WO2002024444A1 - Feuille de cuivre pour carte de connexions ultrafine haute densite - Google Patents

Feuille de cuivre pour carte de connexions ultrafine haute densite Download PDF

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WO2002024444A1
WO2002024444A1 PCT/JP2001/008220 JP0108220W WO0224444A1 WO 2002024444 A1 WO2002024444 A1 WO 2002024444A1 JP 0108220 W JP0108220 W JP 0108220W WO 0224444 A1 WO0224444 A1 WO 0224444A1
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WO
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foil
layer
carrier
copper
copper foil
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PCT/JP2001/008220
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Akitoshi Suzuki
Shin Fukuda
Kazuhiro Hoshino
Tadao Nakaoka
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Circuit Foil Japan Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an ultra-thin copper foil with a carrier used in the manufacture of a printed wiring board for use in fine patterns.Especially, it is possible to manufacture a copper-clad laminate even on a resin base material manufactured by casting or pressing at a high temperature. Further, the present invention relates to an ultra-thin copper foil with a carrier that can be directly drilled from a copper foil using a co 2 gas laser. Background art
  • Printed wiring boards are manufactured as follows.
  • a thin copper foil for forming a surface circuit is placed on the surface of an electrically insulating substrate made of glass-epoxy resin or glass-polyimide resin, and then heated and pressed to produce a copper-clad laminate.
  • through holes and through holes are sequentially formed in the copper-clad laminate, and an etching process is performed on the copper foil on the surface of the copper-clad laminate to obtain a desired line width and a desired line width.
  • a wiring pattern having a pitch between lines is formed, and finally, solder resist formation and other finishing processes are performed.
  • the surface on the side that is thermocompression-bonded to the base material is a roughened surface, and the roughened surface exerts an anchoring effect on the base material.
  • the reliability of the printed wiring board has been ensured by increasing the bonding strength with the printed wiring board.
  • a roughened surface of a copper foil is coated in advance with an adhesive resin such as an epoxy resin, and the adhesive resin is turned into a semi-cured (B-stage) insulating resin layer.
  • an adhesive resin such as an epoxy resin
  • the adhesive resin is turned into a semi-cured (B-stage) insulating resin layer.
  • H is the thickness of the copper foil
  • B is the bottom width of the formed wiring pattern
  • T is the top width of the formed wiring pattern.
  • the etching factor (E f) indicated by becomes smaller.
  • Such a problem is not so serious when the line width of the wiring in the wiring pattern to be formed is wide, but may be caused by disconnection in a wiring pattern with a small line width.
  • the Ef value can be increased. it can.
  • the surface of the copper foil on the substrate side is usually a roughened surface having a roughness of about 5 to 6 m in Rz. Since the projections on the roughened surface bite into the base material, a long etching process is required to completely remove the etched projections.
  • the surface roughness R z is defined in the definition of “5.1 ten-point average roughness” in “Definition and Display of Surface Roughness” in JIS-B-0601-1994. R means z.
  • biting projections are not completely removed, they will become residual copper, and if the pitch between wiring patterns is narrow, insulation failure will occur.
  • the etching of the side wall of the already formed wiring pattern also proceeds, so that the E f value is small in the end. It will be quick.
  • the ultra-thin copper foil used in such applications is a composite foil in which an ultra-thin copper foil layer is directly electrodeposited on one side of a carrier copper foil via a release layer (Japanese Patent Publication No. 53-16329). Has been proposed. Also, a composite foil (Japanese Patent Publication No. 8-18401) has been proposed in which a chromate coating layer, a copper nickel alloy layer, and an ultra-thin copper foil layer are provided on the roughened side of a roughened carrier copper foil.
  • the applicant of the present application first used an ultra-thin copper foil with a carrier and a copper foil having a surface roughness: Rz of 1.5 Am or less as a carrier, and provided a release layer and an electrolytic copper plating layer on the surface.
  • Copper foil Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-269637, characterized in that the outermost layer surface of the electroplated copper layer is a roughened surface;
  • An ultra-thin copper foil with a carrier obtained by laminating a release layer and an electro-copper plating layer in this order, and the portions near the left and right wedges of the carrier foil and the electro-copper plating layer are located at the center thereof.
  • Ultra-thin copper foil with a carrier characterized in that it is strongly bonded in comparison and that the outermost layer surface of the electrolytic copper plating layer is roughened (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-331537) Filed.
  • Fig. 1 shows an example of using these ultra-thin copper foils with a carrier.
  • the ultra-thin copper foil with a carrier has a release layer 2 and an electrolytic copper plating layer 4 formed in this order on one side of a foil 1 as a carrier (hereinafter referred to as “carrier foil”).
  • Electrolytic copper The outermost layer surface 4a of the layer is roughened. Then, after the roughened surface 4a is overlaid on a glass epoxy base material (not shown), the whole is thermocompression-bonded, and then the carrier foil 1 is peeled off and removed, so that the carrier foil of the electrolytic copper plating layer is removed. It is used in such a manner that the joint side with the substrate is exposed and a predetermined wiring pattern is formed there.
  • the carrier foil 1 functions as a reinforcing material (carrier) to be backed up until the thin copper electroplated layer 4 is joined to the substrate.
  • the peeling layer 2 is a layer for improving the peeling when the electrolytic copper plating layer 4 and the carrier foil are separated from each other, and is integrally formed with the carrier foil when the carrier foil is peeled and removed. Since the carrier foil is removed, the carrier foil can be peeled cleanly and easily.
  • the copper electroplating layer 4 bonded to the glass epoxy base material through holes are drilled and through holes are sequentially formed. Next, an etching process is performed on the copper foil on the surface of the copper clad laminate to form a wiring pattern having a desired line width and a desired line pitch. Finally, formation of a solder resist and other finishing Processing is performed.
  • thermocompression bonding temperature is around 170 ° C. After laminating copper foil with a carrier on a resin substrate, Cannot be removed.
  • the processing temperature is as high as 300 ° C. or more in both the casting method and the thermocompression bonding method. If the chrome-plated layer described in No. 53-163629 is used, chromium diffuses into the carrier copper, and the carrier foil and the ultra-thin copper foil adhere to each other, resulting in peeling. There is a problem that it will not be possible.
  • the mechanism of the phenomenon that the separation cannot be performed in this case is considered as follows.
  • High temperature heating causes diffusion of chromium to the ultra-thin copper side, but appears to be less than diffusion to the carrier foil.
  • This is a chromium hydrate oxide with a thin chrome layer surface It is considered that this is due to being covered by the layer.
  • chromium diffuses to the carrier foil side, and the carrier foil surface becomes a copper-chromium alloy surface with a high copper content. It is presumed that the copper in the copper-chromium alloy and the copper in the ultra-thin copper foil are bonded together by metal bonding, and as a result, the carrier foil and the ultra-thin copper foil adhere to each other.
  • the laser via method is mainly used for reasons such as high productivity.
  • the co 2 gas laser is mainly used at present.
  • the wavelength of the light emitted by the C ⁇ ⁇ 2 gas laser is in the infrared region of around 10 and 600 nm, the copper foil surface reflects most of the light and electromagnetic waves in this region. Therefore, drilling cannot be performed directly on the copper foil. For this reason, a conformal mask method is used in which the copper foil in the drilled portion is removed in advance by etching, and then the substrate is drilled.
  • An object of the present invention is to provide an ultra-thin copper foil with a carrier, which solves the above two problems and is used when manufacturing a printed wiring board for fine pattern use. That is, the carrier foil can be easily peeled from the copper-clad laminate manufactured by casting or thermocompression bonding at high temperature, and the hole with carrier can be directly drilled from the ultra-thin copper foil using a co 2 gas laser.
  • the purpose is to provide a thin copper foil.
  • a diffusion preventing layer, a release layer, and an electrolytic copper plating layer are laminated in this order on the surface of the carrier foil, and the electrolytic copper plating surface is roughened with a carrier.
  • a configuration called copper foil can be used.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a conventional ultra-thin copper foil with a carrier that does not include a diffusion preventing layer.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a sectional structure of the ultra-thin copper foil A with a carrier of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a sectional structure of the copper foil with resin B of the present invention.
  • carrier foil used in the present invention aluminum foil, stainless steel foil, titanium foil, copper foil, copper alloy foil, etc. can be used, but from the viewpoint of cost, electrolytic copper foil, electrolytic copper alloy foil, rolling, etc. Copper foil or rolled copper alloy foil is preferred.
  • the release layer is preferably a chromium layer or a hydrated chromium oxide layer.
  • the diffusion preventing layer is preferably C_ ⁇ 2 Gasure one The is a layer easily absorbs light of a wavelength oscillated.
  • the C 0 2 gas laser tends to absorb light of a wavelength oscillated layers, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, tungsten, copper, selected from the group consisting of Al Miniumu and phosphorus, may be a layer of single metal Alternatively, it is preferably a metal layer of two or more metals or one or more metal oxide layers.
  • FIG. 2 shows an example of the ultra-thin copper foil with a carrier according to the present invention.
  • the ultra-thin copper foil A with a carrier is obtained by laminating a release layer 2, a diffusion preventing layer 3, and an electrolytic copper plating layer 4 on one side of a carrier foil 1 in this order.
  • the outermost surface 4a of 4 is a roughened surface.
  • the ultra-thin copper foil A with a carrier is subjected to thermocompression bonding after the roughened surface 4a is overlaid on a base material (not shown), and then the carrier foil 1 is peeled off and removed. Exposing the bonding surface of the copper plating layer with the carrier side It is used in a mode in which a predetermined wiring pattern is formed.
  • the carrier foil 1 functions as a reinforcing material (carrier) that is backed up until the thin electrolytic copper plating layer 4 is joined to the base material.
  • the thickness of the carrier foil itself is preferably 1 mm or less, and more preferably about 7 zm to 70 m. If it is thinner, it will not function as a carrier. On the other hand, if it is thicker than this, there is no problem in terms of function as a carrier.However, when plating continuously to form a peeling layer and an electrolytic copper plating layer, the tension of the foil in the continuous plating line Must be increased, and large-scale equipment is required, which is not preferable.
  • the release layer 2 in the present invention is a layer for improving the releasability when the electrolytic copper plating layer 4 and the carrier foil are peeled off, so that the carrier foil can be peeled cleanly and easily. ing. This release layer is removed integrally with the carrier foil.
  • the release layer 2 is preferably a chromium layer or a chromium hydrated oxide layer.
  • a chromium layer it is preferably formed by electroplating in a known chrome plating bath, for example, a plating bath called Sargent bath.
  • the peel strength when peeling the carrier foil is affected by the amount of chromium layer attached. This means that if the plating weight is large, the carrier foil surface will be completely covered with chrome plating, and the peel strength will be the chromium plating surface and the metal plating, alloy plating or This is considered to be a force for peeling off the bond with the oxide. On the other hand, when the plating weight is small, the carrier foil surface is not completely covered with chrome plating, and the peel strength is slightly lower than that of the underlying metal and chrome plating. It is considered to be a metal plating, an alloy plating, or a force to peel off the bonding force with the oxide to be attached thereon.
