JP2012096527A - Composite metal foil, method for manufacturing the same, and printed wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複合金属箔及びその製造方法並びにプリント配線板に関する。 The present invention relates to a composite metal foil, a method for producing the same, and a printed wiring board.
近時、小型化や処理速度の向上が求められる電子機器は、微細なパターン(ファインパターン)を形成した多層構造のプリント配線板を用いて電子素子を高密度に実装している。 2. Description of the Related Art Recently, electronic devices that are required to be reduced in size and improved in processing speed have electronic elements mounted at high density using a multilayer printed wiring board on which fine patterns (fine patterns) are formed.
ファインパターンの形成に適したプリント配線板の製造方法として、極薄銅箔を絶縁樹脂(以下、単に「基材」という。)上に張り合わせて形成された銅張積層板をエッチング法などによりパターンを形成する方法がある。しかし、銅箔の厚さが12μm以下になると、銅張積層板を形成する際にシワや亀裂を生じ易かった。そのため、支持体(以下、「キャリア」という。)上に極薄銅箔を積層してなる複合金属箔を用いた銅張積層板の製造方法が知られている。 As a method of manufacturing a printed wiring board suitable for fine pattern formation, a copper-clad laminate formed by bonding ultra-thin copper foil onto an insulating resin (hereinafter simply referred to as “base material”) is patterned by an etching method or the like. There is a method of forming. However, when the thickness of the copper foil is 12 μm or less, wrinkles and cracks are likely to occur when the copper clad laminate is formed. Therefore, a method for producing a copper clad laminate using a composite metal foil obtained by laminating an ultrathin copper foil on a support (hereinafter referred to as “carrier”) is known.
特許文献1〜3には、キャリア上に、クロム(Cr)などを含む無機被膜或いは置換基(官能基)を有するチッ素含有化合物といった有機被膜などの、種々の剥離層を介して銅箔を形成し、この剥離層で切り離して銅箔膜を基材上に転写する方法が開示されている(特許文献1〜3)。
In
特許文献4には、金属製キャリア上に、金属製キャリアとの界面に蒸着された金属層(I)と、金属層(I)上に蒸着又は電気めっきにより形成された1層以上の金属層(II)とからなる積層構造を有するピーラブル金属箔と、その製造方法が開示されている。
In
ところが、特許文献1乃至3に開示された「剥離層」は、いずれも転写層とは異なる部材が用いられていたため、極薄銅箔を基材に転写する際に、剥離層の一部が基材側へ転写され、残渣が形成され易いという問題点があった。このような剥離層の残渣は後に極薄銅箔に回路パターンを形成するための各種工程(マスキング工程・エッチング工程・厚めっき工程等)において種々の不具合(例えば、極薄銅箔側にクロムが残留する、厚めっき工程において厚めっき層が剥離するなど)を生じ易く、これを防ぐために残渣を除去するための工程を別途必要とする場合もあった。
However, since the “peeling layer” disclosed in
一方、特許文献4に開示された「ピーラブル金属箔」においては、特に、金属製キャリアと金属層(I)と金属層(II)をすべて銅とし、かつ、金属層(II)のめっき工程において酸性の銅めっき浴を使用すると、その後の加熱圧縮工程で金属層(I)が金属製キャリア側に拡散するために剥離が困難になるという問題を有している。特許文献4の実施例4においては、この問題を回避するため、アルカリ性の銅めっき浴として、「シアン化銅水溶液」を主成分とするめっき液を用いる例が記載されている。しかし、シアン化銅水溶液は人体に有害であるため、工業的に使用することは好ましくない。
On the other hand, in the “peelable metal foil” disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、酸性のめっき浴を用いても加熱圧縮工程後に剥離し易い複合金属箔とその製造方法を提供することを主たる技術的課題とする。 This invention is made | formed in view of the above, and makes it a main technical subject to provide the composite metal foil and its manufacturing method which are easy to peel after a heating compression process even if it uses an acidic plating bath.
本発明に係る複合金属箔は、金属箔からなるキャリアの表面に形成されると共に前記キャリアを構成する金属原子への金属の拡散を防止するための拡散防止層と、
前記拡散防止層上に、物理的成膜法により形成された金属層からなる剥離層と、
前記剥離層上に、めっき法により形成された転写層と、
を有し、前記剥離層と前記転写層が同種の金属原子により構成されることを特徴とする。
A composite metal foil according to the present invention is formed on the surface of a carrier made of a metal foil, and a diffusion preventing layer for preventing metal diffusion to metal atoms constituting the carrier,
A release layer made of a metal layer formed by a physical film formation method on the diffusion prevention layer,
On the release layer, a transfer layer formed by plating,
The release layer and the transfer layer are composed of the same kind of metal atoms.
ここで、物理的成膜法とは、具体的には真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等である。すなわち、上記発明の構成によると、拡散防止層を設けたことにより、加熱圧縮工程によって転写層や剥離層を構成する金属原子がキャリア側に拡散して剥離を困難にするといった問題が生じにくい。 Here, the physical film forming method is specifically a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like. That is, according to the configuration of the above invention, since the diffusion preventing layer is provided, the problem that the metal atoms constituting the transfer layer and the release layer diffuse to the carrier side by the heat compression process and the separation is difficult to occur.
