TWI660837B - 複合金屬箔及其製造方法以及印刷配線板 - Google Patents

複合金屬箔及其製造方法以及印刷配線板 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種即使在加熱施壓製程之後也具有低位穩定的剝離強度的複合金屬箔及其製造方法。該複合金屬箔具有以下構造:由金屬箔構成的載體、在載體的表面上形成的擴散防止層、在擴散防止層上藉由物理性的成膜方法形成的由金屬構成的剝離層、以及在剝離層上藉由電鍍法形成之由金屬構成的轉印層,其中構成剝離層的金屬是與構成轉印層的金屬相同之元素,且剝離層藉由物理性的成膜方法而形成為具有預定的膜密度。

Description

複合金屬箔及其製造方法以及印刷配線板
本發明係有關於一種複合金屬箔及其製造方法以及印刷配線板。
近年來,在要求小型化、高處理速度的電子設備中,使用形成有微細圖案(精細(fine)圖案)的多層構造的印刷配線板,來高密度地安裝由封裝基板搭載的半導體元件。
另外,作為安裝元件,為了重新配線,而使用積聚(build up)基板,基本上由被稱為芯(core)層的支撐層、以及在其單面或兩面上進行了配線的積聚層構成。對於該積聚層,伴隨著元件的小型化,也需要精細圖案。
作為適合於形成精細圖案的印刷配線板的製造方法,有針對在絕緣樹脂(以下簡稱為「基材」)上貼合極薄銅箔而形成的銅覆層疊層板藉由蝕刻法等形成圖案的方法。但是,如果銅箔的厚度為12[μm]以下,則在形成銅覆層疊層板的時候,易於產生褶皺、龜裂,所以已知還有使用了在支撐體(以下稱為「載體」)上層疊極薄銅箔而成的複合金屬箔 的銅覆層疊層板的製造方法。
對於精細圖案化發展顯著的封裝基板,為了進一步小型化,進行了藉由使芯層變薄、甚至省略芯層而使基板變薄的嘗試。在專利文獻1~3中,公開了藉由在支撐體上形成積聚層並從支撐體分離,從而省略了芯層的基板(以下稱為「無芯基板」)的製造方法,在專利文獻1中,公開了使用上述複合金屬箔作為支撐體的製造方法。
關於上述複合金屬箔,在專利文獻4~6中,公開了在載體上隔著包含鉻(Cr)等的無機覆膜或具有置換基(官能基)的含氮化合物的有機覆膜等各種剝離層形成銅箔,用該剝離層進行分離而將銅箔膜轉印到基材上的方法。
另外,在專利文獻7中,公開了作為上述複合金屬箔的結構,在載體箔上具有擴散防止層、由銅構成的剝離層、以及使用了酸性電鍍浴的由與剝離層相同的金屬構成的轉印層的複合金屬箔及其製造方法。
〔先前技術文獻〕
(專利文獻1)日本專利第4273895號公報
(專利文獻2)日本特開2009-252827號公報
(專利文獻3)日本特開2010-080595號公報
(專利文獻4)日本特公昭56-34115號公報
(專利文獻5)日本特開平11-317574號公報
(專利文獻6)日本特開2000-315848號公報
(專利文獻7)日本特開2012-115989號公報
近年來,使用高玻璃轉移溫度之樹脂的基材之使用情形較多,加熱施壓製程的條件變得更加嚴苛。在專利文獻4~7公開的複合金屬箔中,一般由於加熱施壓製程,載體的剝離強度增大,所以根據加熱施壓製程條件的情形,有可能因為載體的剝離強度過高,而產生剝離不良(不能剝離)、整個極薄銅箔從基材剝離開等不良狀況。
另一方面,在無芯基板中,例如在專利文獻1公開的製造方法之中,反覆多次進行用於形成積聚層的加熱施壓製程,而在最終剝離之時間點時的剝離強度變得過高的話,則有可能產生剝離不良、積聚層被破壞等不良狀況,因此需要一種即使反覆多次進行加熱施壓製程、而剝離強度仍穩定的複合金屬箔。
本發明是有鑒於上述情況而完成的,其主要的目的在於提供一種即使在加熱施壓製程之後也具有低位穩定之剝離強度的複合金屬箔及其製造方法。
本發明之複合金屬箔的特徵在於具備:一載體,由金屬箔構成;一擴散防止層,形成於上述載體的表面;一剝離層,由藉由物理性的成膜方法形成在上述擴散防止層上,具有預定的一膜密度,且由金屬構成;及一轉印層,藉由電鍍法形成在上述剝離層上,且由金屬構成,上述擴散防止層抑制金屬原子從上述剝離層向上述載體擴散,構成上述剝離層的金屬是與構成上述轉印層的金屬相同之元素的銅,調整上述膜密度,以能夠從上述轉印層剝離由上述載體、上述擴散防止層以及上述剝離層所構成的層疊膜。