  • the peel strength of the carrier changes depending on the amount of chrome plating, but to a certain extent, the chromium plating does not change any more.
  • the chrome dark Kino deposition amount it is preferable that the 5 O mg / dm 2 or less. This is because the peel strength of the carrier does not change even if the adhesion amount is further increased.
  • a chromium hydrated oxide layer it must be formed by immersion or electrolysis in a processing solution having an pH greater than pH 7. After this, the diffusion prevention layer and the electroplated copper plating layer are deposited, but if the plating is performed on the one formed by immersion or electrolysis in a treatment solution in an acidic region below pH 7, the diffusion prevention layer is formed. This is because the number of pinholes in the copper plating layer increases.
  • the defect is a defect that when a wiring is formed by etching, if a pinhole is formed in the ultra-thin copper foil, the wiring in that part is broken if the pinhole is large.
  • the number of pinholes in the diffusion preventing layer and the electrolytic copper plating layer is very small. This is because the chromium plating layer is conductive, so when plating on it, the plating current flows uniformly through the chromium plating layer, and the plating layer formed thereon also deposits uniformly. It is thought that pinholes are hard to come out.
  • the chromium hydrated oxide layer is treated with an alkali treatment solution with a pH greater than 7.
  • the coating itself has a higher insulating property than that of the coating itself, if a diffusion prevention layer and an electrolytic copper plating layer are further coated on it, the plating current will not flow uniformly and the number of pinholes will increase.
  • the number of pinholes is affected by the amount of adhesion even when the pinholes are formed by immersion or electrolysis in an alkaline treatment solution having a pH greater than 7. Pinhole departure
  • the amount of the chromium hydrate oxide that is unlikely to be generated is preferably 0.1 mg / dm 2 or less in terms of Cr. This is because if the amount is larger than this, the number of pinholes will increase.
  • the diffusion preventing layer 3 formed on the release layer 2 is a layer for preventing diffusion of the release layer when the ultra-thin copper foil with a carrier is placed on a resin base and press-laminated. If the electrolytic copper plating layer 4 is electrodeposited on the chromium layer or chromium hydrated oxide layer 2 without providing the diffusion preventing layer 3, the carrier foil and the electrolytic copper plating layer can be heated when heated to a high temperature. In this case, metal bonding occurs and a strong bonding force is generated, so that it becomes difficult to peel off the carrier foil via the peeling layer.
  • a chromium layer or a hydrated chromium oxide layer 2 was deposited, and then diffusion was prevented, and a layer 3 that easily absorbs light having a wavelength oscillated by a CO 2 gas laser was deposited, and copper was further deposited.
  • the chromium layer or the hydrated chromium oxide layer 2 and the diffusion preventing layer 3 are peeled off cleanly, leaving no chromium or hydrated chromium oxide on the layer 3 side.
  • C 0 2 tends layer 3 absorbs light of a wavelength gas laser is oscillated, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, evening tungsten, copper, the group consisting of aluminum and phosphorus It is composed of at least one element selected from the group consisting of a single metal layer, an alloy layer of two or more metals, and a layer of one or more metal oxides.
  • Single metal plating includes nickel plating, cobalt plating, iron plating, aluminum plating, and the like.
  • Nickel-cobalt plating nickel-iron plating, nickel-chromium plating, nickel-molybdenum plating, nickel-metal plating, nickel-copper plating, nickel-copper plating, nickel-phosphorus plating , Cobalt-iron plating, cobalt-chromium plating, cobalt-molybdenum plating, cobalt-tungsten plating, cobalt-copper plating, and cobalt-phosphorus plating.
  • Ternary alloy plating includes nickel-cobalt-iron plating, nickel-co-metal chrome plating, nickel-cobalt-molybdenum plating, nickel-cobalt-tungsten plating, nickel-cobalt-copper plating, nickel-copper plating Cobalt-phosphorous plating, Nickel-iron-chromium plating, Nickel-iron-molybdenum plating, Nickel-iron-tungsten plating, Nickel-iron-copper plating, Nickel-iron-phosphorous plating, Nickel-chromium-molybdenum plating , Nickel-chromium-tungsten plating, nickel-chromium-copper plating, nickel-chromium-phosphorous plating, nickel-molybdenum-tungsten plating, nickel-molybdenum-copper plating, nickel-molybdenum-phosphorous plating, nickel plating Copper plating, nickel-tungsten-phosphorous plating, nickel-copper plating—phosphorous plating, nickel-tungsten-phosphorous plating, nickel
  • oxides examples include nickel oxide, cobalt oxide, iron oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, copper oxide, aluminum oxide, and phosphorus oxide. Further, a mixture of two or more of the above oxides can be mentioned.
  • two or more layers selected from a single metal plating layer, an alloy plating layer, and an oxide layer may be provided.
  • the plating layer or oxide layer is applied with a temperature of 300 or more, which is the processing condition for a polyimide resin substrate, these layers prevent diffusion, The carrier foil and the ultra-thin copper foil can be easily peeled off.
  • the pH of the treating solution is important.
  • a metal chromium layer is used for the release layer, the above treatment is not necessary. If a hydrated oxide layer is used, it must be treated with a treatment solution having a pH in this range. Because it becomes.
  • a release foil 2, a diffusion prevention layer 3, and an electrolytic copper plating layer 4 are laminated in this order on the surface of the carrier foil 1 according to claim 1, wherein the electrolytic copper plating layer
  • the diffusion preventing layer 3 covers the ultra-thin copper foil.
  • the diffusion preventing layer 3, the absorption of the laser beam is good, when irradiated with C 0 2 gas laser directly on this surface, that Do allow drilling into the substrate through the ultra-thin copper foil from the top diffusion preventing layer 3 .
  • the release layer 2 is a chromium plating layer
  • diffusion of chromium to the electrolytic copper plating layer 4 side by high-temperature heating is prevented by the diffusion preventing layer 3.
  • chromium diffuses to the carrier foil 1 side, and the surface of the carrier foil 1 becomes a copper-chromium alloy surface having a high copper content.
  • the copper in the copper-chromium alloy can be bonded to the copper of the electrolytic copper plating layer 4 by metal bonding with the diffusion preventing layer 3 covering the surface of the electrolytic copper plating layer 4 acting as a barrier. Absent. As a result, it is considered that the carrier foil 1 and the electrolytic copper plating layer 4 do not adhere to each other.
  • the release layer 2 is a chromate hydrated oxide layer
  • the copper of the carrier foil 1 is bonded to the copper of the electrolytic copper plating layer 4 by metal bonding with the diffusion prevention layer 3 serving as a barrier.
  • the diffusion prevention layer 3 serving as a barrier.
  • a diffusion preventing layer 3, a release layer 2, and an electrolytic copper plating layer 4 are laminated in this order on the surface of the carrier foil 1 according to claim 2, wherein the electrolytic copper plating
  • the electrolytic copper plating In the case of ultra-thin copper foil with a carrier, characterized in that the outermost layer surface of the adhesive layer 4 is roughened, when the carrier foil 1 is peeled off and removed, the diffusion preventing layer 3 is separated from the peeling layer 2 and Since it is removed integrally with the carrier foil 1, the diffusion preventing layer 3 does not cover the ultra-thin copper foil, The ultra-thin copper foil remains.
  • the release layer 2 is a chrome-plated layer
  • diffusion of chrome to the carrier foil 1 side due to high-temperature heating is prevented by the diffusion prevention layer 3.
  • Diffusion of chromium to the electrolytic copper plating layer 4 side does not progress very much because the surface of the chromium layer is covered with a thin chromium hydrated oxide layer.
  • the diffusion preventing layer 3 becomes a barrier and the carrier foil 1 and the electrolytic copper plating layer 4 do not adhere to each other.
  • the release layer 2 is a chromate hydrated oxide layer
  • the copper of the carrier foil 1 is not bonded to the copper of the electroplated copper layer 4 by metal bonding with the diffusion prevention layer 3 serving as a barrier.
  • the carrier foil 1 and the ultra-thin copper foil do not adhere to each other.
  • Aluminum foil, stainless steel foil, titanium foil, copper foil or copper alloy foil can be used for carrier foil 1, but from the viewpoint of cost, electrolytic copper foil, electrolytic copper alloy foil, rolled copper foil or rolled copper Preferably, an alloy foil is used. +
  • the surface of the carrier foil is preferably a matte surface or a shiny surface of an untreated electrolytic copper foil or an untreated electrolytic copper alloy foil, a surface after rolling of a rolled copper foil or a rolled copper alloy foil, more preferably The matte or shiny surface of untreated electrolytic copper foil or untreated electrolytic copper alloy foil has been subjected to roughening treatment, or at least one of the rolled copper foil or rolled copper alloy foil has a roughened surface. This is a foil that has been treated.
  • the particle size of the roughening treatment is preferably in the range of 0.01 m to 5.0 m.
  • the copper foil according to the present invention has a good laser beam absorptivity due to the diffusion prevention layer 3 which easily absorbs light having a wavelength oscillated by the C 0 2 gas laser, but if a carrier foil has an uneven surface, Since the shape effect is added, the absorptance of laser light is further increased.
  • the roughening treatment is not particularly effective, and if the particle size exceeds 5.0 / m, the unevenness of the electrolytic copper plating layer to be added thereafter becomes large, and copper Even if the foil itself is very thin, it becomes an ultra-thin copper foil with a large surface roughness, making it unsuitable for copper foil for fine patterns.
  • C 0 2 diffusion preventing layer 3 tends to absorb light of a wavelength gas laser oscillates is dissolved in a soft etching process in the manufacturing process of the multilayer printed wiring board is removed.
  • an etching solution such as sulfuric acid / hydrogen peroxide or persulfate is usually used.
  • an electrolytic copper plating layer 4 is formed, and then the surface 4a is roughened.
  • the surface of the already formed copper plating layer is Copper particles of about 0.2 to 2.0 m are precipitated as protrusions (this treatment is usually called “roughening treatment”).
  • This treatment is usually called “roughening treatment”.
  • the reason why the surface of the electrolytic copper plating layer is roughened by such treatment is that when this ultra-thin copper foil with carrier A is thermocompression-bonded to a substrate, the bonding strength between the substrate and the substrate is increased. That's why.
  • the zinc layer is degraded by the reaction between the electro-copper plating layer 4 and the base resin and the electro-copper plating layer 4 It prevents the surface from oxidizing and increases the bonding strength with the substrate. Further, the nickel layer prevents the zinc of the zinc layer from thermally diffusing to the electroplated copper side at the time of thermocompression bonding of the ultra-thin copper foil with carrier A to the substrate. It works to show the function effectively.
  • the nickel layer and the zinc layer can be formed by applying a known electroplating method or electroless plating method. Further, the nickel layer may be formed of pure nickel, or may be formed of a phosphorus-containing nickel alloy containing 6% by weight or less of phosphorus.
  • a chromate treatment on the surface of the zinc layer since an antioxidant layer is formed on the surface.
