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JP4329953B2 - 高密度超微細配線板用銅箔 - Google Patents

高密度超微細配線板用銅箔 Download PDF

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JP4329953B2
JP4329953B2 JP13798399A JP13798399A JP4329953B2 JP 4329953 B2 JP4329953 B2 JP 4329953B2 JP 13798399 A JP13798399 A JP 13798399A JP 13798399 A JP13798399 A JP 13798399A JP 4329953 B2 JP4329953 B2 JP 4329953B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線基板の製造時に用いるキャリヤー付き銅箔に関し、特に高密度超微細配線の多層プリント配線基板の製造に用いて好適なキャリヤー付き銅箔に関する。
【0002】
【従来の技術】
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・加圧して銅張り積層板を製造する。
【0003】
ついで、その銅張積層板に、スルーホールの穿設、スルーホールめっ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ッチング処理を行って所望する線幅と所望する線間ピッチを備えた配線パターンを形成し、最後に、ソルダーレジストの形成やその他の仕上げ処理が行われる。
【0004】
このとき用いる銅箔に対しては、基板に熱圧着される側の表面を粗化面とし、この粗化面で該基板に対するアンカー効果を発揮させ、もって該基板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。
【0005】
更に最近では、銅箔の粗化面を予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板に熱圧着してプリント配線基板、とりわけ多層プリント配線基板を製造することが行われている。
【0006】
ところで、最近の各種電子部品は高度に集積化され、小型でかつ高密度のプリント配線を内蔵するICやLSIなどが使用されている。これに対応して、プリント配線基板における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ターン、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った。例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には、線幅や線間ピッチがそれぞれ30μm前後という高密度極微細配線を有するプリント配線基板が要求されている。
【0007】
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、基板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:
Ef=2H/(B−T)
(ここで、Hは銅箔の厚み、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(Ef)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。
【0008】
一方、薄い銅箔の場合は、確かにEf値を大きくすることができる。しかしながら、基板との接合強度を確保するためにこの銅箔の基板側の表面は粗化面になっており、この粗化面の突起部が基板に喰い込むため、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エッチング処理が必要とされる。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からである。
【0009】
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してしまい、結局はEf値が小さくなってしまう。
【0010】
薄い銅箔を用いる場合、その表面粗度を小さくすればこのような問題を解消できることは事実であるが、その場合には銅箔と基板との接合強度は小さくなるため信頼性に富むファインな配線パターンのプリント配線基板を製造することは困難である。