在本發明之複合金屬箔的結構中,構成剝離層以及轉印層的金屬是銅,藉由使用物理性的成膜方法調整剝離 層以保持預定的膜密度,即使在用於形成印刷基板的加熱施壓製程之後也能夠實現低位穩定的剝離強度。
作為形成剝離層的物理性的成膜方法,較佳可以使用真空蒸鍍,並且剝離層的較佳的膜密度是92%以上。使剝離強度能保持低位穩定之剝離層的厚度較佳為0.2~0.5μm。
在本發明之複合金屬箔的結構中,藉由設置擴散防止層,能夠抑制構成剝離層、轉印層的金屬原子由於加熱施壓製程而擴散到載體側,所以不易產生如與剝離有關的不良狀況。
在此,上述擴散防止層係由Ni(鎳)、P(磷)、Co(鈷)、Mo(鉬)、Cr(鉻)的元素群的任一種元素構成的單一金屬、或由從上述元素群選擇的兩種以上的元素構成的合金、或氫氧化物、或氧化物、或上述單一金屬、合金、氫氧化物、氧化物的複合體構成,其厚度是0.05~1000[mg/m2]。另外,也可以在上述載體的背面側也形成同樣的層。
另外,載體的金屬箔較佳可以使用銅箔。
關於剝離層的黏著力,能夠在JIS-D0202(1988)中的橫切黏著性試驗中評價。如果橫切黏著性試驗的殘留率為10%以下,則關於在轉印層形成之後剝離由載體、上述擴散防止層以及剝離層構成的層疊膜所需的強度(以下稱為「載體剝離強度」),實施220℃、4小時為止的加熱試驗,將加熱時間[hr]作為X軸且將剝離強度[kN/m]作為Y軸而描繪了剝離強度的加熱時間相關性的情況下,基於最小平方法的近似一次函數的斜率為0.01[kN/mhr]以下,此時(加熱試驗時以及試驗前後)的載體剝離強度保持0.05[kN/m]以下。
如果橫切黏著性試驗的殘留率超過10%,則在加熱之後,低位穩定變得困難,而如果斜率超過0.01[kN/mhr],加熱後的載體剝離強度超過0.05[kN/m],則剝離本身變得困難等等,對印刷基板將有實用上的間題。
剝離層和轉印層之厚度的總和是0.2[μm]以上且12[μm]以下。如果厚度薄,則覆膜的形成變得困難,而且剝離層中的剝離變得困難,並且如果超過12[μm],則精細圖案的形成變得困難。
另外,可以在上述載體的背面側,也形成同樣由上述擴散防止層、上述剝離層以及上述轉印層所構成的層疊膜。
本發明之複合金屬箔的製造方法的特徵在於具有以下步驟:製備由金屬箔構成的載體的步驟;在上述載體的至少一側的表面上形成擴散防止層的步驟;在上述擴散防止層的表面上藉由物理性的成膜法形成剝離層的步驟;以及在上述剝離層的表面上藉由電鍍法形成轉印層的步驟。
藉由在物理性的成膜法的形成條件下、調整上述剝離層的膜密度,能夠使加熱施壓製程之後的剝離強度保持低位穩定,防止剝離強度的增大所引起的銅覆層疊層板、印刷基板製造上的不良狀況。
本發明之銅覆層疊層板的特徵在於:藉由將上述複合金屬箔接合到用於形成銅覆層疊層板的基材上來形成層疊構造體,在上述層疊構造體的上述剝離層中,藉由從轉印層剝離上述載體、上述擴散防止層以及上述剝離層,使上述轉印層殘留在上述基板上。
在用於接合的加熱施壓製程之後,在從轉印層剝 離載體、擴散防止層以及剝離層的製程中,能夠防止如不能剝離等的不良狀況,能夠高良率地製造銅覆層疊層板。
另外,藉由對本發明之銅覆層疊層板的轉印層進行圖案化,以能夠製造印刷配線板。
本發明之無芯基板的特徵在於藉由如下製程形成:使複合金屬箔的載體和無芯基板的支撐部件貼合的製程;積聚層形成製程,包括將藉由加熱施壓在上述複合金屬箔的上述轉印層側接合由樹脂構成的絕緣層以及由銅箔構成的配線用導電層,之後對上述配線用導電層進行圖案化而形成配線的製程反覆一次以上;及在上述轉印層中將上述複合金屬箔和上述支撐部件剝離的製程。
在無芯基板的製造過程中,即使反覆加熱施壓處理,剝離層中的剝離強度仍能保持低位穩定,所以能夠抑制在上述支撐部件和複合金屬箔的剝離製程中發生不良狀況。
根據本發明之複合金屬箔,藉由設置擴散防止層,使剝離層的膜密度最佳化,能夠使加熱施壓製程之後的剝離強度保持低位穩定,能夠防止加熱施壓製程所致的剝離不良、轉印層的破損等等、剝離強度的增大所致的不良狀況。另外,藉由使用本發明之複合金屬箔來製造印刷配線板或無芯基板等,能夠防止剝離製程中的不良狀況,提高產能。