  • Known chromate treatment The method may be followed, for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-86864.
  • the surface of the copper foil which is the surface on the bonding side with the substrate, has a functional group having a strong affinity with the adhesive. This is preferable because the bonding strength between the copper foil and the base material is further improved, and the heat resistance and heat resistance of the copper foil are further improved.
  • silane coupling agent to be used examples include vinyl tris (2-methoxyethoxy) silane, 3-glycidoxy propyl trimethoxy silane, N- (2-aminoethyl) -1,3-aminopropyl trimethoxy silane, and 3-amino Propyltriethoxysilane and the like can be mentioned.
  • These silane coupling agents are usually made into an aqueous solution of 0.01 to 5%, applied to the surface of the copper foil, and then heated and dried as it is. The same effect can be obtained by using a titanate-based or zirconate-based coupling agent instead of the silane coupling agent.
  • the ultra-thin copper foil with carrier A has the above-described configuration, the bonding strength with the base material is large, and a fine wiring pattern can be formed. Even if the copper foil for forming the circuit is as thin as 9 or less, it is reinforced with a rigid carrier foil, so that wrinkles and folds do not occur during handling.
  • a copper foil with a resin B in which the roughened surface of the ultra-thin copper foil with a carrier is further coated with an adhesive resin is shown in FIG. You.
  • the copper foil B with resin is obtained by coating the roughened surface 4a of the ultra-thin copper foil A with carrier shown in FIG. 2 with an adhesive resin, and forming a semi-cured insulating resin layer 5 of the adhesive resin. Has a structure in which it is closely adhered and joined to the copper foil.
  • the semi-cured state is a state of a so-called B-stage resin, which has no stickiness even when touched with a finger on its surface, allows the insulating resin layer to be stored in an overlapped state, and further undergoes heat treatment. When pressed, it means a state where a curing reaction occurs.
  • a thermosetting resin is used for forming the insulating resin layer 5.
  • the type is not particularly limited, and suitable examples thereof include an epoxy resin, a polyimide resin, and a polyfunctional cyanate compound.
  • a solvent such as methyl ethyl ketone (MEK) or toluene to form a resin solution, which is applied to the roughened surface 4a of the electrolytic copper plating layer 4 by, for example, a mouth-coating method. Then, heat and dry as necessary to remove the solvent and bring it into a B-stage resin state.
  • a hot-air drying furnace can be used, and the drying temperature is 100 to 250 ⁇ , preferably 130 to 200.
  • the copper foil with resin ⁇ is formed by laminating the insulating resin layer 5 on a base material (not shown), thermocompression bonding the whole, and thermosetting the insulating resin layer, and then peeling off the carrier foil 1. This is used by exposing an electrolytic copper plating layer 4 which is a surface on the side of the diffusion preventing layer 3 outside the electrolytic copper plating layer, and forming a predetermined wiring pattern there.
  • the thickness of the insulating resin layer 5 is preferably from 20 to 80 m. If the thickness of the insulating resin layer 5 is thinner than 20 m, the adhesive strength is reduced, so that when this resin-coated copper foil is laminated on a base material having an inner layer material without interposing a pre-predator material, It is difficult to ensure interlayer insulation between the inner layer material and the circuit. On the other hand, if the thickness of the insulating resin layer 5 is more than 80 m, it becomes difficult to form an insulating resin layer having a desired thickness in one coating step, and extra material cost and man-hours are required. Economically disadvantageous. Further, since the formed insulating resin layer is inferior in flexibility, cracks and the like are easily generated at the time of handling, and excessive resin flow occurs at the time of thermocompression bonding with the inner layer material, which makes smooth lamination difficult.
  • the roughened surface 4a is covered with an insulating resin layer to be in a semi-cured state, and then the carrier foil 1 is peeled off, and the carrier foil 1 is removed. It is also possible to manufacture in the form of a copper foil with resin in which no is present. This case is C 0 2 absorbs the light easy diffusion preventing layer 3 of a wavelength gas laser oscillates, plays the role of anti ⁇ process.
  • a chromium plating layer (release layer 2) of 5 OmgZdm 2 was formed.
  • Ni: 40.0 g / 1 and P: 1.5 g / 1 current density: 6 AZdm 2
  • electric Ni-P plating was performed to form a diffusion preventing layer.
  • the attached amount was Ni: 9.1 mg / dm 2 , and P: 0.9 mg Zdm 2 .
  • this diffusion prevention layer using a copper sulfate plating solution containing copper: 80 g / 1 and sulfuric acid: 160 gZ1, a current density: 3 OAZ dm 2 and a very thin thickness of 3 ni
  • the copper layer was electroplated. Then, a roughening treatment for adhering copper particles was performed on the ultra-thin copper layer by a known method.
  • a corrosion prevention treatment and a surface treatment a zinc plating and a chromate treatment are performed on the roughened ultra-thin copper layer by a known method. Then, vinyl tris (2-methoxyethoxy) silane: 2. Og After being immersed in an aqueous solution of / 1 for 5 seconds, it was taken out, dried with hot air at a temperature of 100 ° C, and treated with a silane coupling agent to obtain an ultrathin copper foil A with a carrier foil shown in FIG.
  • the diffusion preventing layer, N i: 40. 0 g / l3 ⁇ 4t Co: 7. contain 5gZl PH: 3. in an aqueous solution of 5, a current density: in a 6AZdm 2 conditions, and formed of an electrically N i-Co plating Except for the above, the formation of the release layer 2, the formation of the diffusion prevention layer 3, the electrodeposition of copper, the roughening treatment, the corrosion prevention treatment, and the surface treatment were performed in the same manner as in Example 1. Plated deposition amount of the diffusion preventing layer 3, N i: 3. 9mg / dm 2 , and C o: 6. was lmg / dm 2.
  • the diffusion preventing layer Co: 8. 0 g / Cu : 4. in aqueous solution at pH 3. 5 containing Og / 1, at a current density of 2.
  • OA / dm 2 an electric Co- Cu plating
  • a peel layer 2 a diffusion prevention layer 3, a copper electrodeposition, a roughening treatment, an anti-reflection treatment and a surface treatment were carried out in the same manner as in Example 1 except for the formation in Example 1.
  • the adhesion adhesion amount of the diffusion preventing layer was Co: 8.8 mg Zdm 2 , and Cu: 1.2 mg / dm 2 .
  • Example 5
  • Copper particles (the average particle diameter of the copper particles was 2.3 m.)
  • carrier foil 1 having a thickness of 35 m by a conventionally known method.
  • Copper particles (the average particle size of the copper particles was 1.0 / zm on the rolled-up surface of the rolled copper foil (carrier foil 1) having a thickness of 35 / im by a conventionally known method.
  • the average particle size is a value obtained by photographing the surface with a scanning electron microscope, selecting 10 points at random, measuring the particle size, and averaging the values.)
  • z 0.8 um)
  • a carrier foil subjected to the same procedure as in Example 1 was used, except that a release layer 2 was formed, a diffusion prevention layer 3 was formed, copper electrodeposition was performed, a roughening treatment was performed, and a corrosion prevention treatment was performed. And surface treatment was performed.
  • Copper particles (the average particle diameter of the copper particles was 1. Oxm.
  • a diffusion preventing layer As a diffusion preventing layer, except that anodization was performed at an electric current density of 1.5 A / dm 2 in an electrolytic solution producing black copper oxide, which is known as a black oxidation treatment method, to form copper oxide.
  • anodization was performed at an electric current density of 1.5 A / dm 2 in an electrolytic solution producing black copper oxide, which is known as a black oxidation treatment method, to form copper oxide.
  • the formation of the release layer 2 the formation of the diffusion preventing layer 3, the electrodeposition of copper, the roughening treatment, the basin preventing treatment and the surface treatment were performed.
  • the surface of the-out carrier with foil silane coupling agent treatment is finished ultra-thin copper foil A, using the mouth one Turkey Isseki, the thickness 6.
  • Omg / dm 2 a resin varnish
  • the resultant was heat-treated at a temperature of 160 ° C. for 5 minutes to form a B-stage insulating resin layer, thereby producing a resin-coated copper foil B shown in FIG.
  • the resin varnish is composed of 130 parts by weight of Epiclone 1 121-75M (trade name, bisphenol A type epoxy resin manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), 2.1 parts by weight of dicyandiamide, and 2 parts by weight.
  • Epiclone 1 121-75M trade name, bisphenol A type epoxy resin manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.
  • dicyandiamide 2.3 parts by weight
  • 2 parts by weight 2 parts by weight.
  • —Ethyl-4-methylimidazole was prepared by mixing 0.1 part by weight and 20 parts by weight of methyl sorb.
  • the ultra-thin copper foil A with carrier copper foil (Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2) to a length of 25 Omm and a width of 25 Omm
  • the roughened surface 4 a side The surface is placed on a 50 m thick polyimide sheet (UPI LEX-VT manufactured by Ube Industries), the whole is sandwiched between two smooth stainless steel plates, and the temperature is 330 ° C by a vacuum press at 20 torr. pressure 2 kg / cm 2 at crimped for 10 minutes heat, then temperature 330 ° C, 50 kg / cm 2 in crimp 5 minutes heat sided copper-clad laminate for polyimide carrier peel with carrier foil 1 Boards were manufactured.
  • UPI LEX-VT polyimide sheet
  • a single-sided copper-clad laminate for pinhole measurement was prepared in the same process as the above-described single-sided copper-clad laminate for carrier peel for FR-4.
  • a single-sided copper-clad laminate for laser drilling was produced in the same process as the above-mentioned single-sided copper-clad laminate for FR-4 carrier peel.
  • a sample is cut out from the single-sided copper-clad laminate with the carrier copper foil 1 prepared by the method of (1) above, and from the electrolytic copper plating layer 4 with a measurement sample width of 1 Omm according to the method specified in JI SC6511.
  • the carrier copper foil 1 was peeled off, and the peel strength was measured.
  • Example 11 was a copper foil with an epoxy resin, no polyimide carrier peel was measured.
  • Table 1 shows the evaluation results. Those with a measured value of 0.02-0.10 kN / m are easy to peel off, but in the case of FR-4 carrier rolls, the thermocompression bonding temperature is 170 ° C. Regardless, it is easy to peel.
  • the single-sided copper-clad laminate of 25 Omm in length and 25 Omm in width created by the method of (2) above was exposed to light from the resin substrate side in a dark room, and the number of pinholes was counted by the transmitted light. .
  • Examples 1 to 10 all had zero pinholes. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, pinholes were observed. In particular, in Comparative Example 2, there were many pinholes, and the level was unusable as a copper foil for fine patterns. Table 1
  • the ultra-thin copper foil with a carrier and the copper foil with a resin of the present invention are both provided with a combination of a peeling layer and a diffusion prevention layer. Even in the case of a polyimide resin substrate manufactured by press bonding, the carrier and the electrolytic copper plating layer are easily separated. Further, since the diffusion preventing layer is coated with a material that well absorbs light having a wavelength oscillated by a CO 2 gas laser, Without using the conventional conformal mask method, it is possible to drill the base resin through the copper layer over the diffusion prevention layer, thus simplifying the manufacturing process of the copper-clad laminate. It has the effect that it can be achieved.

