附载体铜箔及其制造方法、印刷配线板及其制造方法、积层体、电子机器的制造方法_4

文档序号:9381784阅读:来源:国知局
br>[0281] 对包含上述穿孔或/及盲孔的区域进行除胶渣处理;
[0282] 对包含上述穿孔或/及盲孔的区域设置无电解镀敷层;
[0283] 在上述无电解镀敷层的表面设置电解镀敷层;
[0284] 在上述电解镀敷层或/及上述极薄铜层的表面设置蚀刻抗蚀剂;
[0285] 对上述蚀刻抗蚀剂进行曝光,形成电路图案;
[0286] 通过使用酸等腐蚀溶液的蚀刻或电浆等方法,将上述极薄铜层及上述无电解镀敷 层及上述电解镀敷层去除而形成电路;
[0287] 将上述蚀刻抗蚀剂去除。
[0288] 在使用减成法的本发明的印刷配线板的制造方法的另一实施方案中,含有如下步 骤:准备本发明的附载体铜箱与绝缘基板;
[0289] 将上述附载体铜箱与绝缘基板积层;
[0290] 将上述附载体铜箱与绝缘基板积层后,剥离上述附载体铜箱的载体;
[0291] 在剥离上述载体而露出的极薄铜层与绝缘基板设置穿孔或/及盲孔;
[0292] 对包含上述穿孔或/及盲孔的区域进行除胶渣处理;
[0293] 对包含上述穿孔或/及盲孔的区域设置无电解镀敷层;
[0294] 在上述无电解镀敷层的表面形成遮罩;
[0295] 在未形成遮罩的上述无电解镀敷层的表面设置电解镀敷层;
[0296] 在上述电解镀敷层或/及上述极薄铜层的表面设置蚀刻抗蚀剂;
[0297] 对上述蚀刻抗蚀剂进行曝光,形成电路图案;
[0298] 通过使用酸等腐蚀溶液的蚀刻或电浆等方法,将上述极薄铜层及上述无电解镀敷 层去除而形成电路;
[0299] 将上述蚀刻抗蚀剂去除。
[0300] 亦可不进行设置穿孔或/及盲孔的步骤、及其后的除胶渣步骤。
[0301] 此处,使用图式详细地说明使用有本发明的附载体铜箱的印刷配线板的制造方法 的具体实施例。再者,此处,以具有形成有粗化处理层的极薄铜层的附载体铜箱为例进行说 明,但并不限定于此,即便使用具有未形成粗化处理层的极薄铜层的附载体铜箱,亦可同样 地进行下述印刷配线板的制造方法。
[0302] 首先,如图2A所示,准备具有在表面形成有粗化处理层的极薄铜层的附载体铜箱 (第1层)。再者,亦可准备具有通过该步骤而在表面形成有粗化处理层的载体的附载体铜 箱(第1层)。
[0303] 继而,如图2B所示,在极薄铜层的粗化处理层上涂布抗蚀剂,进行曝光、显影,将 抗蚀剂蚀刻为特定的形状。再者,亦可通过该步骤而在载体的粗化处理层上涂布抗蚀剂,进 行曝光、显影,将抗蚀剂蚀刻为特定的形状。
[0304] 继而,如图2C所示,在形成电路用的镀层后,将抗蚀剂去除,由此形成特定的形状 的电路镀敷。
[0305] 继而,如图3D所示,以覆盖电路镀敷的方式(以埋没电路镀敷的方式)在极薄铜 层上设置埋入树脂而积层树脂层,继而自极薄铜层侧接着另一附载体铜箱(第2层)。再 者,亦可通过该步骤而以覆盖电路镀敷的方式(以埋没电路镀敷的方式)在载体上设置埋 入树脂而积层树脂层,继而自载体侧接着另一附载体铜箱(第2层)。
[0306] 继而,如图3E所示,自第2层的附载体铜箱剥离载体。
[0307] 继而,如图3F所示,在树脂层的特定位置进行雷射开孔,使电路镀敷露出而形成 盲孔。
[0308] 继而,如图4G所示,在盲孔中埋入铜而形成通孔填充物(via fill)。
[0309] 继而,如图4H所示,在通孔填充物上,甚至是视需要的情形时在其他部分,如上述 图2B及图2C般形成电路镀敷。