【0011】
また、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、更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。
【0012】
このように、Ef値が大きく、かつ基板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、線間や線幅が30μm前後の高密度極微細配線の配線パターンを市販されている銅箔を用いて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。
【0013】
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9μm以下、特に5μm以下の銅箔が適している。
【0014】
このようなファインパターン用途に使われる極薄銅箔の製造方法としては、下記の方法が知られている。
【0015】
(1)回転するTi又はSUSドラム上に極薄銅箔を電着し該銅箔を剥離する方法。
【0016】
(2)アルミニウム箔上に陽極酸化処理により酸化アルミニウムを被覆し、この被膜上に極薄銅箔を電着し、基板と加熱・加圧して張り合わせた後、該アルミニウム箔を機械的に剥離・除去する方法。
【0017】
(3)アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔の表面に亜鉛めっきを施し、更にその上に極薄銅箔を電着し、基板と加熱・加圧して張り合わせた後、該アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔を化学的に溶解・除去する方法。
【0018】
(4)表面が鉄又は鉄合金よりなる箔状素材をキャリヤーとし、ピロリン酸銅電解浴を用いてその上に極薄銅箔を電着し、基板と極薄銅箔を接着剤により接着した後、キャリヤーである該鉄箔又は鉄合金箔を機械的に剥離・除去する方法。
【0019】
(5)キャリヤーとなる電解銅箔の光沢面上に剥離層を被覆し、更に該剥離層の表面に極薄銅箔を電着し、基板と加熱・加圧して張り合わせた後、キャリヤーである電解銅箔を機械的に剥離・除去する方法。
【0020】
しかし、これらの方法では、高品位の極薄銅箔を得ることができず、又、プリント配線板を製造する場合においても種々の不都合を生じる。
【0021】
(1)の方法にあっては、得られる極薄銅箔にピンホールやマイクロポロシティーが多く、また陰極ロールより剥離した極薄銅箔はシワ・破れ等を起こしやすくその取扱いが困難な為、実用化されていない。
【0022】
(2)の方法では、酸化アルミニウム上に銅をめっきするので、得られる極薄銅箔に多くのピンホールやマイクロポロシティーの欠陥がみられる。
【0023】
(3)の方法にあっては、得られる極薄銅箔のピンホールやマイクロポロシティーは(2)の方法で得られるものより少ないがまだかなりあり、更に、基板と張り合せた後でアルミニウム又はアルミニウム合金と亜鉛とを化学的に溶解・除去する工程を必要とし、その結果この工程より排出される排液の処理等に費用が掛る、という欠点を有する。
【0024】
(4)の方法によれば、極薄銅箔のピンホールやマイクロポロシティーは(2)の方法で得られるものよりはるかに少ない。しかし、鉄又は鉄合金上にピロリン酸銅電解浴を用いて極薄銅箔の電着を行うため、ピロリン酸銅電解浴の電流密度がせいぜい0.5〜5.0A/dm2と非常に小さいことから生産性が悪い。また、使用後、鉄又は鉄合金箔は鉄屑となるため不経済で、この方法は現在工業的には実用化されていない。
【0025】
(5)の方法が現在工業的に行われている方法である。この場合はピンホールやマイクロポロシティは(2)の方法で得られるものよりはるかに少ない。
【0026】
ただし、(5)の方法によるキャリヤー付き銅箔は、キャリヤー銅箔の片面に一定厚さの剥離層が均一に被覆されており、極薄銅箔層と基板とを熱圧着したのち、所定の剥離力を作用させて該キャリヤー銅箔を引き剥がすという製品形態をとっている。
【0027】
このキャリヤー銅箔を引き剥がす作業は、該キャリヤー銅箔の一端にカッターナイフ等で切り込みを入れ、その部分を局部的に引き剥がし、そこを起点にして全体を引き剥がすという方法をとっており、プリント配線基板の量産製造においてはかなり煩雑な作業である。
【0028】