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Description

明 細 書
'高密度超微細配線板用銅箔 技術分野
本発明はフアインパターン用途のプリント配線基板の製造時に用いるキヤリ ァ付き極薄銅箔に関し、 特に高温でキャスティングまたはプレスして製造する 樹脂基材においても、 銅張積層板を製造することが可能であり、 さらに、 c o 2 ガスレーザを用いて銅箔上から直接穴あけ加工が可能なキャリア付き極薄銅箔 に関する。 背景技術
プリント配線基板は、 次のようにして製造されている。
まず、 ガラス ·エポキシ樹脂やガラス ·ポリイミド樹脂などから成る電気絶 縁性の基板の表面に、 表面回路形成用の薄い銅箔を置いたのち、 加熱 ·加圧し て銅張積層板を製造する。
ついで、 この銅張積層板に、 スルーホールの穿設、 スル一ホールめつきを順 次行ったのち、 該銅張積層板の表面にある銅箔にエツチング処理を行つて所望 の線幅と所望の線間ピッチを備えた配線パ夕一ンを形成し、 最後に、 ソルダレ ジストの形成やその他の仕上げ処理が行われる。
このとき用いる銅箔に対しては、 基材に熱圧着される側の表面を粗化面とし、 この粗化面で該基材に対するアンカー効果を発揮させ、 これにより、 該基材と 銅箔との接合強度を高めてプリント配線基板としての信頼性を確保することが なされている。
さらに最近では、 銅箔の粗化面をあらかじめエポキシ樹脂のような接着用樹 脂で被覆し、 該接着用樹脂を半硬化状態 (Bステージ) の絶縁樹脂層にした樹 脂付き銅箔を表面回路形成用の銅箔として用い、 その絶縁樹脂層の側を基材に 熱圧着してプリント配線基板、 とりわけビルドアツプ配線基板を製造すること が行われている。 また、 各種電子部品の高度集積化に対応して、 こうしたビルドアップ配線基 板では、 配線パターンも高密度化が要求され、 微細な線幅や線間ピッチの配線 から成る配線パ夕一ン、 いわゆるファインパターンのプリント配線基板が要求 されるようになつてきた。 たとえば、 半導体パッケージに使用されるプリント 配線基板の場合は、 線幅や線間ピッチがそれぞれ 3 0 ^ m前後という高密度極 微細配線を有するプリン卜配線基板が要求されている。
このようなプリント配線形成用の銅箔として、 厚い銅箔を用いると、 基材の 表面までエッチングするために必要な時間が長くなり、 その結果、 形成される 配線パターンにおける側壁の垂直性が崩れて、 次式:
E f = 2 H/ (B - T)
ここで、 Hは銅箔の厚さ、 Bは形成された配線パターンのボトム幅、 Tは形成された配線パターンのトップ幅である、
で示されるエッチングファクタ (E f ) が小さくなる。
このような問題は、 形成する配線パターンにおける配線の線幅が広い場合に はそれほど深刻な問題にならないが、 線幅が狭い配線パターンの場合には断線 に結びつくことも起こり得る。
一方、通常の 9 i m銅箔、或いは 1 2 銅箔といった比較的薄い銅箔をハー フェッチングによって、 さらに 3〜5 z m程度に薄くした銅箔の場合は、 確か に E f値を大きくすることができる。 しかしながら、 基材との接合強度を確保 するために、 この銅箔の基材側の表面は、 通常、 R zで 5〜6 m程度の粗さ をもった粗化面になっている。 この粗化面の突起部が基材に喰い込むため、 こ の喰い込んだ突起部を完全にエッチング除去するためには長時間のエッチング 処理が必要とされる。 ここで、 表面粗さ R zとは、 J I S— B— 0 6 0 1— 1 9 9 4 「表面粗さの定義と表示」 の 「5 . 1 十点平均粗さ」 の定義において 規定された R zを意味する。
該喰い込んだ突起部を完全に除去しないと、 それが残銅となり、 配線パター ンの線間ピッチが狭い場合には絶縁不良'を引き起こす。
したがって、 該喰い込んだ突起部をエッチング除去する過程で、 既に形成さ れている配線パターンの側壁のエッチングも進行するので、 結局は E f値が小 さくなつてしまう。
また、 9 zmや 12 といった比較的薄い銅箔の場合は、 その機械的強度 が低いので、 プリント配線基板の製造時に皺や折れ目が発生しやすく、 さらに は銅箔切れを起こすこともあり、 取り扱いに細心の注意を払わなければならな いという問題もある。
このように、 E f値が大きく、 かつ基材との接合強度も高いファインな配線 パターンが形成されているプリント配線基板を製造することは、 実際問題とし て、 かなり困難である。 とくに、 市販されている銅箔を用いて、 線間や線幅が 30 Am前後の高密度極微細配線の配線パターンを形成することは事実上不可 能であり、 それを可能にする銅箔の開発が強く望まれているのが実状である。 こうしたファインパターン用途に使われる銅箔としては、 厚さ 9 m以下、 特に 5 m以下の銅箔が好適である。
このようなフアインパ夕一ン用途に使われる極薄銅箔としては、 キャリア銅 箔の片面に剥離層を介して極薄銅箔層を直接電着させた複合箔 (特公昭 53— 16329号) が提案されている。 また、 粗面を有するキャリア銅箔の粗面側 にクロメート被覆層、 銅一二ッケル合金層及び極薄銅箔層が設けられた複合箔 (特公平 8— 18401号) が提案されている。
また、 本件出願人は先に、 キャリア付き極薄銅箔であって、 表面粗さ: Rz が 1. 5 Am以下の銅箔をキャリアとし、 その表面に剥離層と電気銅めつき層 をこの順序で積層してなり、 該電気銅めつき層の最外層表面が粗化面とされて いることを特徴とする銅箔 (特開 2000-269637) 、 ならびに、 銅箔 をキャリアとし、 その表面に剥離層と電気銅めつき層をこの順序に積層してな るキヤリァ付き極薄銅箔であって、 該キヤリァ箔と該電気銅めつき層との左右 ェッジ近傍部分がそれらの中央部に比較して強く結合せしめられていること、 および該電気銅めつき層の最外層表面が粗面化とされていること、 を特徴とす るキャリア付き極薄銅箔 (特開 2000-331537) を出願した。
これらのキヤリァ付き極薄銅箔の使用例を第 1図に示す。 キヤリァ付き極薄 銅箔は、 キャリアとしての箔 1 (以下、 「キャリア箔」 という) の片面に、 剥 離層 2と電気銅めつき層 4がこの順序で形成されたものであつて、該電気銅めつ き層の最外層表面 4 aが粗化面になっている。 そして、 その粗化面 4 aをガラ スエポキシ基材 (図示せず) に重ね合わせたのち全体を熱圧着し、 ついでキヤ リァ箔 1を剥離 ·除去して該電気銅めつき層の該キヤリァ箔との接合側を露出 せしめ、 そこに所定の配線パターンを形成するという態様で使用される。
キャリア箔 1は、 前記の薄い電気銅めつき層 4を基板と接合するまで、 バッ クアップする補強材 (キャリア) として機能する。 さらに、 剥離層 2は、 前記 の電気銅めつき層 4と該キャリア箔を分離する際の剥離をよくするための層で あり、 該キャリア箔を剥離除去する際に該キャリア箔と一体的に除去されるの で、 該キャリア箔をきれいにかつ容易に剥がすことができるようになつている。 —方、ガラスエポキシ基材と張り合わされた電気銅めつき層 4は、スルーホー ルの穿設及びスルーホールめつきが順次行われる。 次いで、 該銅張積層板の表 面にある銅箔にエッチング処理を行って所望の線幅と所望の線間ピッチを備え た配線パターンを形成し、 最後に、 ソルダレジストの形成やその他の仕上げ処 理が行われる。
こうしたキャリア付き極薄銅箔は、 ファインパターンを形成することが可能 で、 しかも、 取り扱い時のハンドリング性に優れるという理由から、 特にビル ドアップ配線板を製造する際に適しているとの評価を得ている。 しかし、 その 一方で、 以下のような問題点が顕在化してきた。
( 1 ) F R _ 4グレードのような耐熱性ガラスエポキシ樹脂積層板の場合は、 熱圧着温度が 1 7 0 °C前後であり、 キャリア付き銅箔を樹脂基材に積層したの ち、 キャリア箔を剥がすことができないということはあり得ない。 しかし、 高 耐熱性榭脂、 とりわけポリイミド樹脂を基材とする場合は、 加工温度がキャス ティング法または熱圧着法のいずれの場合も 3 0 0 °C以上の高温であるため、 剥離層として特公昭 5 3 - 1 6 3 2 9号に示されたクロムめつき層を使用する と、 クロムがキャリア銅中に拡散して、 キャリア箔と極薄銅箔とが密着してし まい、 剥離ができなくなってしまうという問題がある。
この場合の剥離ができなくなるという現象の機構は、 次のように考えられる。 高温加熱による極薄銅側へのクロムの拡散は発生するが、 キヤリァ箔中への 拡散に比べ少ないようである。 これは、 クロム層表面が薄いクロム水和酸化物 層により覆われているためであると考えられる。 これに対して、 キャリア箔側 へはクロムの拡散が起こり、 キヤリァ箔表面は銅含有量が多い銅—クロム合金 表面となる。 この銅一クロム合金中の銅と、 極薄銅箔の銅が金属結合により結 合し、 その結果、 キャリア箔と極薄銅箔が密着してしまうと推測される。
また、 特公平 8— 1 8 4 0 1号に示されたクロメート被覆層、 銅—ニッケル 合金層の剥離層の場合も同様であって、 この場合も銅—ニッケル合金中の銅と 極薄銅箔の銅が金属結合により結合し、 その結果、 キャリア箔と極薄銅箔とが 密着してしまうと推測される。
( 2 ) ピルドアップ配線板のビア ひ ィァホール) 形成には、,高生産性等の理 由からレーザビア法が主流である。 レーザの種類としては、 c o2ガスレーザ、 X eレーザ、 エキシマレ一ザ、 YA Gレーザ、 A rレーザなどが好ましい。 このうち、 現在、 主に使用されているのは co2 ガスレ一ザである。 しかし、 C〇2 ガスレーザが発振する光の波長は 1 0, 6 0 0 nm前後の赤外線の領域で あるため、 銅箔表面は、 この領域の光および電磁波はほとんど反射してしまう。 従って、 銅箔の上から直接穴あけ加工ができない。 このため、 穴あけ加工部分 の銅箔を前もってエッチングにて除去し、 その後、 基材に穴あけ加工を行うコ ンフォ一マルマスク法が取られている。