1‧‧‧複合金屬箔
2‧‧‧載體
3‧‧‧擴散防止層
4‧‧‧剝離層
5‧‧‧轉印層
5a‧‧‧已圖案化的轉印層
6‧‧‧基材
7‧‧‧印刷配線板
8‧‧‧作為支撐體的材料
9‧‧‧無芯基板的樹脂
10‧‧‧銅箔
11‧‧‧積聚層
12‧‧‧無芯基板
13‧‧‧半導體元件
14‧‧‧無芯封裝基板
S1~S4‧‧‧步驟
圖1是第一實施樣態的複合金屬箔的剖面圖。
圖2是第一實施樣態的複合金屬箔的變形例。
圖3是繪示出第一實施樣態的複合金屬箔之製造方法的 製程圖。
圖4(a)~4(d)是與圖3的各製程對應的製程剖面圖。
圖5是繪示出剝離強度的加熱處理時間相關性的曲線。
圖6(a)~6(c)是繪示出第二實施樣態的銅覆層疊層板之製造方法的製程圖。
圖7是繪示出第三實施樣態的印刷配線板的剖面圖。
圖8(a)~8(c)是繪示出第四實施樣態的無芯基板的製造方法的製程圖。
圖9(a)~9(b)是繪示出第四實施樣態的無芯基板的製造方法的製程圖。
圖10是繪示出第四實施樣態的無芯基板的剖面圖。
以下,參考附圖,說明本發明之各實施樣態。但是,在本發明之主旨的認定中,各實施樣態以及各實施例皆並非提供限制性解釋。另外,關於同一或同種的部件,附予相同的參考符號,並且有時省略說明。
〔第一實施樣態〕〔複合金屬箔的構造〕
首先,以下說明本發明中的複合金屬箔的構造。圖1是繪示出本發明中的複合金屬箔的一個例子的概略剖面圖。複合金屬箔1由成為層疊膜的支撐體的載體2、在載體2的表面上形成的擴散防止層3、形成在擴散防止層3的表面上的剝離層4、以及形成在剝離層4的表面上的轉印層5所構成。關於載體2,只要能對預想的加熱施壓製程具有耐熱性、並可成為在其上層形成的層疊膜的支撐體者,則沒有特別限制。例如,可以舉出藉由軋延法、電解法形成的銅箔、銅合金箔等金屬 箔。雖然將由上述擴散防止層3、剝離層4、轉印層5所構成的層疊膜至少形成於載體的單一面,但也可以形成於兩面。
在使用銅箔作為載體2的情況下,基於處理的觀點,較佳使該銅箔的厚度成為9~300μm,更佳為18~35μm。其原因為:如果載體小於9μm,則易於產生褶皺、龜裂,所以難以當作載體使用,並且如果超過300μm,則過於強韌而難以處理。另外,在對形成的轉印層5的表面粗糙度進行低粗度化的情況下,使載體2的表面粗糙度如RzJIS:1.0μm以下般的軋延銅箔、特殊電解銅箔而作為載體2即可。另外,RzJIS是指在JIS-B0601(2013)中規定的十點平均粗糙度。
擴散防止層3是在載體2的表面上形成的膜,是為了防止由於後面的熱處理製程而使構成剝離層4、轉印層5的金屬原子擴散到載體側(或相互擴散)而設置的。作為這樣的材料,可以舉出由Ni、P、Co、Mo、Cr的元素群的任一種元素構成的單一金屬、或由從上述元素群中選擇的兩種以上的元素構成的合金、或氫氧化物、或氧化物、或上述單一金屬、合金、氫氧化物、氧化物的複合體等。
擴散防止層3的厚度較佳為0.05~1000[mg/m2]。另外,用黏著量(每單位面積的質量)表示膜厚的原因在於,擴散防止層3的膜厚非常薄,所以難以直接測定。
在擴散防止層的膜厚非常薄的情況下,無法發揮充分的擴散防止功能。即,其原因為:在形成印刷配線板、或無芯基板而進行加熱施壓的時候,構成剝離層4、轉印層5的金屬原子易於擴散到載體2側,而造成剝離困難。另外,關於其厚度,根據形成擴散防止層的金屬的種類而適當地調整。但是,如果厚度超過1000mg/m2,則導致覆膜形成的成本 增大,所以並不佳。
剝離層4是藉由真空蒸鍍法形成的。關於剝離層4,藉由對形成條件進行最佳化,即使在加熱施壓製程之後也不會產生剝離不良等,而就剝離層4而言,能夠使由載體2、擴散防止層3以及剝離層4所構成的層疊膜從轉印層5剝離出來。在此,剝離層4的厚度是,如後所述般地,較佳為0.2~0.5μm。如果小於0.2[μm],則作為剝離層4的功能劣化,所以並不佳。另外,超過0.5μm的話,隨著厚度加厚,導致覆膜形成的成本增大,並且作為剝離層的功能劣化。