この場合、前記拡散防止層は、モリブテン又はリンもしくはその両者を含むめっき液と、ニッケル、コバルトの中から少なくとも1つが選択されためっき液とからなるめっき液から析出させた誘起共析膜とすることができる。また、前記金属箔及び前記剥離層はいずれも銅であることが好ましい。 In this case, the diffusion prevention layer is an induced eutectoid film deposited from a plating solution comprising a plating solution containing molybdenum or phosphorus or both, and a plating solution in which at least one of nickel and cobalt is selected. be able to. Moreover, it is preferable that both the said metal foil and the said peeling layer are copper.
前記拡散防止層の厚みは0.05mg/m2〜1000mg/m2であって、前記剥離層と前記転写層との厚みの合計が0.1μm以上、12μm以下とすることが好ましい。また、前記キャリアの裏面側にも同様の積層膜が形成されていてもよい。 The thickness of the diffusion barrier layer is a 0.05mg / m 2 ~1000mg / m 2 , the release layer and the total thickness of the transfer layer is 0.1μm or more, it is preferable to 12μm or less. A similar laminated film may be formed on the back side of the carrier.
本発明に係る複合金属膜の製造方法は、金属箔からなるキャリアを準備する工程(S1)と、前記キャリアの少なくとも一方の表面に拡散防止層を形成してなる拡散防止層形成工程(S2)と、前記拡散防止層の表面に物理的成膜法により剥離層を形成してなる剥離層形成工程(S3)と、前記剥離層の表面にめっき法により転写層を形成してなる転写層形成工程(S4)と、を有することを特徴とする。 The method for producing a composite metal film according to the present invention includes a step of preparing a carrier made of a metal foil (S1), and a diffusion prevention layer forming step (S2) formed by forming a diffusion prevention layer on at least one surface of the carrier. And a release layer forming step (S3) in which a release layer is formed on the surface of the diffusion prevention layer by a physical film formation method, and a transfer layer formation in which a transfer layer is formed on the surface of the release layer by a plating method Step (S4).
前記転写層形成工程(S4)に用いられるめっき法は、酸性めっき浴を用いることができる。この理由は、転写層及び剥離層とキャリアとの間に金属の拡散を防止する拡散防止層を設けているためである。
本発明に係る複合金属箔の製造方法は、前記拡散防止層形成工程(S2)と前記剥離層形成工程(S3)とを有することにより、250℃温度領域まで加熱されても剥離可能であることを特徴とする。
The plating method used in the transfer layer forming step (S4) can use an acidic plating bath. This is because a diffusion preventing layer for preventing metal diffusion is provided between the transfer layer and release layer and the carrier.
The method for producing a composite metal foil according to the present invention includes the diffusion preventing layer forming step (S2) and the peeling layer forming step (S3), and can be peeled even when heated to a temperature range of 250 ° C. It is characterized by.
本発明に係るプリント配線板は、プリント配線板を形成するための基材上に、上述の本発明に係る複合金属箔を積層し、前記剥離層でキャリアを剥離して得られる銅張積層板を用いて得られるものである。 A printed wiring board according to the present invention is a copper-clad laminate obtained by laminating the above-described composite metal foil according to the present invention on a substrate for forming a printed wiring board and peeling the carrier with the peeling layer. It is obtained by using.
本発明に係る複合金属箔によれば、拡散防止層を設けたことにより、加熱圧縮工程によって転写層や剥離層を構成する金属原子がキャリア側に拡散して剥離を困難にするといった問題が生じにくい。また、本発明の製造方法により得られる複合金属箔の製造方法によれば、酸性めっき浴を用いて転写層を形成することができる。そのため、アルカリ性のめっき浴を用いる場合と比べて特別な設備が不要となるため製造コストを抑えることができる。また、このようにして得られた複合金属箔を用いると、基材側に転写するための加熱圧縮を実施しても、拡散防止層により銅の拡散が抑えられる。 According to the composite metal foil according to the present invention, the provision of the diffusion preventing layer causes a problem that the metal atoms constituting the transfer layer and the release layer are diffused to the carrier side by the heat compression process, thereby making the release difficult. Hateful. Moreover, according to the manufacturing method of the composite metal foil obtained by the manufacturing method of this invention, a transfer layer can be formed using an acidic plating bath. Therefore, compared with the case where an alkaline plating bath is used, special equipment is not required, so that manufacturing costs can be suppressed. Moreover, when the composite metal foil obtained in this way is used, even if the heat compression for transferring to the base material side is implemented, the diffusion prevention layer suppresses the diffusion of copper.
