覆銅積層

507512 五、發明說明（12) 板1 0外層的載體用銅箔層3蝕刻去除以使阻抗電路带 鎳層4露出。此時的銅蝕刻液，使用高硫酸銨溶液^ 止阻抗電路形成用鎳層4的溶解。第5(f)圖顯示 銅箔層3去除後的狀態。 秋1體用 接著，在用以形成鎳阻抗電路丨丨的阻抗電路形成用鎳 層4上形成鎳抗蝕刻層丨2。鎳抗蝕刻層丨2形成後的狀態如 第5(g)圖所示。此處的鎳抗蝕刻層12，使用 述^ 蝕刻（層）7所使用同樣的抗蝕刻（材料）。 钔机 鎳抗蝕刻層12形成終止後，使鎳阻抗電路u的阻抗電 路圖形曝光顯影。此顯影後的狀態顯示於第6 (㈧圖。 鎳抗蝕刻層1 2顯影終止後，使用鎳的選擇性蝕刻液以 蝕，形成鎳阻抗電路1丨。此時所使用的鎳的選擇性蝕刻液 ，是用600ml / }的特級硫酸加離子交換水的溶液，如第 6 ( i)圖所示。 •取後，將鎳抗蝕刻層1 2以市售的抗蝕刻剝離液，如第 7 ( D、圖所示地予以去除以製造具阻抗電路之印刷配線板 1。由以上方法得到的具阻抗電路之印刷配線板1，電路精 度優良，具有良好電路寬度穩定性，阻抗電路的最後加工 ，度也令人十分滿意。但是，本發明者，為了使最後加工 完成，f阻抗電路之印刷配線板1的鎳阻抗電路11，精度 更為提回’藉由雷射加工法使鎳阻抗電路11的緣端部之直 線性更為良好，而最後加工完成具阻抗電路之印刷配線板 [產業上的利用性]

五、發明說明（13) 使用本發明相關的具載體、 述具阻抗電路之印刷配線之製造方法？是合銅落，並採用上 有的最後加工精度良好的具阻抗電路^而得以製造從來沒 而，阻抗電路之控制變得容易，並得印刷配線板。因 刷配線板的應用範圍大幅度地提高。使具阻抗電路之印 [圖式簡單說明] ° J 1圖為顯不具載體箔片之複合 ^ 9 m ^ ^ 7 m ^ 〜/白的剖面不思圖。 面為〜員示具阻抗電路之印刷配線板製造流 程的概念圖。 [符號說明] 1〜具鎳阻抗電路的印刷配線板； 2〜具阻抗電路的印刷配線板製造用銅箔； 3〜載體用銅箔層； 4〜阻抗電路形成用鎳層； 5〜電路形成用鋼箔層·， 6〜微細銅粒； 7〜銅抗餘刻層； 8〜銅箔電路； 9〜預浸潰體； 9〜預浸潰體 ； 10〜覆銅積層板； 11〜鎳阻抗電路； 1 2〜鎳抗蝕刻層。

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Claims (1)

1. / j a 六、申請專利範圍 1 · 一種具載體萡片 〜 —^ 箔層與電路形成：二鋼箱，用以製造 之印刷配線板，，自層之間具備阻抗電路形^栽體用鋼 其特徵在於： 用金屬層 阻抗電路形成用金 狄2. *申請專利範園第土日項為所述層或鎳合金層。 泊，其中作為阻抗電路 用’屈、具載體箔片之複八 厚度為。.。1_〜4心丨成用金屬層之銻層或錄合金°:的 3·如申請專利範圍 銅羯，其中作為阻抗電：形或成述的具載體落片之複合 屬：之銻層或鎳合金層為含有由磷、蝴、妒 、錳、鐵、鈷、鋅、鉬、 瓜、鈦、釩、鉻 以上合金元素的鎳基合金;、 ' 、銻、銅中所選擇的一種 4. -種具阻抗電路的印刷 清專利範圍第1、2或3 板之裊化方法，使用申 或鎳合金層之具載體/、備阻抗電路形成用鎳層 路與阻抗電路的= Μ ’以製造具備銅箱電 其特徵在於：几、Ρ刷配線板’ 在具載體片複合銅猪之該雷 銅抗餘刻層，將形成二形成用鋼猪的面形成 予以曝光顯影； 餘刻層的銅箱電路電路圖形 成用=鎳層或鎳合金層之銅姓刻液，將電路形 銅箱電路；』，以在阻抗電路形成用金屬層表面形成 第19頁 2169-4126-PF i ahddub.ptd 六、申請專利範圍 將銅抗餘刻層除去，· 予以帟2成此銅名電路之具載體箔片複合鋼箔的銅箔電路 形成的面’在與絕緣層構成材料接觸的 並熱間沖壓加工以製造覆銅積層板； 將位於該覆銅積層板外層的載體用銅箔層除去，以露 出阻抗電路形成用鎳層或鎳合金層； 在該錄層或鎳合金層上形成鎳抗蝕刻層，並使阻抗電 路圖形曝光顯影； 使用鎳或鎳合金的蝕刻液施行阻抗電路蝕刻以形成阻 抗電路； 將鎳抗餘刻層除去。 5 ·如申明專利範圍第4項所述的具阻抗電路的印刷配 ，板之製造方法，其中鎳或鎳合金的蝕刻液，為不致使銅 溶解的選擇性蝕刻液，使用下列任何一種溶液·· (i) 550ml / 1〜650ml / 1濃度的硫酸溶液 (i i )硫酸與硝酸的混酸溶液 (iii)硫酸與m —硝基苯續基酸（nitrobenzene sulfuric acid)的混合溶液。 6· —種印刷配線板，以如申請專利範圍第4或5項所述 的具阻抗電路的印刷配線板之製造方法來製造。

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