この工程は自動化が難しいので手作業で行っているのが実状であり、従来のキャリヤー付き極薄銅箔を使用する際の一つの弱点であった。
【0029】
また、キャリヤー銅箔を引き剥がす作業を軽減するために剥離層厚さを厚くすれば、剥離は容易にはなる。しかし一方で、キャリヤー付き銅箔の取り扱い時、あるいは基板との積層作業時に極薄銅箔が該キャリヤー銅箔から剥離してしまうという不都合が生じるという問題点があった。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の極薄銅箔における上記の課題を解決せんとしてなされたものであり、線幅や線間ピッチが30μ前後のファインな配線パターンの場合であっても大きいEf値と、基板との高い接合強度を実現できるのは勿論のこと、取り扱いも容易で、積層工程の作業性に優れるキャリヤー付き銅箔を提供することを目的とする。
【0031】
【課題を解決するための手段】
本発明は、銅箔をキャリヤーとし、その表面に剥離層と電解銅めっき層をこの順序に積層してなるキャリヤー付き銅箔であって、該キャリヤー銅箔と該電解銅めっき層とがそれらの左右エ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、及び該電解銅めっき層の表面が粗化面とされていること、を特徴とする(以下、この銅箔を「第一の銅箔」という)。
【0032】
ここで、結合力の相対的差異は、キャリヤー銅箔の左右エッジ近傍部分の剥離層の厚みをその中央部のそれに比較して薄く薄く形成するか、又は該エッジ近傍部分に該剥離層を形成しないことによって創出することができる。
【0033】
また、キャリヤー銅箔の左右エッジ近傍部分の表面粗度をその中央部のそれに比較して大きくしておくことによっても創出することができる。
【0034】
前記の剥離層としては、クロムめっき、鉛めっき又はニッケルめっきの層であることが好ましい。
【0035】
尚、前記の電解銅めっき層の粗化面が、Bステージ状態の絶縁樹脂層で更に被覆されているもの(以下、この銅箔を「第二の銅箔」という)であっても良い。
【0036】
更に、前記のキャリヤー付き銅箔又は絶縁樹脂層被覆キャリヤー付き銅箔を基板に接着させた後、該キャリヤー銅箔及び電解銅めっき層の左右エッジ近傍部を除去して使用に供するようにしてもよい。
【0037】
また、前記の絶縁樹脂層被覆キャリヤー付き銅箔からキャリヤー銅箔を剥離層とともに剥離除去した後、表出する電解銅めっき層の表面に無機又は有機の防錆処理を施したものであってもよい。
【0038】
【発明の実施の形態】
本発明のキャリヤー付き銅箔の一例(以下、これを「第一の銅箔」という)を図1に示す。第一の銅箔:Aはキャリヤーとしての銅箔1(以下「キャリヤー銅箔」という)の片面に、剥離層2と電解銅めっき層3がこの順序で形成されたものであって、該電解銅めっき層の表面3aが粗化面とされている。
【0039】
キャリヤー銅箔1の左右エッジ近傍部分の剥離層2は、その中央部分に比較して厚みが薄くされているか、あるいは該剥離層そのものが形成されていない(図1は、後者の例である)。したがって、剥離層が厚く形成されている中央部分におけるキャリヤー銅箔1と電解銅めっき層3とは容易に引き剥がすことができる。これに対し、剥離層が薄く形成されている又は剥離層自体が形成されていない左右エッジ近傍部分はキャリヤー銅箔1と電解銅めっき層3とが強く結合しているためそれらの引き剥がし困難である。
【0040】
この第一の銅箔:Aは、その粗化面3aが基板4に対向するように重ね合わせたのち全体を熱圧着し、その出来上がった銅張積層板(図2参照)の左右エッジ近傍部分を切断し、キャリヤー銅箔1を被覆層2とともに剥離除去すると、基板の上に極薄の銅層を有する極薄銅張積層板となる。この極薄銅張積層板は、該極薄の銅層(正確には、電解銅めっき層3)に所定のパターンを形成するという態様で実際には使用される。
【0041】
キャリヤー銅箔1は、前記の極薄の銅層3を基板と接合するまでそれが破損や形態変化を受けないようバックアップする補強材(キャリヤー)として機能する。更に、剥離層2は、前記の電解銅めっき層3と該キャリヤー銅箔とを分離する際の剥離をよくするための層であり、この層の存在にて、該キャリヤー銅箔をきれいにかつ容易に該電解メッキ層から引き剥がすことが出来る(該剥離層は該キャリヤー銅箔を剥離除去する際に該キャリヤー銅箔と一体的に除去される)。
【0042】