真空蒸鍍法是適合於剝離層形成的方法。如後所述,藉由使蒸鍍輸出(電子束功率)從以往條件的45[kW]向35[kW]以下低輸出化,剝離膜4的膜密度成為92%以上,成為比以往更緻密的膜。在此,膜密度定義為藉由蒸鍍形成的膜的密度(比重)和體積密度(bulk density)(比重)之比。
藉由將剝離膜4的形成條件最佳化,使剝離層4的黏著力,在橫切黏著性試驗中的殘留率成為10%以下,將220℃、4小時為止的加熱時間[hr]作為X軸且將剝離強度[kN/m]作為Y軸而描繪了剝離強度的加熱時間相關性的情況下,基於最小平方法的近似一次函數的斜率成為0.01[kN/mhr]以下,能夠使此時的載體剝離強度成為0.05[kN/m]以下。因此,防止在製造銅覆層疊層板或印刷基板等時的剝離製程中的不良等。
轉印層5是成為構成印刷配線板的基材的導體的層,使用導電性高的金屬即可。具體而言,較佳為銅。
但是,因為轉印層5上也可能黏著部分剝離層4,所以需要注意厚度的調整。即,關於剝離層4和轉印層5的 厚度的總和,由於在轉印到構成印刷配線板的基材的時候對電路的精細圖案化造成影響,所以厚度的總和較佳為0.2~12[μm]。其原因為,在小於0.2[μm]的時候,覆膜的形成變得困難,並且剝離層4的剝離功能劣化。另外,如果超過12[μm],則精細圖案的形成變得困難。另外,關於擴散防止層3,還有黏著到剝離層4的情況,但調查的結果顯示其黏著量極其輕微而不成為問題。
圖2是繪示出第一實施樣態的變形例的圖。即,在圖1的複合金屬箔的情況下,僅在載體2的一側的面上形成了層疊膜,但圖2是在載體2的兩面上形成了同樣的層疊膜的例子。
〔複合金屬箔的製造方法〕
接下來,說明上述複合金屬箔的製造方法。圖3是繪示出上述複合金屬箔的製造方法的步驟的圖。圖4是與圖3的各步驟對應的製程剖面圖。
〔步驟S1〕
首先,作為載體2,製備藉由軋延法、電解法形成的金屬箔。(圖4(a))在此設為使用藉由電解法得到的未處理電解銅箔(未進行表面處理的銅箔)。另外,設其厚度例如為18μm。
〔步驟S2〕
接下來,在載體2的表面上形成擴散防止層3。(圖4(b))具體而言,製備用於形成擴散防止層的電鍍浴,在該電鍍浴中浸漬載體2的表面而藉由電鍍在載體2的表面上形成擴散防止層3。擴散防止層3係由Ni、P、Co、Mo、Cr的元素群的任一種元素構成的單一金屬、或由從上述元素群選擇的兩 種以上的元素構成的合金、或氫氧化物、或氧化物、或上述單一金屬、合金、氫氧化物、氧化物的複合體構成,但在此繪示出將由Ni、P、Cr構成的複合層形成為擴散防止層的例子。另外,其厚度例如為286[mg/m2]。
〔步驟S3〕
接下來,在擴散防止層3的表面上形成剝離層4。(圖4(c))該剝離層4的形成方法較佳為真空蒸鍍法,使形成剝離層的蒸鍍輸出為35[kW],剝離層的厚度為0.2[μm],構成剝離層4的金屬較佳為與構成在接下來的步驟S4中形成的轉印層5的金屬相同的金屬元素。
〔步驟S4〕
接下來,在剝離層4的表面上形成轉印層5。(圖4(d))轉印層5的形成,能夠使用應用了電鍍法的化學性的成膜方法、例如電沉積浴。關於轉印層5,如果考慮使用銅,則在考慮了工業上的大量生產的情況下,較佳使用酸性的電鍍浴、例如硫酸銅電鍍浴。作為硫酸銅電鍍浴,藉由浸漬到例如含有硫酸100[g/L]和五水硫酸銅250[g/L]的電解液並以預定電流通電,形成轉印層5,使之成為預定的厚度即可。藉由該步驟,完成複合金屬箔1。
藉由後述詳細的實驗,明確了藉由根據其成膜條件調整利用物理性的成膜法形成的剝離層4的膜密度,能夠調整利用作為化學性的成膜法的代表的電鍍法形成的轉印層5和剝離層4的剝離強度。另外,即使在轉印層5的表面上作為殘渣而殘留有剝離層4,由於剝離層4由與轉印層5相同的金屬元素構成,所以無惡劣影響。
另外,考慮到後述印刷配線板或無芯基板的製造, 作為進一步的步驟,為了提高與構成印刷配線板的基材6、或作為支撐體的材料8的黏著力,也可以對轉印層5的表面實施粗化處理。