以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。但し、各実施形態及び各実施例はいずれも本発明の要旨の認定において限定的な解釈を与えるものではない。また、同一又は同種の部材については同じ参照符号を付し、説明を省略することがある。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, each embodiment and each example do not give a limited interpretation in the recognition of the gist of the present invention. The same or similar members are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
(第1の実施形態)−複合金属箔の構造−
図1は、本発明における複合金属箔の一例を示す概略断面図である。複合金属箔1は、積層膜の支持体となるキャリア2と、キャリア2の表面に形成された拡散防止層3と、拡散防止層3の表面に形成される剥離層4と、剥離層4の表面に形成される転写層5と、から構成される。キャリア2は、想定するプロセス温度内の耐熱性を有し、かつ、その上層に形成する積層膜の支持体となる部材であれば、特に限定されない。例えば、圧延法や電解法によって形成された銅箔、銅合金箔などの金属箔などが挙げられる。
First Embodiment-Structure of Composite Metal Foil-
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a composite metal foil in the present invention. The
キャリア2として銅箔を使用する場合には、取り扱いの点で、その銅箔の厚さを9〜300μmにすることが好ましく、18〜35μmにすることがより好ましい。キャリアが9μm未満であると、シワや亀裂を生じさせ易いため、キャリアとして使いにくく、また300μmを越えると腰が強すぎて取り扱いが困難であるためである。
When using copper foil as the
拡散防止層3はキャリア2の表面に形成される膜であり、後の熱処理工程によって剥離層4や転写層5を構成する金属原子がキャリア側に拡散することを防止するために設けられる。このような材料として、モリブテン又はリンもしくはその両者を含むめっき液とニッケル、コバルトの中から少なくとも1つが選択されためっき液とからなるめっき液から析出させた誘起共析膜などが挙げられる。
The
拡散防止層の厚みは0.05mg/m2〜1000mg/m2が好ましい。なお、膜厚を付着量(単位面積あたりの質量)で示したのは、拡散防止層3の膜厚は非常に薄いため直接測定することは容易ではないためである。
The thickness of the diffusion preventing layer is 0.05mg / m 2 ~1000mg / m 2 is preferred. The reason why the film thickness is shown by the amount of adhesion (mass per unit area) is that the film thickness of the
拡散防止層の膜厚が非常に薄い場合、十分な拡散防止機能を発揮できない。すなわち、プリント配線板形成の加熱圧縮の際に、剥離層4や転写層5を構成する金属原子がキャリア2側に拡散し易くなり剥離困難になってしまうためである。なお、この厚みについては拡散防止層を形成する金属元素の種類により適宜調整すると良い。しかし、1000mg/m2を超えると被膜形成のコストアップに繋がるため好ましくない。
When the thickness of the diffusion preventing layer is very thin, a sufficient diffusion preventing function cannot be exhibited. That is, when the printed wiring board is heated and compressed, the metal atoms constituting the
剥離層4は真空蒸着法もしくはスパッタリング法により形成される。剥離層の厚みは50Å以上8000Å以下が好ましい。50Å未満であると膜とはならず島状構造となり好ましくない。また、8000Åを越えると被膜形成のコストアップに繋がるため好ましくない。
The
また、転写層形成浴として酸性めっき浴を使用するためには、剥離層4が酸性めっき浴によって溶解反応するため、50Å未満であると膜を維持することが困難になってしまうため好ましくない。
Also, in order to use an acidic plating bath as the transfer layer forming bath, the
転写層5は、プリント配線板を構成する基材の導体となる層であり、導電性の高い金属を使用すれば良い。具体的には銅であることが好ましい。
The
なお、転写層の厚みはプリント配線板を構成する基材に転写された際に回路のファインパターン化に影響を与えるため、所定の範囲内にすることが好ましい。あまり薄い膜は被膜の形成が困難であり、逆に厚すぎるとファインパターンの形成が困難となるためである。 The thickness of the transfer layer is preferably within a predetermined range because it affects the fine patterning of the circuit when transferred to the substrate constituting the printed wiring board. This is because a film that is too thin is difficult to form a film, and conversely, if it is too thick, it is difficult to form a fine pattern.
転写層を硫酸銅のめっき浴により形成した銅膜で形成した場合、実験の結果、0.1μm〜12μm、特に0.1μm〜9μmの範囲が好ましい範囲であった。0.1μm未満であると被膜を形成することが困難となり、また12μmを越えるとファインパターン形成が困難であった。 When the transfer layer was formed of a copper film formed with a copper sulfate plating bath, the range of 0.1 μm to 12 μm, particularly 0.1 μm to 9 μm was a preferable range as a result of the experiment. When the thickness is less than 0.1 μm, it is difficult to form a film, and when it exceeds 12 μm, it is difficult to form a fine pattern.
但し、転写層には剥離層も一部付随しうるため、厚みの調整については注意する必要がある。また、拡散防止層については剥離層に付随する場合もあるが、極めて僅かであり問題とはならない。 However, since a part of the release layer may accompany the transfer layer, care must be taken in adjusting the thickness. Further, the diffusion preventing layer may accompany the release layer, but it is extremely small and does not cause a problem.