本発明における剥離層2は、クロム、鉛又はニッケルのような金属のめっき層であることが好ましい。該剥離層の上に電析させて電解銅めっき層を形成するには、生産性の面で硫酸/硫酸銅浴を使用するのが最も適している。ただし、該剥離層の構成金属は耐酸性を有したものであることが必要である。また、基板と熱圧着後に極薄の銅箔(電解銅メッキ層3)からきれいにかつ容易に除去され得ることが必要である。
【0043】
クロムは銅の上に電着した場合には強固な結合力をもつが、クロムをめっきした上に更に銅をめっきした場合にはクロム層上に形成した銅はきれいに剥がれ、該剥がされた銅の側には全くクロムが残らず補助の剥離層を全く必要としないので、剥離層構成材料としては最も好ましいものである。これは、クロムめっき時に同時にその最外層にクロム酸塩の被膜が形成されているためと考えられる。一方、鉛めっきにて形成した剥離層の場合には、キャリヤー銅箔1を剥離・除去した電解銅めっき層3の該剥離層との接合側の表面上に薄く鉛の痕跡が残る傾向があるのでこの点に留意する必要がある。また、ニッケルめっきにて形成した剥離層の場合には、クロム酸塩のような補助剥離層を該剥離層上に更に形成する必要がある。
【0044】
ここで、キャリヤー銅箔1の上に形成する剥離層2の厚さによって、該キャリヤー銅箔と電解銅めっき層3との剥離性が影響を受ける。キャリヤ付き銅箔Aを基板と熱圧着したのち、該キャリヤー銅箔が該電解銅めっき層3から剥がれるようにするためには、0.03mg/dm2以上付着させればよい(該剥離層がクロムめっきの場合。以下、同様)。より簡単に機械的な力をかけずに剥がれるようにするためには0.3mg/dm2以上付着させればよい。クロムめっき量を多くするほど剥離性は高まるが、3mg/dm2を越えると余り変化しなくなってしまい、30mg/dm2を越えると効果は高まらないだけでなく、クロムめっきのめっき応力によりキャリヤー箔にカールがはいるようになり、まためっきに長時間要しコストがかさむことになるので余り意味がない。
【0045】
本発明の具体例としては、キャリヤー銅箔1の左右エッジ近傍部分には0.03mg/dm2未満のクロムめっきを施すか、あるいは全くクロムめっきを施さず、該エッジ近傍部分以外には0.3mg/dm2以上のクロムめっきを施すことが挙げられる。尚、キャリヤー付き銅箔を作製するには、該クロムめっきからなる層(剥離層2)の上は勿論のこと、該剥離層が形成されていない面、すなわちキャリヤー銅箔の面が露出している部分の面上に一体的に電解銅めっき層3を形成する。こうすることにより、該エッジ近傍部分は、電解銅めっき層3とキャリヤー銅箔1とが金属結合により強く接合しているのでキャリヤー付き銅箔の取り扱い時、あるいは銅張積層板の作製時に電解銅めっき層3がキャリヤー銅箔から剥離してしまう等の不都合は全く起きない。
【0046】
電解銅めっき層3とキャリヤー銅箔1との結合を部分的に強くすることは、該キャリヤー銅箔の左右エッジ近傍部分の表面に凹凸をつけることによっても可能である。
【0047】
本発明のキャリヤー付き銅箔は、樹脂基材と熱圧着した後、左右エッジ近傍部分であって電解銅めっき層3とキャリヤー銅箔1との結合の強い部分を切断等の手段により除去すれば、機械的な剥離手段を特に使わなくても、該キャリヤー銅箔は該電解銅めっき層から簡単に引き剥がすことができるので、積層作業の能率を大幅にアップすることが可能となる。尚、切断個所としては、該電解銅めっき層と該キャリヤー銅箔との結合の強い部分と弱い部分との境界が理想ではあるが、実際には安全を見て図2に示すように該境界部より幾分該電解銅めっき層と該キャリヤー銅箔との結合の弱い部分に入ったところで行なうのがよい。
【0048】
キャリヤー銅箔1の厚さは、10μmから200μm位が適当である。これより薄いとキャリヤーとしての用をなさなくなるし、一方、これより厚いとキャリヤーとしての機能上問題はないが、剥離層の形成及び電解銅めっき層の形成のために連続めっきを行なう場合、連続めっきライン内での該銅箔の張力を大きくする必要があり、大がかりな設備となり好ましくない。
【0049】
尚、本発明のキャリヤー付き銅箔は、樹脂基材との接合の前、電解銅めっき層3の形成後に、該電解銅メッキ層の表面3aを粗化面にしておく。具体的には、該電解銅めっき層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電解銅めっき層の表面に0.2〜2.0μm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って電解銅めっき層の表面を粗化面にするのは、この第1の銅箔Aと基板との接合強度を高めるためである。