在該情況下,將在載體2上形成的轉印層5,在硫酸銅-硫酸溶液中,在臨界電流密度附近進行陰極電解,藉由枝晶狀、或微細狀的銅粉,形成粗化面即可。藉由基材、或作為支撐體的材料的種類、所要求的黏著力,調整粗化面的表面粗糙度。表面粗度較佳為RzJIS:6μm以下,如果考慮形成極其微細的精細圖案,則更佳為RzJIS:2[μm]以下。另外,RzJIS是指在JIS-B0601(2013)中規定的十點平均粗糙度。
進而,也可以為了防止銅粉的飛散,對實施了粗化處理的轉印層5,根據需要進行包覆處理。
在製造後述印刷配線板7或無芯基板11的時候,起因於製程中的加熱施壓製程、蝕刻製程等,有基材6或作為支撐體的材料8、和轉印層5的結合降低的情況。因此,基於維持結合狀態的目的,作為塗層處理,也可以進一步實施利用Zn(鋅)、Cr(鉻)、Co(鈷)、Mo(鉬)、Ni(鎳)、P(磷)、W(鎢)等異種金屬的塗層處理、利用含有重鉻酸離子的溶液的鉻酸處理、利用含有苯並三唑、矽烷耦合劑或它們的衍生物的溶液的有機防銹處理等。
另外,考慮到無芯基板11的製造,為了將載體2也與作為支撐體的材料8貼合,也可以對載體2也進行上述粗化處理、包覆處理、塗層處理。
以下,更詳細地說明具體的實施例。
(實施例1)
首先,製備藉由以往公知的方法形成的未處理電解銅箔,作為載體2(步驟S1)。在該載體的表面上,形成由Ni、P、Cr構成的複合層,作為擴散防止層3(步驟S2)。
接下來,為了形成剝離層4,藉由真空蒸鍍法,使蒸鍍輸出成為30[kW],而形成了厚度0.2[μm]的銅層(步驟S3)。進而,為了在其表面上形成轉印層5,在形成了剝離層4的載體上,藉由公知的硫酸/硫酸銅電鍍浴,形成了由厚度4.8[μm]的銅箔構成的轉印層5(步驟S4)。另外,剝離層4是銅層,所以如果在硫酸銅電鍍浴中長時間浸漬,則恐怕會有進行溶解反應造成剝離層4溶解的可能,所以最遲也必須在5分以內開始進行形成轉印層5的電沉積作業。
最後,在基材是樹脂的情況下,以提高與轉印層5的附著力為目的,對轉印層5實施了粗化處理。該情況下,在粗化處理中,使枝晶狀或微細狀的銅粉析出。
作為公知的粗化處理,能夠藉由在例如日本特開平1-246393號公報中公開的方法,使微細狀的銅粉析出。
接下來,在形成了包覆銅的轉印層5的表面上,依次進行利用Ni的塗層處理、利用Zn-Cr的鉻酸鋅處理、矽烷耦合劑處理,而得到了複合金屬箔1。
(實施例2)
在上述實施例1中,除了將擴散防止層變更為由Ni、P構成的複合層以外,進行與上述實施例1同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(實施例3)
在上述實施例1中,除了將擴散防止層變更為由Co、Mo、Cr構成的複合層以外,進行與上述實施例1同樣的步驟,而 得到了複合金屬箔1。
(實施例4)
在上述實施例1中,除了使剝離層為以35[kW]的蒸鍍輸出,厚度為0.5[μm]的銅層以外,藉由與實施例1同樣的方法,而形成了複合金屬箔1。
(實施例5)
在上述實施例4中,除了使擴散防止層的厚度為421.6[mg/m2]以外,進行與上述實施例4同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(實施例6)
在上述實施例1中,除了使轉印層5的厚度為1.3[μm]以外,進行與上述實施例1同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(實施例7)
在上述實施例1中,除了使轉印層5的厚度為11.8[μm],以外,進行與上述實施例1同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(比較例1)
在上述實施例1中形成了擴散防止層3,但在比較例1中則未形成擴散防止層3,除此以外,進行與上述實施例1同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(比較例2)
在上述實施例1中形成了剝離層4,但在比較例2中則未形成剝離層4,除此以外,進行與上述實施例1同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(比較例3)