コンフォーマルマスク法は、 第 1図の電気銅めつき層 4のビヤホールを開け たい部分を残してエッチングレジストを被覆し、 一度銅箔をエッチングして除 去してから、 C 02 ガスレーザで樹脂部分を燃焼により穴あけ加工をするとい う煩雑な工程をとる。 したがって、 C 02 ガスレーザを用いて、 銅箔上から直 接穴明け加工ができれば、 穴明け加工を簡略化することが可能である。
本発明は、 上記 2つの問題点を解決する、 ファインパターン用途のプリント 配線基板の製造時に用いるキャリア付き極薄銅箔を提供することを目的とする。 すなわち、 高温でキャスティングまたは熱圧着して製造する銅張積層板から、 キャリア箔を容易に剥離でき、 また、 c o2 ガスレーザを用いて極薄銅箔上か ら直接穴あけ加工ができる、 キャリア付き極薄銅箔を提供することである。 発明の要旨 本発明は、 キャリア箔の表面に、 剥離層と、 拡散防止層と、 電気銅めつき層 をこの順序に積層してなり、 該電気銅めつきの表面が粗面化されているキヤリ ァ付き極薄銅箔である。
また、 キャリア箔の表面に、 拡散防止層と、 剥離層と、 電気銅めつき層をこ の順序に積層してなり、 該電気銅めつきの表面が粗面化されているキャリア付 き極薄銅箔という構成もとることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 拡散防止層を含まない従来のキヤリァ付き極薄銅箔の断面構造を 示す断面図である。
第 2図は、 本発明のキヤリァ付き極薄銅箔 Aの断面構造を示す断面図である。 第 3図は、 本発明の樹脂付き銅箔 Bの断面構造を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明において使用されるキャリア箔には、 アルミニウム箔、 ステンレス鋼 箔、 チタン箔、 銅箔、 銅合金箔等が使用可能であるが、 コストの点から、 電解 銅箔、 電解銅合金箔、 圧延銅箔又は圧延銅合金箔などが好ましい。
剥離層は、 クロム層またはクロム水和酸化物層であることが好ましい。 また、 拡散防止層は、 C〇2 ガスレ一ザが発振する波長の光を吸収しやすい層である ことが好ましい。 この C 02 ガスレーザが発振する波長の光を吸収しやすい層 は、 ニッケル、 コバルト、 鉄、 クロム、 モリブデン、 タングステン、 銅、 アル ミニゥム及びリンからなる群より選ばれ、 単一金属の層でもよく、 或いは 2種 以上の金属の合'金層又は 1種以上の金属酸化物層であることが好ましい。
本発明の、 キャリア付き極薄銅箔の一例を第 2図に示す。 このキャリア付き 極薄銅箔 Aは、 キャリア箔 1の片面に、 剥離層 2と、 拡散防止層 3と、 電気銅 めっき層 4とをこの順序で積層したものであり、 該電気銅めつき層 4の最外層 表面 4 aが粗化面になっている。 そして、 キャリア付き極薄銅箔 Aは、 その粗 化面 4 aを基材 (図示せず) に重ね合わせたのち全体を熱圧着し、 ついでキヤ リア箔 1を剥離 ·除去して、 該電気銅めつき層の該キャリア側との接合面を露 出せしめ、 そこに所定の配線パターンを形成する態様で使用される。
キャリア箔 1は、前記の薄い電気銅めつき層 4が基材に接合されるまで、バッ クアップする補強材 (キャリア) として機能する。 キャリア箔自体は、 厚さが l mm以下であることが好ましく、 さらに、 7 z mから 7 0 m程度が好まし レ^ これより薄い場合は、 キャリアとしての機能をなさなくなる。 一方、 これ より厚い場合は、 キャリアとして機能上、 問題はないが、 剥離層の形成および 電気銅めつき層の形成のために連続してめっきする場合、 連続めつきライン内 での箔の張力を大きくする必要があり、 大がかりな設備が必要となり好ましく ない。
本発明における剥離層 2は、 電気銅めつき層 4と該キャリア箔を剥離する際 の剥離性をよくするための層であり、 該キヤリァ箔をきれいにかつ容易に剥が すことができるようになつている。 この剥離層は、 該キャリア箔と一体的に除 去される。 剥離層 2は、 クロム層またはクロム水和酸化物層であることが好ま しい。
クロム層の場合は、 公知のクロムめつき浴、 例えば、 サージェント浴と呼ば れるめっき浴により、 電気めつきにより形成されることが好ましい。
キャリア箔を剥離する際の剥離強度は、 クロム層の付着量により影響される。 これは、 めっき付着量が多いと、 キャリア箔表面を完全にクロムめつきが覆つ た状態になり、 剥離強度は、 クロムめつき表面とこの後に付着される金属めつ き、 合金めつき或いは酸化物との結合を引き剥がす力になると考えられる。 これに対して、 めっき付着量が少ない場合には、 キャリア箔表面が完全にク ロムめつきで覆われておらず、 剥離強度は、 僅かに露出している下地の金属及 びクロムめつきと、 この上に付着させる金属めつき、 合金めつき、 或いは酸化 物との結合力を引き剥がす力になると考えられる。
従って、 クロムめつきの付着量によりキャリアの剥離強度は変化するが、 あ る程度、 クロムめつきを付着させるとそれ以上は変化しなくなる。 クロムめつ きの付着量としては、 5 O m g / d m2以下とすることが好ましい。 これは、 これ以上めつき付着量を多くしてもキャリアの剥離強度が変化しないからであ る。 クロム水和酸化物層の場合は、 p H 7より大のアル力リの処理液に浸漬また は電解により形成することが必要である。 これは、 この後、 拡散防止層と、 電 気銅めつき層をめつきするが、 p H 7未満の酸性領域の処理液に浸漬または電 解により形成したものの上にめっきすると、 拡散防止層と、 電気銅めつき層の ピンホールの数が多くなるからである。
電気銅めつき層のピンホールの数が多いと、 樹脂基材に貼り合わせ、 キヤリ ァを引き剥がしてプリント配線板を製造する場合、 不良が発生するケースが多 くなる。
その不良とは、 配線をエッチングにより形成した時に、 極薄銅箔にピンホー ルがあると、 大きなピンホールの場合には、 その部分の配線が断線になったり する不良である。
p H 7より大のアルカリの処理液に浸漬または電解により形成したものの上 にめつきすると、 拡散防止層と、 電気銅めつき層のピンホールの数は著しく減 少する。 これは、 アルカリの処理液を使用すると、 酸性の処理液を使用した場 合に比較して、 クロム水和酸化物層の厚さが薄く均一になり、 また、 クロム酸 化物と水分子の結合の割合が異なり、 導電性が改良されるためではないかと推 測される。
剥離層にクロムめつき層を使用した場合には、 拡散防止層と、 電気銅めつき 層のピンホールの数が非常に少なくなる。 これは、 クロムめつき層は導電性を 有するため、 この上にめっきを行う際に、 めっき電流がクロムめつき層に均一 に流れ、 その上に形成されるめつき層も均一に析出が起こり、 ピンホールが出 来にくいと考えられる。
これに対して、 p H 7未満の酸性の処理液に浸漬または電解により形成した ものの上にめっきする場合は、 クロム水和酸化物層が p H 7より大のアルカリ の処理液で処理した場合に比べて、 皮膜そのものの絶縁性が高いためか、 さら にその上に拡散防止層と、 電気銅めつき層を被覆すると、 めっき電流が均一に 流れず、 ピンホールの発生数が多くなる。
また、 このピンホールの数は、 p H 7より大のアルカリの処理液に浸漬また は電解により形成した場合でも、 付着量により影響を受ける。 ピンホールの発 生しにくいクロム水和酸化物の付着量は、 C rに換算して 0 . l m g / d m2 以下とすることが好ましい。 これより付着量が多いと、 ピンホールの発生数が 多くなるためである。
該剥離層 2の上に形成する拡散防止層 3は、 キヤリァ付き極薄銅箔を樹脂基 材に載せ、 プレス積層するときに、 該剥離層の拡散を防ぐ層である。 この拡散 防止層 3を設けることなくクロム層またはクロム水和酸化物層 2の上に電気銅 めっき層 4を電着すると、 高温に加熱されたときにキャリア箔と電気銅めつき 層との間で金属結合が起こり、 強固な結合力が生ずるため、 剥離層を介して、 該キャリア箔を剥離することが困難になる。 一方、 クロム層またはクロム水和 酸化物層 2を析出した上に、 拡散を防止し、 C 02 ガスレーザが発振する波長 の光を吸収しやすい層 3をめつきし、 さらに銅をめつきした場合には、 クロム 層またはクロム水和酸化物層 2と拡散防止層 3の界面部分からきれいに剥がれ、 層 3の側にクロムおよびクロム水和酸化物はまったく残らない。
本発明における加熱時の拡散を防止し、 C 02 ガスレーザが発振する波長の 光を吸収しやすい層 3は、 ニッケル、 コバルト、 鉄、 クロム、 モリブデン、 夕 ングステン、 銅、 アルミニウム及びリンからなる群より選ばれる少なくとも 1 種の元素からなり、 単一金属の層でもよく、 2種以上の金属の合金層または 1 種以上の金属酸化物の層でもよい。
単一金属のめっきとしては、 ニッケルめっき、 コバルトめっき、 鉄めつき、 アルミニウムめっき等が挙げられる。
二元系合金めつきとしては、 ニッケル—コバルトめっき、 ニッケル一鉄めつ き、 ニッケル一クロムめつき、 ニッケル—モリブデンめっき、 ニッケル一タン グステンめつき、 ニッケル一銅めつき、 ニッケル一リンめつき、 コバルト一鉄 めっき、 コバルト一クロムめつき、 コバルト一モリブデンめっき、 コバルト一 タングステンめっき、 コバルト一銅めつき、 コバルト一リンめつき等が挙げら れる。
三元系合金めつきとしては、 ニッケル一コバルト—鉄めつき、 ニッケルーコ ノ υレトークロムめつき、 ニッケル一コバルト一モリブデンめっき、 ニッケル一 コバルト一タングステンめっき、 ニッケル—コバルト一銅めつき、 ニッケル一 コバルト一リンめつき、 ニッケル一鉄一クロムめつき、 ニッケル一鉄ーモリブ デンめっき、 ニッケル一鉄一タングステンめっき、 ニッケル一鉄一銅めつき、 ニッケル一鉄—リンめつき、 ニッケル一クロム一モリブデンめっき、 ニッケル 一クロム一タングステンめっき、 ニッケル一クロム一銅めつき、 ニッケル一ク ロム一リンめつき、 ニッケル—モリブデン一タングステンめっき、 ニッケル一 モリブデン一銅めつき、 ニッケル一モリブデンーリンめっき、 ニッケル一夕ン ダステンモ一銅めつき、 ニッケル一タングステン一リンめっき、 ニッケル一銅 —リンめつき、 コバルト一鉄—クロムめつき、 コバルト一鉄一モリブデンめつ き、 コバルト一鉄一タングステンめっき、 コバルト一鉄—銅めつき、 コバルト 一鉄一リンめつき、 コバルト一クロム一モリブデンめっき、 コバルト一クロム —タングステンめっき、 コバルト一クロム一銅めつき、 コバルト—クロムーリ ンめっき、 コバルト一モリブデン一タングステンめっき、 コバルト一モリブデ ン—銅めつき、 コバルト一モリブデン一リンめつき、 コバルト一タングステン —銅めつき、 コバルト一タングステン一リンめつき、 コバルト—銅一リンめつ き等を挙げることができる。