[0310] 继而,如图41所示,自第1层附载体铜箱剥离载体。再者,亦可通过该步骤自第1 层附载体铜箱剥离极薄铜层。
[0311] 继而,如图5J所示,通过快速蚀刻将两表面的极薄铜层去除(在第2层设置铜箱 的情形时为铜箱,在在载体的粗化处理层上设置第1层的电路用镀敷的情形时,为载体), 而使树脂层内的电路镀敷的表面露出。
[0312] 继而,如图5K所示,在树脂层内的电路镀敷上形成凸块,在该焊料上形成铜柱。以 上述方式制作使用有本发明的附载体铜箱的印刷配线板。
[0313] 上述另一附载体铜箱(第2层)可使用本发明的附载体铜箱,亦可使用现有的附 载体铜箱,进而亦可使用通常的铜箱。又,在图4H所示的第2层的电路上,可进而形成1层 或多层电路,可通过半加成法、减成法、部分加成法或改进半加成法中的任一方法进行该等 电路形成。
[0314] 通过如上所述的印刷配线板的制造方法,由于成为将电路镀敷埋入树脂层中的构 成,因此在例如图5J所示的利用快速蚀刻去除极薄铜层时,电路镀敷经树脂层保护,其形 状得以保持,由此易于形成微细电路。又,由于电路镀敷经树脂层保护,因此耐迀移性提高, 而良好地抑制电路的配线的导通。因此,容易形成微细电路。又,在如图5J及图5K所示般 通过快速蚀刻将极薄铜层去除时,电路镀敷的露出面成为自树脂层凹陷的形状,因此在该 电路镀层上容易形成凸块,进而在其上容易形成铜柱,而提高制造效率。
[0315] 再者,埋入树脂(resin)可使用公知的树脂、预浸体。例如可使用BT(双马来亚酰 胺三嗪)树脂或作为含浸有BT树脂的玻璃布的预浸体、Ajinomoto Fine - Techno股份有 限公司制造的ABF膜或ABF。又,上述埋入树脂(resin)可使用本说明书中记载的树脂层及 /或树脂及/或预浸体。
[0316] 又,上述第一层中使用的附载体铜箱亦可在该附载体铜箱的表面具有基板或树脂 层。通过具有该基板或树脂层,第一层中使用的附载体铜箱受到支撑,不易形成褶皱,因此 具有生产性提高的优点。再者,上述基板或树脂层只要具有支撑上述第一层中使用的附载 体铜箱的效果,则可使用所有基板或树脂层。例如,作为上述基板或树脂层,可使用本案说 明书中记载的载体、预浸体、树脂层或公知的载体、预浸体、树脂层、金属板、金属箱、无机化 合物的板、无机化合物的箱、有机化合物的板、有机化合物的箱。
[0317] 进而,通过将电子零件类搭载在本发明的印刷配线板而完成印刷电路板。在本发 明中,"印刷配线板"亦包含以此方式搭载有电子零件类的印刷配线板、印刷电路板及印刷 基板。
[0318] 又,可使用该印刷配线板制作电子机器,亦可使用该搭载有电子零件类的印刷电 路板制作电子机器,亦可使用该搭载有电子零件类的印刷基板制作电子机器。
[0319] 又,本发明的印刷配线板的制造方法亦可为包括以下步骤的印刷配线板的制造方 法(无芯(coreless)法):将本发明的附载体铜箱的上述极薄铜层侧表面或上述载体侧表 面与树脂基板积层;在与和上述树脂基板积层的极薄铜层侧表面或上述载体侧表面为相反 侧的附载体铜箱的表面,至少设置一次树脂层及电路此两层;以及在形成上述树脂层及电 路此两层之后,从上述附载体铜箱剥离上述载体或上述极薄铜层。关于该无芯法,作为具 体示例,首先将本发明的附载体铜箱的极薄铜层侧表面或载体侧表面与树脂基板积层。然 后,在与和树脂基板积层的极薄铜层侧表面或上述载体侧表面为相反侧的附载体铜箱的表 面形成树脂层。