【0050】
この第1の銅箔Aにおいては、粗化面3aの上に更にニッケル層、亜鉛層をこの順序で形成することが好ましい。
【0051】
この亜鉛層は、第1の銅箔Aと基板4とを熱圧着したときに、電解銅めっき層3と基板構成材料としての樹脂との反応による該樹脂の劣化や該電解銅めっき層の表面酸化を防止して基板との接合強度を高める働きをし、更には、該電解銅めっき層の粗化面3aの突起部が該基板に喰い込んでいる場合、該突起部と該基板との界面に存在している亜鉛の働きで該突起部の銅がエッチングされやすくなり、もってEf値を向上させる。またニッケル層は、該第1の銅箔Aの基板への熱圧着時に該亜鉛層の亜鉛が該電解銅めっき層側へ熱拡散することを防止し、もって該亜鉛層の前記機能を有効に発揮させる働きをする。
【0052】
なお、これらのニッケル層や亜鉛層は、公知の電解めっき法や無電解めっき法を適用して形成すればよい。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で形成してもよい。
【0053】
また、亜鉛層の表面に更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、例えば、特開昭60−86894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0.01〜0.2mg/dm2程度のクロム酸化物とその水和物などを付着させることにより、銅箔に優れた防錆能を付与することができる。
【0054】
また、前記のクロメート処理を施した表面に対し更にシランカップリング剤を用いた表面処理を行うと、銅箔表面(基板との接合側の表面)には接着剤との親和力の強い官能基が付与されるので、該銅箔と基板との接合強度は一層向上し、銅箔の防錆性、耐熱性を更に向上するので好適である。
【0055】
用いるシランカップリング剤としては、例えばビニルトリス(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)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシランなどをあげることができる。これらのシランカップリング剤は通常0.001〜5%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、ジルコネート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。
【0056】
第1の銅箔Aは上記したような構成になっているので、基板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全体で9μm以下という極薄であっても、それは剛性に富んだキャリヤー銅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じたり、破れたりすることはない。
【0057】
次に、本発明の別の例としての第2の銅箔について説明する。この第2の銅箔Bは、図4に示すように、図1に示した第1の銅箔Aにおける粗化面3aを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ものである(以下、「樹脂付き銅箔」という)。ここでいう半硬化状態とは、いわゆるBステージ状態であって、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、更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。
【0058】
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。その種類は格別限定されるものではないが、例えば、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。
【0059】
これらの樹脂を例えばメチルエチルケトン(MEK)、トルエンなどの溶剤に溶解して樹脂液とし、これを電解銅めっき層3の粗化面3aに例えばロールコータ法などによって塗布し、ついで必要に応じて加熱乾燥して溶剤を除去しBステージ状態にする。乾燥には例えば熱風乾燥炉を用いればよく、乾燥温度は100〜250℃、好ましくは130〜200℃であればよい。
【0060】