図2は、第1の実施形態の変形例を示す図である。すなわち、図1の複合金属箔の場合、キャリア2の一方の面にのみ積層膜を形成したが、図2はキャリア2の両面に同様の積層膜を形成した例である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a modification of the first embodiment. That is, in the case of the composite metal foil of FIG. 1, the laminated film is formed only on one side of the
(第2の実施形態)−複合金属箔の製造方法−
次に、第2の実施形態として、第1の実施形態で説明した複合金属箔の製造方法について説明する。
図3は、第2の実施形態の複合金属箔の製造方法の手順を示す図である。図4は、図3の各ステップに対応する工程断面図である
(2nd Embodiment)-Manufacturing method of composite metal foil-
Next, as a second embodiment, a method for manufacturing the composite metal foil described in the first embodiment will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating a procedure of the method for manufacturing the composite metal foil of the second embodiment. 4 is a process cross-sectional view corresponding to each step of FIG.
−ステップS1−
先ず、キャリア2として、圧延法や電解法によって形成された金属箔を用意する(図4(a))。ここでは電解法により得られた未処理電解銅箔(表面処理を行っていない銅箔)を用いることとする。またその厚みは例えば35μmとする。
-Step S1-
First, as the
−ステップS2−
次に、キャリア2の表面に拡散防止層3を形成する(図4(b))。具体的には、拡散防止層形成のためのめっき浴を準備し、そのめっき浴中にキャリア2の表面を浸漬させて電気めっきにより拡散防止層3をキャリア2の表面に形成する。拡散防止層はモリブテン又はリンもしくはその両者を含むめっき液とニッケル、コバルトの中から少なくとも1つが選択されためっき液とからなるめっき液から析出させた誘起共析膜とするが、ここではニッケル−リンによる合金層を拡散防止層として形成することとする。またその厚みは例えば290mg/m2とする。
-Step S2-
Next, the
−ステップS3−
次に、拡散防止層3の表面上に剥離層4を形成する(図4(c))。この剥離層4の形成方法は公知の真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的成膜法を用いることができる。剥離層4は次のステップS4で形成する転写層5と同種の金属原子で構成されているものを用いることが好ましい。
-Step S3-
Next, a
−ステップS4−
次に、剥離層4の表面に転写層5を形成する(図4(d))。転写層の形成はめっき法を用いた化学的な成膜方法、例えば電着浴を用いることができる。転写層は銅を用いることを考えると、工業的な大量生産を考慮した場合には、酸性のめっき浴、例えば「硫酸銅めっき浴」を用いることが好ましい。硫酸銅めっき浴としては、例えば硫酸100g/lと硫酸銅5水和物250g/lとを含有する電解液に浸漬して所定電流を通電することにより所定の厚みとなるよう転写層を形成すれば良い。このステップによりプリント配線板の製造に適した複合金属箔1が完成する。
-Step S4-
Next, the
化学的成膜法の代表であるめっき法により形成された転写層5と、物理的成膜法により形成された剥離層4とは、密着性が低く、一定以上の力で容易に剥離することが実験により明らかとなっている。万一、転写層5の表面に剥離層4が残渣として残っても、剥離層は転写層と同じ銅で構成されているため、悪影響は殆どない。
The
なお、後述するプリント配線板の製造を想定した場合、更なるステップとして、プリント配線板を構成する基材との密着力を向上させるために転写層5の表面に対して粗化処理を実施しても良い。
In addition, when manufacturing the printed wiring board mentioned later is assumed, as a further step, a roughening process is performed on the surface of the
この場合、キャリア2に形成された転写層5を硫酸銅−硫酸溶液中で限界電流密度近傍で陰極電解し、デンドライト状もしくは微細状の銅粉によって粗化面を形成すれば良い。この場合、粗化面の表面粗さは基材の種類や要求される基材との密着力により調整すれば良い。好ましくは表面粗度がRz:6μm以下であり、極めて微細なファインパターン形成を想定した場合、より好ましくはRz:2μm以下が好ましい。なお、RzとはJIS規格B0601:1994に記載の十点平均粗さをいう。
In this case, the
更に、銅粉の飛散を防止するため、粗化処理を実施した転写層に対し、必要に応じて被覆処理を行っても良い。 Furthermore, in order to prevent scattering of the copper powder, the transfer layer that has been subjected to the roughening treatment may be subjected to a coating treatment as necessary.
後述のプリント配線板を形成するに際して、そのための加熱圧縮工程やエッチング工程などに起因し基材と転写層の結合が低下する場合があるため、結合状態を保持するためのコーティング処理としては、亜鉛、クロム、コバルト、モリブテン、ニッケル、リン、タングステンなどの異金属によるコーティング処理、重クロム酸イオンを含有する溶液によるクロメート処理、ベンゾトリアゾール、シランカップリング剤又はこれらの誘導体を含有する溶液による有機防錆処理などを更に実施しても良い。 When forming a printed wiring board to be described later, the bonding between the substrate and the transfer layer may be reduced due to the heat compression process or etching process for that purpose. Coating with different metals such as chromium, cobalt, molybdenum, nickel, phosphorus, tungsten, chromate treatment with solutions containing dichromate ions, organic protection with solutions containing benzotriazole, silane coupling agents or their derivatives Rust treatment or the like may be further performed.