在上述實施例1中,剝離層4是藉由真空蒸鍍法以30[kW]的蒸鍍輸出而形成的厚度0.2[μm]的銅層,但在比較例3中,利用以往的蒸鍍輸出的45[kW],形成了厚度0.2[μm]的銅層,除此以外,進行與上述實施例1同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(比較例4)
在上述實施例2中,剝離層4是藉由真空蒸鍍法以30[kW]的蒸鍍輸出而形成的厚度0.2[μm]的銅層,但在比較例4中,利用以往的蒸鍍輸出的45[kW],形成了厚度0.2[μm]的銅層,除此以外,進行與上述實施例2同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(比較例5)
在上述實施例3中,剝離層4是藉由真空蒸鍍法以30[kW]的蒸鍍輸出而形成的厚度0.2[μm]的銅層,但在比較例5中,利用以往的蒸鍍輸出的45[kW]的輸出,形成了厚度0.2[μm]的銅層,除此以外,進行與上述實施例3同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(比較例6)
在上述實施例1中,使剝離層4的厚度為0.2[μm],但在比較例6中,使剝離層4的厚度成為0.01[μm],除此以外,進行與上述實施例1同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(比較例7)
在上述實施例1中,使剝離層4的厚度為0.2[μm],但在比較例7中,使剝離層4的厚度為0.7[μm],除此以外,進行與上述實施例1同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
(比較例8)
在上述實施例1中,剝離層4是藉由真空蒸鍍法以30[kW]的蒸鍍輸出而形成的厚度0.2[μm]的銅層,但在比較例8中,使蒸鍍時的蒸鍍輸出為高輸出的55[kW],而形成了厚度0.2[μm]的銅層,除此以外,進行與上述實施例1同樣的步驟,而得到了複合金屬箔1。
在表1中,總結上述樣本的製作條件。另外,在表1中,一併地記載各樣本製作條件下的剝離層的膜密度、橫切黏著性試驗殘留率、剝離強度的加熱試驗結果(包括相對於加熱時間的斜率)。
另外,表1中的膜密度(%)是用藉由上述各成膜條件形成的膜(剝離層)的比重和體積中的相同金屬元素的比重之比定義的,被定義為用於對所形成的膜的緻密度進行定量化的指標。因此,膜密度100%是與體積相同的比重,可以認為意味著其值越接近100%,膜的緻密性越高。
(表1)
橫切黏著性殘留率的計算如上述依照JIS-D0202(1988)中的橫切黏著性試驗方法。
剝離強度依照JIS-C6481(1996)中的剝離強度的試驗方法。
另外,相對於加熱時間的斜率是如上述,在溫度220℃、4小時為止的對於剝離強度[kN/m]的加熱時間[hr]相關性的近似一次函數的斜率[kN/mhr],是對剝離強度的穩定性進行定量化而得到的。意味著如果其值小,則剝離強度相對於加熱時間其變化小,亦即穩定。
圖5是繪示出剝離強度的加熱時間相關性的曲線,在縱軸(Y軸)中繪示出剝離強度[kN/m],在橫軸(X軸)中繪示出加熱時間[hr],作為例子,分別針對實施例1以及比較例3,描繪了測定資料以及近似一次函數的直線。可知相比於比較例3,在實施例1中,近似一次函數的斜率(以後簡略為「斜率」)大幅降低(改善),剝離強度改善。
在表1中,能夠理解實施例1~6中的所有條件的膜密度顯示出92%以上的高值,在使剝離層的成膜時的蒸鍍輸出為低輸出的條件下,成為緻密的膜。進以能夠理解這些條件的橫切黏著性試驗殘留率良好而為10%以下,而加熱試驗中的剝離強度是0.05[kN/m]以下的值,斜率也為0.01[kN/mhr]以下而使加熱處理低位穩定,確保良好的剝離性。藉由這樣使用緻密的膜作為剝離層,橫切黏著性試驗、剝離強度的加熱試驗均可得到良好的結果。因此,能夠解決剝離不良等問題。
另一方面,可知在比較例3、4、5、8的條件、即剝離層的成膜時的蒸鍍輸出比實施例1~6更高的情況下,剝離層的膜密度低到80%水準,並且橫切黏著性試驗殘留率高。可知在這些條件下,加熱試驗的剝離強度也高,進而斜率也顯示出大的值,欠缺對於加熱處理的穩定性。