この樹脂付き銅箔Bは、その絶縁樹脂層5を基板(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、ついで左右エッジ近傍部分を切断等の手段にて除去し、更にキャリヤー銅箔1を剥離除去して電解銅めっき層3を表出せしめ(当然に表出するのは該電解銅めっき層の剥離層2側の表面である)、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。
【0061】
この樹脂付き銅箔Bを使用すると、多層プリント配線基板の製造時におけるプリプレグ材の使用枚数を減らすことができる。しかも、絶縁樹脂層5の厚みを層間絶縁が確保できるような厚みにしたり、プリプレグ材を全く使用していなくても銅張り積層板を製造することができる。またこのとき、基板の表面に絶縁樹脂をアンダーコートして表面の平滑性を更に改善することもできる。
【0062】
なお、プリプレグ材を使用しない場合には、プリプレグ材の材料コストが節約され、また積層工程も簡略になるので経済的に有利となり、しかも、プリプレグ材の厚み分だけ製造される多層プリント配線基板の厚みは薄くなり、1層の厚みが100μm以下である極薄の多層プリント配線基板を製造することができるという利点がある。
【0063】
この絶縁樹脂層5の厚みは20〜80μmであることが好ましい。
【0064】
絶縁樹脂層5の厚みが20μmより薄くなると、接着力が低下し、プリプレグ材を介在させることなくこの樹脂付き銅箔を内層材を備えた基板に積層したときに、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。
【0065】
一方、絶縁樹脂層5の厚みを80μmより厚くすると、1回の塗布工程で目的厚み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ため経済的に不利となる。更には、形成された絶縁樹脂層はそ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って円滑な積層が困難になる。
【0066】
更に、この樹脂付き銅箔Bのもう一つの製品形態としては、粗化面3aを絶縁樹脂層5で被覆し、半硬化状態とした後、ついで左右エッジ近傍部分を切断してキャリヤー銅箔1を剥離層2とともに剥離除去し、該キャリヤー銅箔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。ただしこの場合には電解銅めっき層3の外気に触れる面はクロメート被膜、又は亜鉛めっき及びクロメート被膜のような無機の防錆処理、ベンゾトリアゾールのような有機の防錆処理が必要である。
【0067】
実施例1
幅500mm、厚み70μmの電解銅箔(キャリヤー銅箔1)のシャイニー面に、両端から内側にそれぞれ1cm進入した線までの範囲を除き下記の条件でクロムめっきを連続的に行って1.0mg/dm2の厚さのクロムめっき層(剥離層2)を形成した。
・浴組成:
三酸化クロム250g/L、硫酸2.5g/L
・浴温:20℃、
・対極:アンチモン6%含有鉛
・電流密度:10A/dm2
ついで、このクロムめっき層及びその表面が表出したキャリー銅箔の表面上に下記の条件で銅の電解めっきを行って厚み5μmの電解銅めっき層3を形成した。
・浴組成:
金属銅90g/L、硫酸100g/L、塩化物イオン30ppm(NaClとして)、ヒドロキシエチルセルロース5ppm。
・浴温:58℃、
・対極:DSE、
・電流密度:50A/dm2
【0068】
この電解銅めっき層3の表面に更に下記の操作を行って粗化面を形成した。
【0069】
まず、主成分が金属銅:20g/L、硫酸:100g/Lから成る組成の電析浴を建浴した(これを浴−1とする)。また、同様に主成分が金属銅:60g/L、硫酸:100g/Lから成る電析浴を建浴した(これを浴−2とする)。
【0070】
前記の電解銅めっき層3に対し、浴−1を用い、浴温35℃、電流密度40A/dm2の条件下で3.5秒間の粗化処理を行い、その表面に銅粒子を析出させた。ついで、浴−2を用い、浴温60℃、電流密度20A/dm2の条件下で7.0秒間のめっき処理を行い、該銅粒子を被覆する緻密な銅のカプセルめっき層を形成した。この後、更に浴−1を用いた処理と浴−2を用いた処理をもう一度繰り返し行って、図1に示したキャリヤー銅箔付き銅箔A1を得た。
【0071】
ついで、この粗化面3aの上に次のようにしてニッケル層、亜鉛めっき層をこの順に形成した。
【0072】
ここで、建浴したメッキ浴の組成は下記のとおりである。
・ニッケルめっき浴:
硫酸ニッケル六水塩240g/L、塩化ニッケル六水塩45g/L、ホウ酸30g/L、次亜リン酸ナトリウム5g/L。