(第3の実施形態)−プリント配線板の製造方法−
次に、複合金属箔を使用してプリント配線板を製造するための方法について説明する。図5は、プリント配線板の基材上に複合金属箔を転写する工程を示す図である。図6は、プリント配線板に回路パターンを形成した様子を示す断面図である。
(Third Embodiment) -Method for Manufacturing Printed Wiring Board-
Next, the method for manufacturing a printed wiring board using composite metal foil is demonstrated. FIG. 5 is a diagram showing a process of transferring the composite metal foil onto the substrate of the printed wiring board. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a circuit pattern formed on a printed wiring board.
図5(a)に示すように、先ず、複合金属箔1とプリント配線板を構成する基材6とを向かい合わせ、その後両者を密着させる。次に、図5(b)に示すように、密着させた状態で加熱圧縮させることで複合金属箔1と基材6の積層体を形成する。
As shown to Fig.5 (a), first, the
次に、図5(c)に示すように、積層体からキャリア(複合金属箔1の剥離層4よりも上層部分)を引き剥がすことによって、基材6の上に転写層5が張り合わせられた状態となり、銅張積層板が完成する。
Next, as shown in FIG.5 (c), the
次に、図6に示すように、エッチング法などによりパターニングされた転写層5aを形成し、これによって回路パターンが形成されたプリント配線板7が完成する。また必要に応じてさらに複合積層板を積層し、多層構造のプリント配線板を形成してもよい。 Next, as shown in FIG. 6, a transfer layer 5a patterned by an etching method or the like is formed, thereby completing a printed wiring board 7 on which a circuit pattern is formed. Further, if necessary, a composite laminated board may be further laminated to form a printed wiring board having a multilayer structure.
上記積層体からキャリアを引き剥がす際の引き剥がし強さは例えば0.01〜2.0N/cmであることが好ましく、より好ましくは0.05〜1.0N/cmである。なお、剥離の際に拡散防止層3の一部が残渣となる場合もあるが、その量は極めて僅かであることが確認された。
The peeling strength when the carrier is peeled off from the laminate is preferably 0.01 to 2.0 N / cm, and more preferably 0.05 to 1.0 N / cm. In some cases, a part of the
以下、実施例により詳細に説明する。 Hereinafter, the embodiment will be described in detail.
(実施例1)
先ず、キャリア2を形成するために硫酸100g/lと硫酸銅5水和物250g/lとを含有する電解液で満たした電着浴を用意した。そして、浴温40℃に維持した電着浴を電流密度10A/dm2にて15分35秒間電気分解し、厚さ35μmの銅箔からなるキャリア(未処理電解銅箔)2を形成した(ステップS1)。このキャリアを1.8wt%硫酸に60s間浸漬した後、イオン交換水によって15秒間洗浄した。次に、拡散防止層3を形成するため、硫酸ニッケル6水和物30g/l、次亜リン酸ナトリウム1水和物1g/l、酢酸ナトリウム3水和物10g/l、pH4.5に調整しためっき浴を準備し、キャリア2を浸漬して電流密度2A/dm2にて5秒間陰極電解し、ニッケル−リンからなる拡散防止層3を形成し、この銅箔をイオン交換水によって15秒間洗浄し自然乾燥した(ステップS2)。
Example 1
First, in order to form the
次に、剥離層4を形成するため、スパッタリング法によって0.3μmの銅層を形成した(ステップS3)。更に、その表面に転写層5を形成するため、剥離層が形成されたキャリアを硫酸100g/lと硫酸銅5水和物250g/lとを含有する電解液に浸漬して5A/dm2にて4分27秒間陰極電解し、厚さ5μmの銅箔からなる転写層を形成した(ステップS4)。なお、剥離層5は銅層であるため、長時間浸漬していると硫酸銅めっき浴による溶解反応が促進され剥離層が溶解してしまうおそれがあるため、遅くとも5分以内には転写層5を形成する電着作業を開始しなければならない。
Next, in order to form the
最後に、転写層5に対して公知の方法で粗化処理を実施した。基材が樹脂である場合に転写層との接着力向上を目的として行うものである。この場合、粗化処理は、デンドライト状又は微細状の銅粉を析出させた。
Finally, the
粗化処理として、微細状の銅粉形成には硫酸100g/lと硫酸銅5水和物50g/lとを含有する電解液で満たした電着浴を用意し、浴温40℃に維持した電着浴を電流密度10A/dm2にて10秒間陰極電解し、微細状の銅粉を析出させた。 As a roughening treatment, an electrodeposition bath filled with an electrolytic solution containing 100 g / l sulfuric acid and 50 g / l copper sulfate pentahydrate was prepared for forming fine copper powder, and the bath temperature was maintained at 40 ° C. The electrodeposition bath was subjected to cathodic electrolysis at a current density of 10 A / dm 2 for 10 seconds to precipitate fine copper powder.