また、 酸化物としては、 ニッケル酸化物、 コバルト酸化物、 鉄酸化物、 クロ ム酸化物、 モリブデン酸化物、 タングステン酸化物、 銅酸化物、 アルミニウム 酸化物、 リン酸化物等を挙げることができる。 さらに 2種以上の上記酸化物の 混合物を挙げることができる。
さらに、 単一金属のめっき層、 合金めつき層及び酸化物層から選択されるい ずれかの層を 2層以上設けることもできる。
これらのめっき層または酸化物層は、 ポリイミド樹脂基材の場合の加工条件 である 3 0 0で以上の温度が付加される場合であっても、 これらの層が拡散を 防止するため、 加工後にキヤリァ箔と極薄銅箔は容易に剥離することが可能で ある。
また、 これら単一金属のめっき層、 合金めつき層、 酸化物層の処理を行う場 合、 その処理液の p Hが重要である。 本発明においては、 p H 2以上に保った 処理液で処理を行うことが好ましい。
剥離層に金属クロム層を使用する場合には、 上記の処理は必要ないが、 クロ ム水和酸化物層を使用する場合には、 この範囲の p Hを有する処理液で処理し ないと、 キャリア付き極薄銅箔を樹脂基材に積層した後、 キャリア箔の剥離が 困難になるからである。
上記範囲を外れた p Hを有する処理液で処理を行うと、 クロム水和酸化物が 処理液中で溶解してしまうためにキャリア箔の剥離が困難になると推定される。 請求の範囲第 1項に記載の、 キャリア箔 1の表面に、 剥離層 2と、 拡散防止 層 3と、 電気銅めつき層 4とをこの順序に積層してなり、 該電気銅めつき層 4 の最外層表面が粗面化されていることを特徴とするキャリア付き極薄銅箔の場 合は、 キャリア箔 1を剥離 ·除去するとき、 剥離層 2はキャリア箔 1と一体的 に除去されるので、 拡散防止層 3が極薄銅箔を覆う形となる。 この拡散防止層 3は、 レーザ光の吸収率が良いため、 この表面に C 02 ガスレーザを直接照射 した場合には、 拡散防止層 3上から極薄銅箔を通して基板に穴あけが可能とな る。
剥離層 2がクロムめつき層の場合、 高温加熱による電気銅めつき層 4側への クロムの拡散は拡散防止層 3で防がれる。 これに対してキヤリァ箔 1側へは、 クロムの拡散が起こり、 キャリア箔 1の表面は、 銅含有量が多い銅一クロム合 金表面になる。 しかし、 銅一クロム合金中の銅は、 電気銅めつき層 4の表面を 覆う拡散防止層 3がバリヤ一になつて、 電気銅めつき層 4の銅と金属結合によ り結合することがない。 その結果、 キャリア箔 1と電気銅めつき層 4とが密着 することがないと考えられる。
剥離層 2がクロメ一ト水和酸化物層の場合も同様で、 キヤリァ箔 1の銅は、 拡散防止層 3がバリヤ一となつて、 電気銅めつき層 4の銅と金属結合により結 合することがない。 その結果、 キャリア箔 1と電気銅めつき層 4とが密着する ことがないと考えられる。
また、 請求の範囲第 2項に記載の、 キャリア箔 1の表面に、 拡散防止層 3と、 剥離層 2と、 電気銅めつき層 4とをこの順序に積層してなり、 該電気銅めつき 層 4の最外層表面が粗面化されていることを特徴とするキヤリァ付き極薄銅箔 の場合は、 キャリア箔 1を剥離 ·除去するとき、 拡散防止層 3は、 剥離層 2及 びキヤリァ箔 1と一体的に除去されるので、 拡散防止層 3が極薄銅箔を覆わず、 極薄銅箔がそのまま残る。
剥離層 2がクロムめつき層の場合、 高温加熱によるキャリア箔 1側へのクロ ムの拡散は拡散防止層 3で防がれる。 電気銅めつき層 4側へのクロムの拡散は、 クロム層表面が薄いクロム水和酸化物層により覆われているため、 それほど進 まない。 その結果、 拡散防止層 3がバリヤ一となつて、 キャリア箔 1と電気銅 めっき層 4とが密着することがないと考えられる。
剥離層 2がクロメート水和酸化物層の場合も、 キャリア箔 1の銅は、 拡散防 止層 3がバリヤ一となつて、 電気銅めつき層 4の銅と金属結合により結合する ことがない。 その結果、 キャリア箔 1と極薄銅箔とが密着することがないと考 えられる。
但し、 この場合には、 c o2 ガスレ一ザの穴明けを行う前に、 c〇2 ガスレー ザの吸収がよい物質を被覆するか、 表面をさらに荒らしたりして、 c o2 ガス レーザの吸収をよくすることが好ましい。
キャリア箔 1には、 アルミニウム箔、 ステンレス鋼箔、 チタン箔、 銅箔また は銅合金箔が使用可能であるが、 コストの点から、 電解銅箔、 電解銅合金箔、 圧延銅箔または圧延銅合金箔を使用することが好ましい。 +
また、 前記キャリア箔の表面が、 未処理電解銅箔または未処理電解銅合金箔 のマツト面またはシャイニイ面、 圧延銅箔または圧延銅合金箔の圧延上がりの 面であることが好ましく、 さらに好ましくは、 未処理電解銅箔または未処理電 解銅合金箔のマット面またはシャイニイ面に粗化処理を施した箔、 または圧延 銅箔または圧延銅合金箔の圧延上がりの面の少なくとも一方の面に粗化処理を 施した箔である。
粗化処理は、 化学的または電気化学的に表面を荒らしたり、 電気めつきによ り、 粗化粒子を付着させる方式のいずれかを採用することが好ましい。 特に電 気めつきにより粗化粒子を付着させる場合には、 粗化処理の粒径としては、 0 . 0 1 z m〜5 . 0 mの範囲のものが適している。 本発明による銅箔は、' C 02 ガスレーザが発振する波長の光を吸収しやすい拡散防止層 3により、 レーザ光 の吸収率は良好であるが、 キャリア箔に凹凸のある面を用いると、 形状的効果 が加わるので、 レーザ光の吸収率が一層高まる。 但し、 0 . 0 1 /x mより小さい粒径では、 ことさら粗化処理を行う効果がな く、 5 . 0 / mを超えると、 この後に付ける電気銅めつき層の凹凸が大きくな り、 銅箔自体が極薄であっても、 表面粗さが大きい極薄銅箔となり、 ファイン パターン用の銅箔には適さないものになってしまう。
レーザ穴あけの後、 C 02 ガスレーザが発振する波長の光を吸収しやすい拡 散防止層 3は、 多層プリント配線板の製造工程におけるソフトエッチング工程 において溶解され、 除去される。 ソフトエッチング液としては、 通常、 硫酸一 過酸化水素、 過硫酸塩等のエッチング液が使用される。
ついで、 電気銅めつき層 4を形成し、 その後、 その表面 4 aを粗化面にする。 具体的には、 該電気銅めつき層 4の形成における最終段階で、 浴組成や浴温、 電流密度や電解時間などを変化させることにより、 既に形成されている銅めつ き層の表面に 0 . 2〜2 . 0 2 m程度の銅粒子を突起物として析出させる (こ の処理を通常 「粗化処理」 と呼んでいる) 。 このような処理により電気銅めつ き層の表面を粗化面にするのは、 このキャリア付き極薄銅箔 Aを基材に熱圧着 したときに、 基材との間の接合強度を高めるためである。
このキャリア付き極薄銅箔 Aにおいては、 粗化面 4 aの上にさらにニッケル 層、 亜鉛層をこの順序で形成することが好ましい。
この亜鉛層は、 キャリア付き極薄銅箔 Aと基材とを熱圧着したときに、 電気 銅めつき層 4と基材樹脂との反応による該基材樹脂の劣化や電気銅めつき層 4 の表面酸化を防止して、 基材との接合強度を高める働きをする。 また、 ニッケ ル層は、 該キャリア付き極薄銅箔 Aの基板への熱圧着時に、 該亜鉛層の亜鉛が 該電気銅めつき側へ熱拡散することを防止し、 もつて亜鉛層の上記機能を有効 に発揮させる働きをする。
なお、 これらのニッケル層や亜鉛層は、 公知の電気めつき法や無電解めつき 法を適用して形成することができる。 また、 該ニッケル層は、 純ニッケルで形 成してもよいし、 6重量%以下のリンを含有する含リンニッケル合金で形成し てもよい。
また、 亜鉛層の表面にさらにクロメート処理を行うと、 該表面に酸化防止層 が形成されるので一層好ましい。 適用するクロメート処理としては、 公知の方 法に従えばよく、 たとえば、 特開昭 6 0— 8 6 8 9 4号公報に開示されている 方法をあげることができる。 クロム量に換算して 0 . 0 1〜0 . 2 mg/dm2程度 のクロム酸化物またはその水和物などを付着させることにより、 銅箔に優れた 防鲭機能を付与することができる。
また、 前記のクロメート処理した表面に対し、 さらにシランカップリング剤 を用いて表面処理を行うと、 基板との接合側の表面である銅箔表面には、 接着 剤との親和力,の強い官能基が付与されるので、 該銅箔と基材との接合強度は一 層向上し、 銅箔の防鲭性、 耐熱性をさらに向上するので好適である。
使用するシランカップリング剤としては、 たとえばビニルトリス (2—メト キシエトキシ) シラン、 3—グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、 N— ( 2—アミノエチル) 一 3ーァミノプロピルトリメトキシシラン、 3—ァミノ プロピル卜リエトキシシランなどをあげることができる。 これらのシランカツ プリング剤は、 通常 0 0 1〜 5 %の水溶液にし、 これを銅箔の表面に塗布 したのち、 そのまま加熱乾燥すればよい。 なお、 シランカップリング剤に代え て、 チタネート系、 ジルコネ一卜系などのカップリング剤を用いても、 同様の 効果を得ることができる。
キャリア付き極薄銅箔 Aは、 上記したような構成になっているので、 基材と の接合強度は大きく、 またファインな配線パターンの形成も可能である。 そし て、 回路形成用の銅箔は 9 以下という極薄の銅箔であっても、 剛性に富ん だキャリア箔により補強されているので、 取り扱い時に皺や折れ目を生ずるこ とはない。
