印刷配线板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及印刷配线板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为印刷配线板中的配线的材料，使用轧制铜箔、电解铜箔，但是铜由于其表面进 行氧化，因此将半导体部件等焊锡接合在配线上时的接合性变差。
[0003] 已知如下的方法：为了抑制铜表面的氧化、提高焊锡接合性、引线接合（wire bonding)接合性，对铜表面进行镀Ni、进一步对其上面进行镀Au(参照专利文献1)。
[0004] 此外有如下的方法：以提高铜、铜合金构件的耐蚀性为目的，对铜材料的表面实施 镀锌（21〇后，进行加热处理使锌（211)扩散，形成锌（211)浓度为10~40%的铜-锌（(：11-211) 的层（参照专利文献2)。
[0005] 进而，最近有如下的报告：无定形合金由于具有原子密集的结构，因此显示出优异 的耐蚀性（参照专利文献3~7)。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2013-16558号公报（段落0008)
[0009] 专利文献2 :日本特开昭62-040361号公报
[0010] 专利文献3 :国际公开2007/108496号公报
[0011] 专利文献4 :日本特开2008-045203号公报
[0012] 专利文献5 :日本特开2004-176082号公报
[0013] 专利文献6 :日本特开2001-059198号公报
[0014] 专利文献7 :日本特开2010-163641号公报
【发明内容】
[0015] 发明要解决的课题
[0016]但是，根据专利文献1中记载的方法，工艺成本以及Au材料成本高，并且由于在超 声波接合后残留Ni而作为电阻层发挥功能，因此导电性降低。
[0017] 此外，根据本发明人等的研究表明：即使使用专利文献2中记载的铜系构件，例如 在作为环境温度、或者将环境温度和操作温度合计的温度达到100°C以上的汽车或车辆用 动力及信号传递用电缆导体使用的情况下，也未能充分满足产品所要求的要求性能、即针 对高温下的长时间使用的抗氧化性。
[0018] 此外，专利文献3~7中记载的无定形合金由于需要利用多个金属元素进行合金 化而成的材料，因此存在制造工序复杂化的缺点，而对于使用未合金化的锌元素来形成无 定形层的技术，尚未进行充分研究。
[0019] 因此，本发明的目的在于，提供抗氧化性优异、与Ni/Au镀覆工艺相比成本低、并 且导电性良好的印刷配线板及其制造方法。
[0020] 用于解决课题的方法
[0021] 本发明为了实现上述目的，提供下述[1]~[10]的印刷配线板及其制造方法。
[0022] [1] -种印刷配线板，其是具备基板和设置在所述基板上的配线的印刷配线板，所 述配线具备设置在所述基板上的含有铜作为主成分的铜系金属线和设置在所述铜系金属 线上的具有无定形层的表面处理层，所述无定形层含有与氧的亲和性比铜高的金属和氧。
[0023] [2]根据所述[1]所述的印刷配线板，在所述铜系金属线的一面或两面上，设置所 述表面处理层。
[0024] [3]根据所述[1]或所述[2]所述的印刷配线板，所述无定形层进一步含有从所述 铜系金属线扩散的铜。
[0025] [4]根据所述[1]~[3]中任一项所述的印刷配线板，所述表面处理层在所述无定 形层的下方进一步具有扩散层，所述扩散层含有铜和与氧的亲和性比铜高的金属，或者铜、 与氧的亲和性比铜高的金属和氧。
[0026] [5]根据所述[1]~[4]中任一项所述的印刷配线板，所述与氧的亲和性比铜高的 金属为锌。
[0027] [6]根据所述[1]~[5]中任一项所述的印刷配线板，所述表面处理层的厚度为 3nm以上100nm以下。
[0028] [7] -种印刷配线板的制造方法，其包括如下的工序：将含有铜作为主成分的铜 系金属线配线在基板上后，在所述铜系金属线的表面形成含有与氧的亲和性比铜高的金属 的层，对所形成的该层，在30°C以上300°C以下的温度下，以5秒以上60分钟以下的时间进 行加热处理，从而形成表面处理层的工序。