次に、粗化処理を実施した転写層の銅粉が脱落して飛散しないようにするため、被覆銅を形成した。被覆銅の形成にあたっては、硫酸100g/lと硫酸銅5水和物250g/lとを含有する電解液で満たした電着浴を用意し、浴温40℃に維持した電着浴を電流密度5A/dm2にて1分20秒間陰極電解した。
Next, in order to prevent the copper powder of the transfer layer subjected to the roughening treatment from falling off and scattering, coated copper was formed. In forming the coated copper, an electrodeposition bath filled with an electrolytic solution containing 100 g / l of sulfuric acid and 250 g / l of copper sulfate pentahydrate was prepared, and the electrodeposition bath maintained at a bath temperature of 40 ° C. was used as a current density. Cathodic electrolysis was performed at 5 A /
次に、被覆銅を形成した転写層の表面に、クロメート被膜を形成した。具体的には、重クロム酸ナトリウム5g/lを含有しpH13に調整した電着浴を用意し、浴温30℃、電流密度2A/dm2にて5秒間陰極電解しクロメート被膜を形成した。その後、γ−アミノプロピルトリエトキシシランを2m/l含有するシランカップリング剤層形成浴を準備し、浴温30℃にて15秒間浸漬しシランカップリング剤層を形成した後、乾燥させ複合金属箔を得た。次に、プリント配線板を構成する基材としてガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを用意した。そして、基材に転写させるように複合金属箔を重ねた状態で170℃・4MPaにて60分間加熱圧縮し、転写層を基材の表面に結合させた積層体を得た。
Next, a chromate film was formed on the surface of the transfer layer on which the coated copper was formed. Specifically, an electrodeposition bath containing sodium dichromate 5 g / l and adjusted to pH 13 was prepared, and cathodic electrolysis was performed at a bath temperature of 30 ° C. and a current density of 2 A /
なお、加熱圧縮工程における耐熱性という意味では、この実施例に記載の複合金属箔は、少なくとも250℃までの耐熱性を有することを確認している。 In addition, it has confirmed that the composite metal foil as described in this Example has heat resistance up to at least 250 ° C. in the sense of heat resistance in the heat compression process.
(実施例2)
前記実施例1において拡散防止層を形成するめっきとして硫酸コバルト7水和物40g/l、モリブテン酸二ナトリウム2水和物25g/l、クエン酸ナトリウム45g/l、pH5.5に調整しためっき浴を準備し、キャリアを浸漬して電流密度7A/dm2にて2秒間陰極電解し、コバルトーモリブテンからなる拡散防止層を形成した以外は、前記実施例1と同様にして積層体を形成した。
(Example 2)
A plating bath adjusted to 40 g / l of cobalt sulfate heptahydrate, 25 g / l of disodium molybdate dihydrate, 45 g / l of sodium citrate, pH 5.5 as plating for forming the diffusion prevention layer in Example 1 above. The laminate was formed in the same manner as in Example 1 except that the carrier was immersed and cathodic electrolysis was performed at a current density of 7 A /
(実施例3〜4)
前記実施例1〜2において剥離層形成のためスパッタリング法に代えて公知の蒸着法によって0.2μmの銅層を形成し剥離層とした以外は、前記実施例1〜2と同様にして積層体を形成した。
(Examples 3 to 4)
A laminated body in the same manner as in Examples 1 and 2 except that in order to form a release layer in Examples 1 and 2, a 0.2 μm copper layer was formed by a known vapor deposition method instead of the sputtering method to obtain a release layer. Formed.
(実施例5)
前記実施例1において拡散防止層形成において、硫酸ニッケル6水和物30g/l、次亜リン酸ナトリウム1水和物1g/l、酢酸ナトリウム3水和物10g/l、pH4.5に調整しためっき浴を準備し、キャリアを浸漬して電流密度2A/dm2にて20秒間陰極電解しニッケル−リンからなる拡散防止層を形成した以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。
(Example 5)
In the formation of the diffusion preventing layer in Example 1, nickel sulfate hexahydrate 30 g / l, sodium hypophosphite monohydrate 1 g / l, sodium acetate trihydrate 10 g / l, and pH 4.5 were adjusted. A laminate was obtained in the same manner as in Example 1 except that a plating bath was prepared, the carrier was immersed, and cathodic electrolysis was performed at a current density of 2 A / dm 2 for 20 seconds to form a diffusion prevention layer made of nickel-phosphorus. .
(実施例6)
前記実施例1において転写層形成工程を硫酸100g/lと硫酸銅5水和物250g/lとを含有する電解液に浸漬して5A/dm2にて1分20秒間陰極電解し、厚さ1.5μmの銅箔からなる転写層を形成した以外は、実施例1と同様にして積層体を形成した。
(実施例7)
前記実施例2において転写層形成工程を硫酸100g/lと硫酸銅5水和物250g/lとを含有する電解液に浸漬して5A/dm2にて8分1秒間陰極電解し、厚さ9μmの銅箔からなる転写層を形成した以外は、実施例2と同様にして積層体を形成した。
(Example 6)
In Example 1, the transfer layer forming step was immersed in an electrolytic solution containing 100 g / l of sulfuric acid and 250 g / l of copper sulfate pentahydrate, and was subjected to cathodic electrolysis at 5 A /
(Example 7)
In Example 2, the transfer layer forming step was immersed in an electrolytic solution containing 100 g / l of sulfuric acid and 250 g / l of copper sulfate pentahydrate, and was subjected to cathodic electrolysis at 5 A / dm 2 for 8 minutes and 1 second. A laminate was formed in the same manner as in Example 2 except that a transfer layer made of 9 μm copper foil was formed.