次に、 本発明の、 キャリア付き極薄銅箔の第 2の例として、 キャリア付き極 薄銅箔の粗化面をさらに接着用樹脂で被覆した、 樹脂付き銅箔 Bを第 3図に示 す。 この樹脂付き銅箔 Bは、 第 2図に示したキャリア付き極薄銅箔 Aにおける 粗化面 4 aをさらに接着用樹脂で被覆し、 該接着用樹脂の半硬化状態の絶縁樹 脂層 5が該銅箔に密着 ·接合した構造になっている。 ここでいう半硬化状態と は、 いわゆる Bステージ樹脂の状態であり、 その表面に指で触れても粘着感は なく、 該絶縁樹脂層を重ね合わせて保管することができ、 さらに加熱処理を受 けると硬化反応が起こる状態のことをいう。 この絶縁樹脂層 5の形成には熱硬化性樹脂が用いられる。 その種類は、 特に 限定されるものではなく、 たとえば、 エポキシ樹脂、 ポリイミド樹脂、 多官能 性シアン酸エステル化合物などを好適なものとしてあげることができる。
これらの樹脂を、 たとえばメチルェチルケトン (M E K) 、 トルエンなどの 溶剤に溶解して樹脂液とし、 これを電気銅めつき層 4の粗化面 4 aに、 たとえ ば口一ルコ一タ法などによつて塗布し、 ついで必要に応じて加熱乾燥して溶剤 を除去し Bステージ樹脂の状態にする。 乾燥には、 たとえば熱風乾燥炉を用い ることができ、 乾燥温度は 1 0 0〜2 5 0 ^、 好ましくは 1 3 0〜 2 0 0でで ある。
この樹脂付き銅箔 Βは、 その絶縁樹脂層 5を基材 (図示せず) に重ね合わせ たのち、 全体を熱圧着して該絶縁樹脂層を熱硬化せしめ、 ついでキャリア箔 1 を剥離して、 該電気銅めつき層外側の拡散防止層 3側の表面である電気銅めつ き層 4を露出せしめ、 そこに所定の配線パターンを形成するという態様で使用 される。
この絶縁樹脂層 5の厚さは、 2 0〜8 0 mであることが好ましい。 絶縁榭 脂層 5の厚さを 2 0 mより薄くすると、 接着力が低下するので、 内層材を備 えた基材にプリプレダ材を介在させることなくこの樹脂付き銅箔を積層したと きに、 内層材の回路との間の層間絶縁を確保することが困難になる。 一方、 絶 縁樹脂層 5の厚さを 8 0 mより厚くすると、 1回の塗布工程で目的の厚さの 絶縁樹脂層を形成することが困難となり、 余分な材料費と工数がかかるので、 経済的に不利となる。 さらに、 形成された絶縁樹脂層の可撓性が劣るので、 ハ ンドリング時にクラックなどが発生しやすくなり、 また内層材との熱圧着時に、 過剰な樹脂流れが起こり円滑な積層が困難になる。
さらに、 この樹脂付き銅箔のもう一つの製品形態としては、 粗化面 4 aを絶 縁樹脂層で被覆し、半硬化状態とした後、ついでキヤリァ箔 1を剥離して、キヤ リア箔 1が存在しない樹脂付き銅箔の形で製造することも可能である。 この場 合は C 02 ガスレーザが発振する波長の光を吸収しやすい拡散防止層 3が、 防 鲭処理の役割をはたす。 実施例
以下に実施例を用いて、 本発明をより詳細に説明する。
実施例 1
厚さ 35 /imの未処理電解銅箔 (キャリア箔 1) のシャイニイ面 (シャイ二 ィ面粗さ Rz = l. 4 m) に、 クロムの電気めつきを連続的に行い、 付着量 0. 5 OmgZdm2のクロムめつき層 (剥離層 2) を形成した。 ついで、 こ のクロムめつき層の上に、 N i : 40. 0 g/ 1、 P: 1. 5 g/ 1を含有す る pH : 4. 0の水溶液中で、 電流密度: 6 AZdm2の条件で、 電気 N i— Pめっきを行い、 拡散防止層を形成した。 このときの付着量は、 N i : 9. 1 mg/dm2、 P: 0. 9mgZdm2であった。
さらに、 この拡散防止層の上に、 銅: 80 g/ 1、 硫酸: 160 gZ 1を含 む硫酸銅めつき液を用いて、 電流密度: 3 OAZ dm2で 3 niの厚さの極薄銅 層を電気めつきした。 そして、 この極薄銅層上に、 公知の方法により、 銅の粒 子を付着させる粗化処理を施した。
防鲭処理および表面処理として、 粗化処理を施した極薄銅層上に、 公知の方 法により、亜鉛めつきおよびクロメート処理を行い、 ついで、 ビニルトリス (2 ーメトキシエトキシ) シラン: 2. Og/1の水溶液に 5秒間浸漬したのち取り 出し、 温度 100°Cの温風で乾燥してシランカップリング剤処理を行い、 第 2 図に示すキヤリァ箔付き極薄銅箔 Aを得た。
実施例 2
拡散防止層を、 N i : 40. 0 g/l¾t Co: 7. 5gZlを含有する P H: 3. 5の水溶液中で、 電流密度: 6AZdm2の条件で、 電気 N i— Co めっきで形成した以外は、 実施例 1と同様にして、 剥離層 2の形成、 拡散防止 層 3の形成、 銅電着、 粗化処理、 防鲭処理および表面処理を行った。 拡散防止 層 3のめつき付着量は、 N i : 3. 9mg/dm2及び C o : 6. lmg/d m2であった。
実施例 3
拡散防止層を、 Co: 8. 0 g/ Cu: 4. Og/1を含有する pH 3. 5の水溶液中で、 電流密度 2. OA/ dm2の条件で、 電気 Co— Cuめっき で形成した以外は、 実施例 1と同様にして、 剥離層 2の形成、 拡散防止層 3の 形成、銅電着、 粗化処理、 防鲭処理および表面処理を行った。拡散防止層のめつ き付着量は、 Co : 8. 8mgZdm2、 Cu : 1. 2mg/dm2であった。 実施例 4
厚さ 35 xmの未処理電解銅箔 (キャリア箔 1) のマット面 (マット面粗さ Rz = 3. 1 m) を用いた以外は、 実施例 1と同様にして、 剥離層 2の形成、 拡散防止層 3の形成、 銅電着、 粗化処理、 防鯖処理および表面処理を行った。 実施例 5
厚さ 35 mの未処理電解銅箔 (キャリア箔 1) のシャイニイ面に従来公知 の方法により銅の粒子 (銅の粒子径は、 平均粒径 =2. 3 mであった。 ここ でいう平均粒径とは、 表面を走査電子顕微鏡で撮影し、 ランダムに 1 0点を選 び、 粒径を測定し、 平均した値である。 ) を付着させる粗化処理 (粗化処理後 粗さ Rz = 3. 2 m) を行ったキャリア箔を用いた以外は、 実施例 1と同様 にして、 剥離層 2の形成、 拡散防止層 3の形成、 銅電着、 粗化処理、 防鲭処理 および表面処理を行った。
実施例 6
厚さ 35 imの圧延銅箔 (キャリア箔 1) の圧延上がりの面 (粗さ Rz = 0. 6 um) を用いた以外は、 実施例 1と同様にして、 剥離層 2の形成、 拡散防止 層 3の形成、 銅電着、 粗化処理、 防鲭処理および表面処理を行った。
実施例 7
厚さ 35 /imの圧延銅箔 (キャリア箔 1) の圧延上がり面に従来公知の方法 により銅の粒子 (銅の粒子径は、 平均粒径 =1. 0 /zmであった。 ここでいう 平均粒径とは、 表面を走査電子顕微鏡で撮影し、 ランダムに 1 0点を選び、 粒 径を測定し、 平均した値である。 ) を付着させる粗化処理 (粗化処理後粗さ R z = 0. 8 um) を行ったキャリア箔を用いた以外は、 実施例 1と同様にして、 剥離層 2の形成、 拡散防止層 3の形成、 銅電着、 粗化処理、 防鲭処理および表 面処理を行った。
実施例 8
厚さ 35 imの未処理電解銅箔 (キャリア箔 1) のシャイニイ面 (シャイ二 ィ面粗さ R z = 1. 4/xm) に C rO3=10 g/l、 p H : 11. 0のアル カリクロメート溶液を用い、 0. 1 A/dm2の条件で、 クロメート処理を行つ た以外は、 実施例 1と同様にして、 剥離層 2の形成、 拡散防止層 3の形成、 銅 電着、 粗化処理、 防鯖処理および表面処理を行った。 キャリア箔に付着してい るクロム量は 0. 01 Omg/dm2であった。
実施例 9
厚さ 35 mの圧延銅箔 (キャリア箔 1) の圧延上がり面に従来公知の方法 により銅の粒子 (銅の粒子径は、 平均粒径 =1. O xmであった。 ここでいう 平均粒径とは、 表面を走査電子顕微鏡で撮影し、 ランダムに 10点を選び、 粒 径を測定し、 平均した値である。 ) を付着させる粗化処理 (粗化処理後粗さ R z = 0. 8 urn) を行ったキャリア箔を用いた以外は、 実施例 1と同様にして、 拡散防止層 3の形成、 剥離層 2の形成、 銅電着、 粗化処理、 防鲭処理および表 面処理を行った。
実施例 10
拡散防止層として、 黒色酸化処理法として公知の、 黒色銅酸化物を生成させ る電解液中で、 電流密度: 1. 5 A/dm2で陽極酸化を行ない、 銅酸化物を 形成させた以外は、 実施例 1と同様にして、 剥離層 2の形成、 拡散防止層 3の 形成、 銅電着、 粗化処理、 防鯖処理および表面処理を行った。
実施例 11
実施例 1と同様にして、 シランカップリング剤処理が終了したキャリア箔付 き極薄銅箔 Aの表面に、 口一ルコ一夕を用いて、 樹脂ワニスを厚さ 6. Omg /dm2となるように塗布したのち、 温度 160°Cで 5分間熱処理して、 Bス テ一ジの絶縁樹脂層とし、 第 3図に示した樹脂付き銅箔 Bを製造した。
ここで、 樹脂ワニスは、 ェピクロン 1 121— 75M (商品名、 大日本イン キ化学工業 (株) 製のビスフエノール A型エポキシ樹脂) 130重量部と、 ジ シアンジアミド 2. 1重量部と、 2—ェチル—4ーメチルイミダゾール 0. 1 重量部と、 メチルセ口ソルブ 20重量部とを混合して調製した。
比較例 1
剥離層 2の上に拡散防止層 3を設けなかった以外は、 実施例 1と同様にして、 剥離層 2の形成、 銅電着、 粗化処理、 防鲭処理および表面処理を行った。
比較例 2
厚さ 35 IIIの未処理電解銅箔 (キャリア箔 1) のシャイニイ面 (シャイ二 ィ面粗さ Rz = 1. 4 m) に、 該銅箔を Na2C r 207= 20 g/ pH: 4. 1の処理液に浸漬することにより、 剥離層 2を形成した。 キャリア箔 1に 付着しているクロム量は、 0. 028mg/dm2であった。 続いて、 このク ロメ一ト層の上に、 Cu : 5 g/1、 N i : 10 g/ 1を含有する pH: 5. 2の水溶液中で、 電流密度 3. OA/dm2の条件で銅一ニッケル合金層を形 成させた。 銅一ニッケル合金層のめっき付着量は、 Cu: 7. 5mg/dm2、 N i : 2. 5mg/dm2であった。