[0029] [8] -种印刷配线板的制造方法，其包括如下的工序：在含有铜作为主成分的铜 系金属材料的表面上，形成含有由与氧的亲和性比铜高的金属的层，对所形成的该层，在 30°C以上300°C以下的温度下，以5秒以上60分钟以下的时间进行加热处理，从而形成表面 处理层来制造配线材料的工序；以及使用所述配线材料在基板上进行配线的工序。
[0030] [9]根据所述[7]或所述[8]所述的印刷配线板的制造方法，所述与氧的亲和性比 铜高的金属为锌。
[0031] [10]根据所述[7]~[9]中任一项所述的印刷配线板的制造方法，所述表面处理 层的厚度为3nm以上100nm以下。
[0032] 发明效果
[0033] 根据本发明，能够提供抗氧化性优异、与Ni/Au镀覆工艺相比成本低、并且导电性 良好的印刷配线板及其制造方法。
【附图说明】
[0034] 图1是示意性地表示本发明的第1实施方式所涉及的印刷配线板的立体图。
[0035] 图2是图1的II-II线的截面图。
[0036] 图3是本发明第2实施方式所涉及的印刷配线板的与图2相应的截面图。
[0037] 图4是表示本发明的实施例3所涉及的试样的恒温（100°C)保持试验中3600小 时试验品的、反复从表层溅镀的同时进行深度方向的俄歇元素分析的结果的图表。
[0038] 图5是表示本发明的实施例3以及比较例1、4、5所涉及的试样的恒温（KKTC)保 持试验中的、由表层的氧进入深度（氧化膜厚度）随时间变化的图表。
[0039] 图6是表示本发明的实施例3所涉及的试样的RHEED分析结果的电子射线的衍射 图像。
[0040] 符号说明
[0041] l:Cu线
[0042] 2:表面处理层（无定形层）
[0043] 3:表面处理层
[0044] 4:扩散层
[0045] 5:无定形层
[0046] 10、20:配线
[0047] 101:基板
[0048] 100、200:配线板
【具体实施方式】
[0049] 印刷配线板的构成
[0050] 本发明的实施方式所涉及的印刷配线板是具备基板和设置在所述基板上的配线 的印刷配线板，所述配线具备设置在所述基板上的含有铜作为主成分的铜系金属线和设置 在所述铜系金属线上的具有无定形层的表面处理层，所述无定形层含有与氧的亲和性比铜 高的金属和氧。所述表面处理层设置在所述铜系金属线的一面或两面上。
[0051] 图1是示意性地表示本发明的第1实施方式所涉及的印刷配线板的立体图，图2 是图1的II-II线的截面图。此外，图3是本发明第2实施方式所涉及的印刷配线板中的 与图2相应的截面图。
[0052] 图1和图2中所示的印刷配线板100具备基板101和设置在基板101上的配线 10。配线10具备具有平角状截面的Cu系金属线1 (以下，有时简单记为Cu线）和设置在 Cu系金属线1的与基板101的表面相对配置的面的相反侧的面上的表面处理层2。
[0053] 作为Cu线1的材质，只要是印刷配线板中使用的铜系金属材料就可以没有特别限 定地使用，但是优选将Cu作为主成分，Cu为90质量％以上。即，优选Cu单质或者杂质为 10质量％以下的Cu合金。例如，可以使用无氧铜、韧铜等纯铜，含有3~15质量ppm的硫、 2~30质量ppm的氧和5~55质量ppm的Ti的低浓度铜合金等。
[0054]Cu线1的厚度优选为10ym~500ym,更优选为10ym~400ym,进一步优选为 10iim~200iim。如果比10iim薄，则变得难以确保电导率，如果比500iim厚，则成本变高。 另外，Cu线1的宽度可根据配线板的尺寸等适当设定。
[0055] 表面处理层2具有含有与氧的亲和性比铜高的金属和氧的无定形层。或者，表面 处理层2具有含有与氧的亲和性比铜高的金属、氧和从Cu线扩散的铜的无定形层。
[0056]另外，作为第2实施方式（配线板200中的配线20)，如图3所示，表面处理层也可 以是具有无定形层5和扩散层4的表面处理层3,所述扩散层4形成在无定形层5的下方， 并含有铜和与氧的亲和性比铜高的金属，优选含有铜、与氧的亲和性比铜高的金属和氧。需 要说明的是，扩散层4在为结晶性的层这一点上与无定形层5不同。
[0057] 作为构成表面处理层2 (无定形层）和无定形层5的与氧的亲和性比铜高的金属， 优选为锌。除了锌以外，还可以举出例如11、1^、21'^146、511^11等。特别是，从再利用的 观点