(比較例1)
前記実施例1においてキャリアに拡散防止層を形成したが、比較例1では拡散防止層を形成しなかった以外は実施例1と同様にして積層体を形成した。
(比較例2〜3)
前記実施例1〜2において、剥離層を形成しなかった以外は実施例1〜2と同様にして積層体を形成した。
(比較例4)
前記実施例1において、転写層の厚みを18μmとした以外は実施例1と同様にして積層体を形成した。
(比較例5)
前記実施例1において拡散防止層を形成する方法としてスパッタリング法を用いてニッケル−クロムからなる合金層を10nm形成した以外は前記実施例1と同様の方法にて積層体を形成した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a diffusion preventing layer was formed on the carrier, but in Comparative Example 1, a laminate was formed in the same manner as Example 1 except that the diffusion preventing layer was not formed.
(Comparative Examples 2-3)
In the said Examples 1-2, the laminated body was formed like Example 1-2 except not having formed the peeling layer.
(Comparative Example 4)
In Example 1, a laminate was formed in the same manner as Example 1 except that the thickness of the transfer layer was 18 μm.
(Comparative Example 5)
As a method for forming the diffusion prevention layer in Example 1, a laminate was formed by the same method as in Example 1 except that an alloy layer made of nickel-chromium was formed to 10 nm by sputtering.
以上をまとめた剥離状態の調査結果を表1に示す。 Table 1 shows the results of the investigation of the peeled state that summarizes the above.
(実施例8〜11)
前記実施例1〜4において転写層を基材の表面に結合させるための加熱圧縮条件を変化させ積層体を得た。基材としてガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを準備し190℃・3MPa・100分間加熱し、またポリイミドフィルムを準備し接着剤を介して250℃・3MPa・60分間加熱圧縮し積層体を得た。加熱圧縮条件の変更に伴う剥離状態の調査結果を表2に示す。
(Examples 8 to 11)
In Examples 1 to 4, laminates were obtained by changing the heat compression conditions for bonding the transfer layer to the surface of the substrate. Prepare a prepreg in which glass fiber is impregnated with epoxy resin as a base material and heat it at 190 ° C, 3 MPa, 100 minutes. Prepare a polyimide film and heat-compress it through an adhesive at 250 ° C, 3 MPa, 60 minutes. Obtained. Table 2 shows the results of the investigation of the peeled state that accompanies changes in the heat compression conditions.
(剥離テスト評価方法)
なお、上記実施例及び比較例における剥離状態の評価、剥離強度の測定及び配線加工性については以下のような方法で調査した。
(Peel test evaluation method)
In addition, about the evaluation of the peeling state in the said Example and comparative example, the measurement of peeling strength, and wiring workability, it investigated by the following methods.
(1)剥離状態評価
縦100mm×横100mmのサイズに裁断した積層体を試料として用意し、その試料の転写層に対するキャリアの剥離状態を目視にて確認した。なお、転写層からキャリアが全範囲に渡って剥離しているものを「○」、転写層からキャリアが一部もしくは全く剥離していないものを「×」として評価した。
(1) Evaluation of peeled state A laminate cut into a size of 100 mm in length and 100 mm in width was prepared as a sample, and the peeled state of the carrier with respect to the transfer layer of the sample was visually confirmed. The case where the carrier was peeled from the transfer layer over the entire range was evaluated as “◯”, and the case where the carrier was partially or not peeled off from the transfer layer was evaluated as “x”.
(2)剥離強度測定
転写層とキャリアとの引き剥がし強さをJIS−C−6481(1996)に基づいて測定した。
(2) Measurement of peel strength The peel strength between the transfer layer and the carrier was measured based on JIS-C-6481 (1996).
(3)配線加工性
縦200mm×横150mmのサイズに裁断した積層体を試料として用意し、通常行われる周知の方法にて線幅/線間(L:ライン/S:スペース)が25μm/25μmのファインパターンを形成し美麗に配線加工が完了するか調査した。美麗に配線が形成されている場合を「○」、配線は形成されているがライン直線性や線幅/線間など良好でない場合を「△」、目的とする配線が形成されておらず配線不良が発生している場合を「×」として評価した。
(3) Wiring workability A laminate cut into a size of 200 mm in length × 150 mm in width is prepared as a sample, and the line width / line spacing (L: line / S: space) is 25 μm / 25 μm by a well-known method usually performed. A fine pattern was formed to investigate whether the wiring processing was completed beautifully. “○” when the wiring is beautifully formed, “△” when the wiring is formed but the line linearity or line width / line spacing is not good, and the target wiring is not formed. The case where a defect occurred was evaluated as “x”.