・亜鉛めっき浴:
硫酸亜鉛七水塩24g/L、水酸化ナトリウム85g/L。
【0073】
前記のキャリヤー銅箔付き銅箔A1の粗化面に、ニッケルめっき浴の浴温を50℃とし、対極にステンレス鋼板を用い、電流密度0.5A/dm2で1秒間のニッケルめっきを行い、粗化面に厚みが約0.02mg/dm2の含リンニッケルめっき層を形成し、更にその上に、亜鉛めっき浴の浴温を25℃とし、対極にステンレス鋼板を用い、電流密度0.4A/dm2で2秒間の亜鉛めっきを行い、厚みが約0.20mg/dm2の亜鉛めっき層を形成してキャリヤー銅箔付き銅箔A2を得た。
【0074】
ついで、この銅箔を水洗したのち、三酸化クロム1g/L水溶液(液温:55℃)に5秒間浸漬してクロメート処理を行い、水洗乾燥してキャリヤー銅箔付き銅箔A3を得た。
【0075】
更に、キャリヤー銅箔付き銅箔A3を、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン2g/Lの水溶液に5秒間浸漬したのち取り出し、温度100℃の温風で乾燥してシランカップリング剤処理を行いキャリヤー銅箔付き銅箔A4を得た。
【0076】
前記のキャリヤー銅箔付き銅箔A4を縦500mm、横500mmに切断したのちその粗化面3aの側の面がそれに対向するように、厚み1mmのガラス繊維エポキシプレプリグシート(FR−4)4の上に配置し、全体を2枚の平滑なステンレス鋼板で挟み、温度170℃、圧力50kg/cm2で60分間熱圧着した(この時点の状態は図2参照。但し、粗化面3a上に形成した前記の含リンニッケルめっき層、クロメート処理及びシランカップリング剤処理にて形成された層は明示されていない)。この後、キャリヤー銅箔1と電解銅めっき層3が強固に接合している部分を取り除くため、エッジ近傍部分を両端から内側にそれぞれ2cm進入した部分(線)にて切断除去した。この後、キャリヤー銅箔1は何の機械的な剥離作業も必要とせず、容易に取り除くことができた(この時点の状態を示したのが図3である)。
【0077】
実施例2
エピクロン1121−75M(商品名、大日本インキ化学工業(株)製のビスフェノール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−エチル−4−メチルイミダゾール0.1重量部と、メチルセロソルブ20重量部とを混合して熱硬化性の樹脂ワニスを調製した。
シランカップリング剤処理が終了した実施例1のキャリヤー銅箔付き銅箔A4の表面に、該樹脂ワニスをロールコータで厚み6.0mg/dm2となるように塗布したのち、温度160℃で5分間熱処理してBステージの絶縁樹脂層5にし、図4に示した樹脂付き銅箔Bを製造した。
この樹脂付き銅箔Bを用いて実施例1の場合と同様にして片面銅張積層板を製造した後、キャリヤー銅箔1と電解銅めっき層3が強固に接合している部分を取り除くため、エッジ近傍部分を両端から内側にそれぞれ2cm進入した部分(線)にて切断除去した。この後、キャリヤー銅箔1は何の機械的な剥離作業も必要とせず。容易に取り除くことができた。
【0078】
実施例3
実施例2と同様の方法で樹脂付き銅箔Bを製造した。この樹脂付き銅箔Bのキャリヤー銅箔1と電解銅めっき層3が強固に接合している部分を取り除くため、エッジ近傍部分を両端から内側にそれぞれ2cm進入した部分(線)にて切断除去した。この後、キャリヤー銅箔1は何の機械的な剥離作業も必要とせず。容易に取り除くことができた。
この樹脂付き銅箔Bは5μm銅箔(正確には電解銅めっき層3)の強度を樹脂が支えているため、取り扱い時に銅箔に皺や折れ目が生じたり、破れたりすることなく、片面銅張積層板を製造することができた。
【0079】
実施例4
幅500mm、厚み70μmの電解銅箔(キャリヤー銅箔1)のシャイニー面(Rz=1.6μm)であって、両端から内側にそれぞれ1cmずつ進入した線までの範囲(以下、「左右エッジ近傍部分」という)のシャイニー面上に、下記の条件で粗化処理を行い凹凸を形成した。
まず、主成分が金属銅:20g/L、硫酸:100g/Lから成る組成の電析浴を建浴した(これを浴−1とする)。また、同様に主成分が金属銅:60g/L、硫酸:100g/Lから成る電析浴を建浴した(これを浴−2とする)。
【0080】