在形成在载体侧表面或极薄铜层侧表面的树脂层,亦可进而从载体侧或极 薄铜层侧积层另一个附载体铜箱。在此情形时,成为如下构成:以树脂基板为中心,在该树 脂基板的两表面侧依照载体/中间层/极薄铜层的顺序或极薄铜层/中间层/载体的顺序 积层有附载体铜箱。在露出两端的极薄铜层或载体的表面,可设置另一个树脂层并进而设 置铜层或金属层,然后,通过对该铜层或金属层进行加工而形成电路。进而,亦可在该电路 上以埋入该电路的方式设置另一个树脂层。又,亦可进行一次以上的形成此种电路及树脂 层(增层法)。然后,对以此种方式形成的积层体(以下,亦称为积层体B),可将各个附载 体铜箱的极薄铜层或载体从载体或极薄铜层剥离而制作无芯基板。再者,制作上述无芯基 板时,还可使用两个附载体铜箱来制作下述具有极薄铜层/中间层/载体/载体/中间层 /极薄铜层的构成的积层体、具有载体/中间层/极薄铜层/极薄铜层/中间层/载体的 构成的积层体、或具有载体/中间层/极薄铜层/载体/中间层/极薄铜层的构成的积层 体,并将该积层体用作中心。可在这些积层体(以下,亦称为积层体A)的两侧的极薄铜层 或载体的表面将树脂层及电路此两层设置一次以上,且在设置一次以上树脂层及电路此两 层后,将各个附载体铜箱的极薄铜层或载体从载体或极薄铜层剥离而制作无芯基板。上述 积层体亦可在极薄铜层的表面、载体的表面、载体与载体之间、极薄铜层与极薄铜层之间、 极薄铜层与载体之间具有其他层。此外,在本说明书中,"极薄铜层的表面"、"极薄铜层侧表 面"、"极薄铜层表面"、"载体的表面"、"载体侧表面"、"载体表面"、"积层体的表面"、"积层体 表面"是设为以下的概念:在极薄铜层、载体、积层体在极薄铜层表面、载体表面、积层体表 面具有其他层的情况下,包含该其他层的表面(最表面)。又,积层体优选为具有极薄铜层 /中间层/载体/载体/中间层/极薄铜层的构成。其原因在于:使用该积层体来制作无 芯基板时,由于在无芯基板侧配置极薄铜层,所以变得易于使用改进半加成法在无芯基板 上形成电路。而且原因在于:由于极薄铜层的厚度薄,所以容易去除该极薄铜层,在去除极 薄铜层后,变得易于使用半加成法在无芯基板上形成电路。
[0320] 再者,在本说明书中,未特别记载为"积层体A"或"积层体B"的"积层体"表示至 少包含积层体A及积层体B的积层体。
[0321] 再者,在上述无芯基板的制造方法中,通过以树脂覆盖附载体铜箱或积层体(积 层体A)的端面的一部分或全部而利用增层法制造印刷配线板时,可防止药液渗入构成中 间层或积层体的一个附载体铜箱与另一个附载体铜箱之间,可防止因药液渗入所导致的极 薄铜层与载体的分离或附载体铜箱的腐蚀,从而可提高产率。作为此处所使用的"覆盖附 载体铜箱的端面的一部分或全部的树脂"或"覆盖积层体的端面的一部分或全部的树脂", 可使用能用于树脂层的树脂。而且,在上述无芯基板的制造方法中,在附载体铜箱或积层 体中,亦可为俯视时附载体铜箱或积层体的积层部分(载体与极薄铜层的积层部分、或一 个附载体铜箱与另一个附载体铜箱的积层部分)外周的至少一部分被树脂或预浸体覆盖。 又,利用上述无芯基板的制造方法所形成的积层体(积层体A)亦可使一对附载体铜箱可相 互分离地接触而构成。又,在该附载体铜箱中,亦可为俯视时附载体铜箱或积层体的积层部 分(载体与极薄铜层的积层部分、或一个附载体铜箱与另一个附载体铜箱的积层部分)遍 及整个外周地被树脂或预浸体覆盖而成。