另外,在比較例6、7的條件下,剝離層的成膜 時的蒸鍍輸出與實施例1~6同樣地是低輸出,所以雖然膜密度高,但橫切黏著性試驗殘留率高。進而,在剝離強度的加熱試驗中,剝離強度高,且其斜率也大,且對於加熱處理的穩定性也惡化。即,可知剝離層的膜厚過薄或過厚,橫切黏著性試驗殘留率、剝離強度都劣化。根據實施例1~6的結果可知,需要將剝離層的厚度設定得至少比0.01[μm]更厚、且比0.7[μm]更薄,較佳為0.2~0.5μm。
另外,根據比較例1(無擴散防止層)中的橫切黏著性試驗殘留率以及剝離強度的加熱試驗的結果,顯然需要擴散防止層的存在,並且根據比較例2(無剝離層)中的剝離強度的加熱試驗的結果,顯然需要剝離層的存在。
另外,在以上的實施例以及比較例中,作為剝離層4的形成方法,僅記載了真空蒸鍍法,但本發明不限於此,只要得到必要的膜密度,則也可以使用以往公知的物理性的成膜法、例如濺射法、離子電鍍法來代替真空蒸鍍法。
〔第二實施樣態〕〔銅覆層疊層板的製造方法〕
接下來,說明使用複合金屬箔1來製造銅覆層疊層板的方法。圖6係繪示出在印刷配線板的基材6上轉印複合金屬箔1,來製造銅覆層疊層板的製程的圖。
如圖6(a)所示,首先,使複合金屬箔1和構成印刷配線板的基材6相向而對,之後使兩者黏著。接下來,如圖6(b)所示,藉由在黏著的狀態下加熱施壓,形成複合金屬箔1和基材6的層疊構造體。
接下來,如圖6(c)所示,藉由從上述層疊構造體剝下載體2、擴散防止層3、以及剝離層4,成為在基材6上貼合了轉印層5的狀態,即完成銅覆層疊層板。另外,也 可以在基材6的兩面上貼合轉印層5而成為兩面銅覆層疊層板。
關於從上述層疊構造體剝下載體時的剝離的強度(剝離強度),在220℃、4小時為止的加熱處理下的斜率是0.01[kN/mhr]以下,此時的載體剝離強度是0.05[kN/m]以下,所以能夠抑制發生剝離不良等。另外,還有在剝離的時候擴散防止層3的一部分在剝離層上成為殘渣的情況,但調查的結果,確認了其量極其輕微,沒有問題。
〔第三實施樣態〕〔印刷配線板的製造方法〕
能夠使用上述銅覆層疊層板來製造印刷配線板。圖7係繪示出在上述銅覆層疊層板中形成電路圖案,來製造印刷配線板的樣子的剖面圖。
如圖7所示,藉由蝕刻法等形成已圖案化的轉印層5a,由此完成形成有電路圖案的印刷配線板7。另外,也可以根據需要進而層疊複合層疊層板,來形成多層構造的印刷配線板。
〔第四實施樣態〕〔無芯基板的製造方法〕
能夠使用上述複合金屬箔1來製造無芯基板11。以下,說明其方法。圖8係繪示出在作為支撐體的材料8上貼合複合金屬箔1,來製造無芯基板11的製程的圖,但該圖僅為一個例子,本發明不限於該製造方法。
如圖8(a)所示,首先,使複合金屬箔1和作為支撐體的材料8相向而對,之後使兩者貼合而作為支撐體。此時,與作為支撐體的材料8相向的面為載體2側。
接下來,如圖8(b)所示,在複合金屬箔1中,在與作為支撐體的材料8貼合的面的相反一側、即轉印層側, 將無芯基板的樹脂9以及銅箔10相向而對並加熱施壓,從而形成層疊體。
接下來,如圖8(c)所示,利用蝕刻法等,對無芯基板的樹脂上的銅箔10進行圖案化,進行電路形成、表面處理、層間絕緣膜形成以及層間連接,進而反覆進行層疊樹脂/銅箔並加熱施壓的製程,利用以往公知的多層板製造方法來形成積聚層11。
接下來,如圖9(a)所示,藉由剝離層4,將積聚層11剝離,而得到無芯基板12。此時,關於在無芯基板12側附隨的轉印層5,既可以全面去除也可以形成電路,適宜地選擇,在此繪示出例如在轉印層5中形成電路的例子。
接下來,如圖9(b)所示,在無芯基板12中安裝並密封半導體元件13,無芯封裝基板14即完成。另外,也可以如圖10所示,在作為支撐體的材料8的兩面上貼合複合金屬箔1,在兩面上製造無芯封裝基板14。
關於使上述無芯基板剝離時的剝離強度,在220℃、4小時為止的加熱處理下的斜率為0.01[kN/mhr]以下,此時的載體剝離強度是0.05[kN/m]以下,能夠防止發生剝離不良等。