評価試料の作製
( 1 ) キャリアピール測定用片面銅張積層板の作製
前記のキャリア箔付き極薄銅箔 A (実施例 1〜1ひ、 比較例 1〜2) および 樹脂付き銅箔 B (実施例 1 1) を縦 25 Omm、 横 25 Ommに切断したのち、 その粗化面 4 aの側の面を、 熱圧着後に厚さ lmmとなる枚数のガラス繊維ェ ポキシプレブリグシート (FR— 4) の上に載置し、 全体を 2枚の平滑なステ ンレス鋼板で挟み、 温度 170°C、 圧力 50 kg/cm2で 60分間熱圧着し、 その後、 剥離層 2と共にキャリア箔 1を剥離して、 厚さ lmmの FR— 4キヤ リアピール用片面銅張積層板を製造した。
また、 前記のキャリア銅箔付き極薄銅箔 A (実施例 1〜1 0、 比較例 1〜2) を、 縦 25 Omm、 横 25 Ommに切断したのち、 その粗化面 4 aの側の面を 厚さ 50 mのポリイミドシート (宇部興産製 UP I LEX— VT) の上に載 置し、 全体を 2枚の平滑なステンレス鋼板で挟み、 20 t o r rの真空プレス により、 温度 3 30°C、 圧力 2 k g/cm2で 1 0分間熱圧着し、 その後、 温 度 330°C、 50 k g/cm2で 5分間熱圧着して、 キャリア箔 1付きのポリ イミドキャリアピール用片面銅張積層板を製造した。
(2) ピンホール測定用片面銅張積層板の作製
上記の FR— 4用キャリアピール用片面銅張積層板と同じ工程で、 ピンホ一 ル測定用片面銅張積層板を作成した。 (3) レーザ穴あけ用片面銅張積層板の作製
上記の FR— 4キャリアピール用片面銅張積層板と同じ工程で、 レーザ穴あ け用片面銅張積層板を作製した。
特性評価
(1) キャリアピール:
上記 (1) の方法により作製したキャリア銅箔 1付きの片面銅張積層板から 試料を切りだし、 J I SC6511に規定する方法に準拠して、 測定試料幅 1 Ommで電気銅めつき層 4からキヤリァ銅箔 1を引き剥がし、 ピール強度を測定 した。 ただし、 実施例 1 1は、 エポキシ樹脂付き銅箔であるため、 ポリイミド キヤリアピールの測定は行なわなかった。 評価結果を表 1に示す。 測定値が 0. 02-0. 10 kN/mであるものは剥離容易であるが、 FR— 4キャリアピ一 ルの場合は、 熱圧着温度が 170°Cのため、 拡散防止層 3の有無にかかわらず、 剥離容易である。 しかしながら、 ポリイミドキャリアピールの場合は、 熱圧着 温度が 330°Cの高温であるため、 拡散防止層の有無で剥離性が大きく異なり、 該層を設けていない比較例 1は剥離できず、 また、 比較例 2はところどころ剥 離できないので、 電気銅めつき層 4の一部が基材から剥離して、 キャリア箔に 付着してくる現象が見られた。 これに対し、 実施例 1乃至 10の剥離性は良好 であった。
(2) ピンホール測定:
上記 (2) の方法で作成した縦 25 Omm、 横 25 Ommの片面銅張積層板 を、 暗室内で樹脂基材側から光を当て、 透過してくる光により、 ピンホールの 個数を数えた。
実施例 1乃至 10は全てピンホールが 0であった。 これに対して、 比較例 1 及び 2では、 ピンホールが見られ、 特に比較例 2においては、 ピンホールが多 く、 ファインパターン用の銅箔としては使用不可能なレベルであった。 表 1 キャリアピール
Figure imgf000023_0001
(3) レーザ穴あけ:
上記 (3) の方法により作製した片面銅張積層板を、 以下の加工条件により C02ガスレーザを用いて、 マスク 1. 4 φ、 パルス幅 1 3 s e cに設定し、 パスルエネルギーをかえて 1ショッ卜加工による銅箔の貫通性を評価した。 結果を表 2に示す。 実施例 1乃至 1 1は、 比較例 2に比べ、 低パルスェネル ギ一で穴あけが可能であった。 一方、 比較例 1では 1 0mJ〜l 8mJの範囲 のパルスエネルギーでは、 1 0 0 /imの穴あけができなかった。 表 2 レーザ穴あけ結果
Figure imgf000024_0001
加工条件
三菱電気 (株) 社製 M L 6 0 5 G T X I I一 5 1 0 0 U 条件 加工穴径 1 0 0 im
パルス幅 1 3 s e c
マスク φ 1 . 4 mm 産業上の利用可能性
以上の説明で明らかなように、 本発明のキヤリァ付き極薄銅箔および樹脂付 き銅箔は、 いずれも、 剥離層と拡散防止層を組合せて設けたものであり、 これ により、高温で熱圧着して製造するポリイミド樹脂基材の場合であっても、キヤ リアと電気銅めつき層との剥離が容易である。 また、 該拡散防止層は、 C 02 ガスレーザが発振する波長の光をよく吸収する材料をめつきしているので、 従 来のコンフォーマルマスク法を使用することなく、 該拡散防止層の上から電気 銅めつき層を通して、 基材榭脂の穴あけ加工を可能にするので、 銅張積層板の 製造工程の簡略化が図れるという効果を有する。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . キャリア箔の表面に、 剥離層と、 拡散防止層と、 電気銅めつき層とをこ の順序に積層してなり、 該電気銅めつきの表面が粗面化されていることを特徴 とするキヤリァ付き極薄銅箔。
2 . キャリア箔の表面に、 拡散防止層と、 剥離層と、 電気銅めつき層とをこ の順序に積層してなり、 該電気銅めつきの表面が粗面化されていることを特徴 とするキヤリァ付き極薄銅箔。
3 . 前記剥離層が、 クロム層またはクロム水和酸化物層である請求の範囲第 1項または第 2項に記載のキヤリァ付き極薄銅箔。
4. クロム水和酸化物層が、 p H 7より大のアル力リの処理液に浸漬または 電解により形成されたものである請求の範囲第 3項記載のキャリア付き極薄銅 箔。
5 . 前記拡散防止層が、 C 02 ガスレーザが発振する波長の光を吸収しやす い層である、 請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1項に記載のキャリア付き 極薄銅箔。 '
6 . 前記 C 02 ガスレーザが発振する波長の光を吸収しやすい層が、 ニッケ ル、 コバルト、 鉄、 クロム、 モリブデン、 タングステン、 銅、 アルミニウム及 びリンからなる群より選ばれる元素からなり、 単一金属の層、 2種以上の金属 の合金層または 1種以上の金属酸化物層である請求の範囲第 5項記載のキヤリ ァ付き極薄銅箔。
7 . 剥離層がクロム水和酸化物層であり、 前記 C 02 ガスレーザが発振する 波長の光を吸収しやすい層が、 p H 2以上に保つた処理液で処理したものであ る請求の範囲第 6項記載のキヤリァ付き極薄銅箔。
8 . 前記キャリア箔が、 銅または銅合金の箔である請求の範囲第 1項〜第 7 項のいずれか 1項に記載のキヤリァ付き極薄銅箔。
9 . 前記キャリア箔が、 電解銅箔、 電解銅合金箔、 圧延銅箔又は圧延銅合金 箔である請求の範囲第 1項〜第 8項のいずれか 1項に記載のキヤリァ付き極薄 銅箔。
1 0 . 前記キヤリァ箔の表面が、 未処理電解銅箔または未処理電解銅合金箔 のマツト面またはシャイニイ面である請求の範囲第 1項〜第 9項のいずれか 1 項に記載のキヤリァ付き極薄銅箔。
1 1 . 前記キャリア箔が、 未処理電解銅箔または未処理電解銅合金箔のマツ ト面またはシャイニイ面に粗化処理を施した箔である請求の範囲第 1項〜第 1 0項のいずれか 1項に記載のキヤリァ付き極薄銅箔。
1 2 . 前記キヤリァ箔が、 圧延銅箔又は圧延銅合金箔の圧延上がりの少なく とも一方の面に粗化処理を施した箔である請求の範囲第 1項〜第 9項のいずれ か 1項に記載のキヤリァ付き極薄銅箔。
1 3 . 前記粗化処理は、 化学的または電気化学的に表面を荒らしたものであ るか、 または電気めつきにより粗化粒子を付着させたものである請求の範囲第 1 1項または第 1 2項に記載のキャリア付き極薄銅箔。
1 4. 前記電気めつきによる粗化処理の粒径が、 5 以下の粒径である請 求の範囲第 1 1項〜第 1 3項のいずれか 1項に記載のキャリア付き極薄銅箔。
1 5 . 前記極薄銅箔が、 1 2 m以下の厚さである請求の範囲第 1項〜第 1 4項のいずれか 1項に記載のキヤリァ付き極薄銅箔。
1 6 . 前記キャリア箔が、 1 mm以下の厚さの箔である請求の範囲第 1項〜 第 1 5項のいずれか 1項に記載のキヤリァ付き極薄銅箔。
1 7 . 前記キャリア箔が、 Ί am〜マ 0 mの厚さの箔である請求の範囲第 1 6項記載のキヤリァ付き極薄銅箔。
1 8 . 前記の粗化処理された極薄銅箔層表面が、 銅以外の金属めつき、 クロ メート処理及びシランカップリング剤処理から選択される少なくとも一つの処 理を施されたものである請求の範囲第 1項〜第 1 7項のいずれか 1項に記載の キャリア付き極薄銅箔。
1 9 . 前記の粗化処理された極薄銅箔層表面が Bステージ状態の絶縁樹脂層 で被覆されている請求の範囲第 1項〜第 1 8項のいずれか 1項記載のキヤリァ 付き極薄銅箔。
2 0 . 請求の範囲第 1項〜第 1 9項のいずれか 1項記載のキャリア付き極薄 銅箔が、 樹脂基材に積層されている銅張積層板。
2 1 . 前記銅張積層板のキヤリァ付き極薄銅箔から前記キヤリァ箔が剥離さ れている、 請求の範囲第 2 0項記載の銅張積層板。
2 2 . 請求の範囲第 2 1項記載の銅張積層板の極薄銅箔上に、 配線パターン が形成されたプリン卜配線板。
2 3 . 請求の範囲第 2 2項記載のプリント配線板を複数積層して形成される 多層プリント配線板。
2 4. 予め配線パターンが形成された内層板の少なくとも片面に、 請求の範 / 囲第 1項〜第 1 9項のいずれか 1項に記載のキャリア付き極薄銅箔を積層して 銅張積層板を形成し、 該銅張積層板から前記キヤリァ箔を剥離して前記極薄銅 箔を露出させ、 かつ該極薄銅箔上に配線パターンを形成したプリント配線基板 を複数積層した多層プリ.ント配線板。
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