通过设为这种构成,在俯视附载体铜箱或积层体 时,附载体铜箱或积层体的积层部分被树脂或预浸体所覆盖,可防止其他部件从该部分的 侧方向、即相对于积层方向为横向的方向发生碰撞,结果可减少操作中的载体与极薄铜层 或附载体铜箱彼此的剥离。而且,通过以不露出附载体铜箱或积层体的积层部分的外周的 方式以树脂或预浸体覆盖,可防止如上所述的在药液处理步骤中药液渗入该积层部分的介 面,可防止附载体铜箱的腐蚀或侵蚀。此外,从积层体的一对附载体铜箱将一个附载体铜箱 分离时、或将附载体铜箱的载体与铜箱(极薄铜层)分离时,必须通过切断等将利用树脂或 预浸体所覆盖的附载体铜箱或积层体的积层部分(载体与极薄铜层的积层部分、或一个附 载体铜箱与另一个附载体铜箱的积层部分)去除。
[0322] 亦可将本发明的附载体铜箱从载体侧或极薄铜层侧积层到另一个本发明的附载 体铜箱的载体侧或极薄铜层侧而构成积层体。又,亦可为将上述一个附载体铜箱的上述载 体侧表面或上述极薄铜层侧表面与上述另一个附载体铜箱的上述载体侧表面或上述极薄 铜层侧表面视需要经由接着剂直接积层而获得的积层体。又,亦可将上述一个附载体铜箱 的载体或极薄铜层与上述另一个附载体铜箱的载体或极薄铜层接合。此处,该"接合"在载 体或极薄铜层具有表面处理层的情况下,亦包含隔着该表面处理层而相互接合的方面。又, 亦可为该积层体的端面的一部分或全部被树脂所覆盖。
[0323] 载体彼此的积层除仅重迭以外,例如可利用以下方法进行。
[0324] (a)冶金接合方法:熔接(电弧焊接、TIG (钨一惰性气体)焊接、MIG (金属一惰性 气体)焊接、电阻焊接、缝焊接、点焊接)、压接(超音波焊接、摩擦搅拌焊接)、焊料接合;
[0325] (b)机械接合方法:敛合、利用铆钉的接合(利用自冲铆钉(seIf-piereing rivet)的接合、利用铆钉的接合)、缝合机;
[0326] (C)物理接合方法:接着剂、(双面)粘着带
[0327] 可通过使用上述接合方法将一个载体的一部分或全部与另一个载体的一部分或 全部进行接合,而将一个载体与另一个载体积层,制造使载体彼此可分离地接触而构成的 积层体。在将一个载体与另一个载体轻微接合而将一个载体与另一个载体积层的情况下, 即使不去除一个载体与另一个载体的接合部,一个载体与另一个载体亦可分离。又,在将一 个载体与另一个载体牢固接合的情况下,可通过利用切断或化学研磨(蚀刻等)、机械研磨 等去除一个载体与另一个载体接合的部位,而将一个载体与另一个载体分离。
[0328] 另外,可通过实施以下步骤而制作印刷配线板:在以这种方式构成的积层体至少 设置一次树脂层及电路此两层;以及在至少形成一次上述树脂层及电路此两层后,从上述 积层体的附载体铜箱剥离上述极薄铜层或载体。此外,亦可在该积层体的一个或两个表面 设置树脂层及电路此两层。
[0329] 【实施例】
[0330] 以下虽然通过本发明的实施例更详细地说明本发明,但本发明并不因该等实施例 而受到任何限制。
[0331] 1.附载体铜箱的制作
[0332] (实施例1~13、比较例1~8)
[0333] 准备钛制的旋转滚筒(电解滚筒)。接着,通过表1中所记载的电解滚筒表面控制 条件来研磨该电解滚筒的表面。
[0334] 在电解滚筒表面的控制后,通过以下条件来测定该表面的条纹状凹部的平均深度 的最大值。
[0335] ?利用溶剂(丙酮)使树脂膜(聚氯乙烯)膨胀。
[0336] ?使上述膨胀后的树脂膜接触电解滚筒表面,使丙酮自树脂膜挥发后剥离树脂膜, 采集电解滚筒表面的复制品。