雖然本發明已用具體實施樣態揭露如上,然其並非用以限制本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (12)

  1. 一種複合金屬箔,包含:一載體,由金屬箔構成;一擴散防止層,形成於上述載體的表面;一剝離層,由藉由物理性的成膜方法形成在上述擴散防止層上,具有預定的一膜密度,且由金屬構成;及一轉印層,藉由電鍍法形成在上述剝離層上,且由金屬構成,上述擴散防止層抑制金屬原子從上述剝離層向上述載體擴散,構成上述剝離層的金屬是與構成上述轉印層的金屬相同之元素的銅,調整上述膜密度,以能夠從上述轉印層剝離由上述載體、上述擴散防止層以及上述剝離層所構成的層疊膜,其中,上述膜密度是92%以上,上述剝離層的厚度是0.2~0.5μm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之複合金屬箔,其中:上述物理性的成膜方法是真空蒸鍍法。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之複合金屬箔,其中:上述擴散防止層係由Ni(鎳)、P(磷)、Co(鈷)、Mo(鉬)、Cr(鉻)的元素群的任一種元素構成的單一金屬、或由從上述元素群選擇的兩種以上的元素構成的合金、或氫氧化物、或氧化物、或上述單一金屬、或由兩種以上的元素構成的合金、或氫氧化物、或氧化物的複合體構成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之複合金屬箔,其中:上述擴散防止層的厚度是0.05~1000[mg/m2]。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之複合金屬箔,其中:上述金屬箔是銅箔。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之複合金屬箔,其中:關於上述剝離層形成之後的剝離層的黏著性,在JIS-D0202(1988)中的橫切黏著性試驗中,殘留率為10%以下。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之複合金屬箔,其中:關於上述轉印層形成之後的載體的剝離強度,在將220℃、4小時為止的加熱時間[hr]作為X軸且將剝離強度[kN/m]作為Y軸而描繪了上述剝離強度的加熱時間相關性的情況下,基於最小平方法的近似一次函數的斜率是0.01[kN/mhr]以下,載體剝離強度是0.05[kN/m]以下。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之複合金屬箔,其中:上述剝離層和上述轉印層的厚度的總和是0.2[μm]以上、12[μm]以下。
  9. 一種複合金屬箔的製造方法,用以製造申請專利範圍第1至8項之任一項所述的複合金屬箔,其特徵在於包括以下步驟:一製備由金屬箔構成的載體的步驟;一在上述載體的至少一側的表面上形成擴散防止層的步驟;一在上述擴散防止層的表面上藉由物理性的成膜法形成剝離層的步驟;及一在上述剝離層的表面上藉由電鍍法形成轉印層的步驟。
  10. 一種銅覆層疊層板,係藉由以下步驟形成:將申請專利範圍第1至8項之任一項所述之複合金屬箔接合到用於形成銅覆層疊層板的基材上,從而形成層疊構造體;及在上述層疊構造體的上述剝離層中,從上述轉印層剝離上述載體、上述擴散防止層以及上述剝離層,使上述轉印層殘留在上述基板上。
  11. 一種印刷配線板,係藉由在申請專利範圍第10項所述之銅覆層疊層板的轉印層中形成電路圖案而形成。
  12. 一種無芯基板的製造方法,係藉由以下步驟形成:一使申請專利範圍第1至8項之任一項所述之複合金屬箔的載體和無芯基板的支撐部件貼合的步驟;一積聚層形成步驟,包括將藉由加熱施壓在上述複合金屬箔的上述轉印層側接合由樹脂構成的絕緣層以及由銅箔構成的配線用導電層,之後對上述配線用導電層進行圖案化而形成配線的步驟反覆一次以上;及一在上述轉印層中將上述複合金屬箔和上述支撐部件剝離的步驟。
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