前記のキャリヤー銅箔1の左右エッジ近傍部分に対し、浴−1を用い、浴温35℃、電流密度40A/dm2の条件下で3.5秒間の粗化処理を行い、その表面に銅粒子を析出させた。ついで、浴−2を用い、浴温60℃、電流密度20A/dm2の条件下で7.0秒間のめっき処理を行い、該銅粒子を被覆する緻密な銅のカプセルめっき層を形成した。この後、更に浴−1を用いた処理と浴−2を用いた処理をもう一度繰り返し行って、左右エッジ近傍部分に凹凸を形成した(Rz=3.5μm)。
その後、下記の条件でクロムめっきを該シャイニー面の全面に連続的に行って0.5mg/dm2のクロムめっき層(剥離層2)を形成した。
・浴組成:
三酸化クロム250g/L、硫酸2.5g/L
・浴温:20℃、
・対極:アンチモン6%含有鉛
・電流密度:10A/dm2
ついで、このクロムめっき層の上に実施例1と同条件で銅の電解めっきを行って厚み5μmの電解銅めっき層3を形成した。
この電解銅めっき層3の表面に更に実施例1と同様にして粗化処理、ニッケルめっき、亜鉛めっき、クロメート処理、シランカップリング剤処理をこの順に施した。
このキャリヤー銅箔付き銅箔Aを用いて実施例1の場合と同様にして片面銅張積層板を製造した。この後、キャリヤー銅箔1と電解銅めっき層3が強固に接合している部分を取り除くため、左右エッジ近傍部分を両端から内側にそれぞれ2cm進入した部分(線)にて切断除去した。キャリヤー銅箔1は何の機械的な剥離作業も必要とせず。容易に取り除くことができた。
【0081】
比較例1
幅500mm、厚み70μmの電解銅箔(キャリヤー銅箔1)のシャイニー面の全面に、クロムめっきを連続的に行って0.2mg/dm2のクロムめっき層(剥離層2)を形成した。この後実施例1と同様な方法により、厚み5μmの電解めっき層3を形成した。
この電解銅めっき層3の表面に実施例1と同様にして、粗化処理、ニッケルめっき層、亜鉛めっき層、クロメート処理、シランカップリング剤層を被覆したキャリヤー銅箔付き銅箔を得た。
前記のキャリヤー銅箔付き銅箔を縦500mm、横500mmに切断したのち実施例1と同様にして樹脂基板と熱圧着した。
この片面銅張積層板からキャリー銅箔1(勿論剥離層2とともに)を除去するためには、該キャリヤー銅箔の一端にカッターナイフで切り込みを入れ、その部分を局部的に引き剥がした後、そこを起点にしないと全体を引き剥がすことが出来なかった。
【0082】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明のキャリヤー銅箔付き銅箔及び樹脂付き銅箔は、積層時の作業性に優れた高密度超微細配線板用銅箔である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のキャリヤー付き銅箔Aの構造を示す断面図である。
【図2】本発明のキャリヤー付き銅箔Aの使用例を示す断面図である。
【図3】極薄銅箔積層板の構造を示す断面図である。
【図4】本発明の樹脂付き銅箔Bの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 キャリヤー銅箔
2 剥離層
3 電解銅めっき層
3a 粗化面
4 基板
5 Bステージの絶縁樹脂層

Claims (6)

  1. 銅箔をキャリヤーとし、その表面に剥離層と電解銅めっき層をこの順序に積層してなるキャリヤー付き銅箔であって、該キャリヤー銅箔と該電解銅めっき層とがそれらの左右エ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、及び該電解銅めっき層の表面が粗化面とされていること、を特徴とするキャリヤー付き銅箔。
  2. 前記のキャリヤー銅箔の左右エッジ近傍部分の剥離層の厚みがその中央部に比較して薄く形成されている、又は該エッジ近傍部分に該剥離層が形成されていない、請求項1に記載のキャリヤー付き銅箔。
  3. 前記のキャリヤー銅箔の左右エッジ近傍部分の剥離層の厚みが0.03mg/dm2未満であり、その中央部の剥離層の厚みが0.3〜30mg/dm2である請求項2に記載のキャリヤー付き銅箔。
  4. 前記のキャリヤー銅箔の左右エッジ近傍部分の表面粗度がその中央部に比較して大きくせしめられている請求項1に記載のキャリヤー付き銅箔。
  5. 前記の剥離層がクロムめっき、鉛めっき又はニッケルめっきの層である請求項1乃至4のいずれか1に記載のキャリヤー付き銅箔。
  6. 前記のキャリヤー付き銅箔又は絶縁樹脂層被覆キャリヤー付き銅箔を基材に接着させた後、該キャリヤー銅箔及び電解銅めっき層の左右エッジ近傍部を除去して使用に供する請求項5に記載のキャリヤー付き銅箔。
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