表1の結果より、実施例と比較例を比較すると、拡散防止層3及び剥離層4を形成しない場合は、加熱圧縮後剥離不可となっていることが判る。また比較例1の如く、従来技術であるスパッタ膜を剥離層とし拡散防止層を形成しなかった場合、酸系めっき浴を使用すると加熱圧縮前は剥離可能であるが、加熱圧縮後は剥離困難となってしまうことが確認される。よって、キャリアと剥離層との間に拡散防止層を形成すると加熱圧縮後も剥離可能となることが判る。
From the results shown in Table 1, when Examples and Comparative Examples are compared, it can be seen that when the
また、表2の結果より、加熱圧縮条件を変更し、250℃まで高くした場合でも、良好な剥離状態が得られることが確認された。 Further, from the results in Table 2, it was confirmed that even when the heating and compression conditions were changed and increased to 250 ° C., a good peeled state could be obtained.
本発明に係る複合金属箔を用いると剥離層が銅であるため、剥離層の残渣による悪影響を考慮する必要がなく複合金属箔を得ることができ、また転写層形成工程において安価な酸系めっき浴を使用しても加熱圧縮後も剥離可能となるため安価に複合金属箔を提供することができる。 When the composite metal foil according to the present invention is used, since the release layer is copper, the composite metal foil can be obtained without considering the adverse effect due to the residue of the release layer, and inexpensive acid-based plating in the transfer layer forming step Even if a bath is used, the composite metal foil can be provided at low cost because it can be peeled off even after heat compression.
1 複合金属箔
2 キャリア
3 拡散防止層
4 剥離層
5 転写層
5a パターニングされた転写層
6 基材
7 プリント配線板
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記キャリア上に形成された拡散防止層と、
前記拡散防止層上に、物理的成膜法により形成された金属層からなる剥離層と、
前記剥離層上に直接接して、酸性めっき浴を用いるめっき法により形成された金属層からなる転写層とを有し、
前記拡散防止層は、モリブテンもしくはリン又はその両者、及び、ニッケルもしくはコバルト又はその両者を含むめっき液から共析出した合金膜からなり、
前記剥離層と前記転写層は、同一の金属からなる
ことを特徴とする複合金属膜。 A carrier made of metal foil,
An anti-diffusion layer formed on the carrier;
A release layer made of a metal layer formed by a physical film formation method on the diffusion prevention layer,
A transfer layer composed of a metal layer formed by a plating method using an acidic plating bath in direct contact with the release layer;
The diffusion prevention layer is composed of an alloy film co-precipitated from a plating solution containing molybdenum or phosphorus or both, and nickel or cobalt or both,
The release layer and the transfer layer are made of the same metal. A composite metal film.
ことを特徴とする請求項1記載の複合金属箔。 The composite metal foil according to claim 1, wherein the release layer and the transfer layer are made of copper.
ことを特徴とする請求項1記載の複合金属膜。 The composite metal film according to claim 1, wherein the carrier is a copper foil.
前記剥離層と前記転写層の厚さの合計が0.1μm以上、12μm以下である
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の複合金属箔。 The diffusion preventing layer has a thickness of 0.05 mg / m2 to 1000 mg / m2,
4. The composite metal foil according to claim 1, wherein the total thickness of the release layer and the transfer layer is 0.1 μm or more and 12 μm or less.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の複合金属箔。 The laminated film having the same configuration as the laminated film including the diffusion layer, the release layer, and the transfer layer formed on one side of the carrier is also formed on the opposite side of the carrier. 5. The composite metal foil according to any one of 4 above.
前記キャリアの少なくとも一方の表面に拡散防止層を形成してなる拡散防止層形成工程(S2)と、
前記拡散防止層の表面に物理的成膜法により銅からなる剥離層を形成してなる剥離層形成工程(S3)と、
前記剥離層の表面に酸性めっき浴を用いるめっき法により前記剥離層と同一の金属から構成される転写層を形成してなる転写層形成工程(S4)と、
を有することを特徴とする複合金属箔の製造方法。 Preparing a carrier made of copper foil (S1);
A diffusion preventing layer forming step (S2) formed by forming a diffusion preventing layer on at least one surface of the carrier;
A release layer forming step (S3) in which a release layer made of copper is formed on the surface of the diffusion prevention layer by a physical film formation method;
A transfer layer forming step (S4) formed by forming a transfer layer composed of the same metal as the release layer by a plating method using an acidic plating bath on the surface of the release layer;
The manufacturing method of the composite metal foil characterized by having.
250℃温度領域まで加熱されても剥離可能である
ことを特徴とする請求項6記載の複合金属箔の製造方法。 By having the diffusion prevention layer forming step (S2) and the release layer forming step (S3),
The method for producing a composite metal foil according to claim 6, wherein the composite metal foil can be peeled off even when heated to a temperature range of 250 ° C.
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の複合金属箔を転写し、
前記剥離層で前記剥離層と前記転写層とを剥離して
得られたプリント配線板。 On the base material for forming the printed wiring board,
Transferring the composite metal foil according to any one of claims 1 to 5,
A printed wiring board obtained by peeling the release layer and the transfer layer with the release layer.
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