[0337] ?利用雷射显微镜观察该复制品,测定表面的条纹状凸部的平均高度的最大值,将 该最大值设为电解滚筒的表面的条纹状凹部的平均深度的最大值。
[0338] 接着,在电解槽中,设置上述电解滚筒与和滚筒周围隔着特定的极间距离的电极。 再来,在电解槽中通过下述条件进行电解,一边使电解滚筒旋转一边使铜析出于该电解滚 筒表面。
[0339] <电解液组成>
[0340] 铜:80 ~110g/L
[0341] 硫酸:70 ~110g/L
[0342] 氯:10 ~100 质量 ppm
[0343] 〈制造条件〉
[0344] 电流密度:50 ~200A/dm2
[0345] 电解液温度:40~70 °C
[0346] 电解液线速:3~5m/sec
[0347] 电解时间:0· 5~10分钟
[0348] 接着,剥离取出析出于旋转中的电解滚筒表面的铜,连续地制造厚度18 μπι的电 解铜箱,将其设为铜箱载体。
[0349] 再者,关于比较例8,使用对比较例1中所制成的铜箱载体进行以下处理而得的铜 箱载体。
[0350] 利用机械研磨将表面的十点平均粗糙度Rz为8. 2 ym(JIS B06011994)的铜箱载 体形成为粗糙度Rz I. 1 μ m,使用在
[0351] 氰化铜(I) :65g/L
[0352] 游离氰化钠:25g/L
[0353] 中微量地加入添加剂而成的光泽铜镀浴;
[0354] 将电流密度设为34/dm2,将镀敷时间设为3分钟,进行镀敷而使Rz成为0. 44 μ m。
[0355] (实施例21、22、比较例21~24)
[0356] 准备精加工压延辊,对该精加工压延辊的表面利用表2所示的抛光研磨条件进行 研磨。
[0357] 接着,准备厚度70μπι的压延铜箱(精铜、JIS H3100 C1100),对该压延铜箱,使其 含浸于尼龙制的不织布中含有表2所记载的粒度地研磨磨石用研磨材的树脂并干燥后, 使用积层将该不织布贯穿成圆形而得的圆形不织布盘而制成的抛光轮,以表2的条件进行 抛光研磨。再者,研磨粒的粒度是依据JIS R6001 (1998)。此外,压延铜箱的输送速度设为 50cm/min。由此获得铜箱载体。
[0358] 接着,对所得到的电解铜箱载体的电解滚筒侧的表面(光泽面)、压延铜箱载体 (在进行抛光研磨的情形时,是对进行了抛光研磨的压延铜箱载体的表面),分别利用以下 条件来形成中间层。
[0359] 首先,通过以下条件利用辑对辑(roll to roll)型连续镀敷线来进行电镀,由此 形成附着量为4000 μ g/dm2的Ni层。
[0360] · Ni 层
[0361] 硫酸镍:250 ~300g/L
[0362] 氯化镍:35 ~45g/L
[0363] 乙酸镍:10 ~20g/L
[0364] 柠檬酸三钠:15~30g/L
[0365] 光泽剂:糖精、丁二醇等
[0366] 十二烷基硫酸钠:30~IOOppm
[0367] pH 值:4 ~6
[0368] 浴温:50 ~70 Γ
[0369] 电流密度:3~15A/dm2
[0370] 水洗及酸洗后,接着于辊对辊型的连续镀敷线上,利用以下条件进行电解铬酸盐 处理,由此使附着量为11 μ g/dm2的Cr层附着于Ni层上。
[0371] ?电解铬酸盐处理
[0372] 液体组成:重铬酸钾1~10g/L、锌0~5g/L
[0373] pH 值:3 ~4
[0374] 液温:50 ~60 Γ
[0375] 电流密度:0· 1 ~2. 6A/dm2
[0376] 库伦量:0· 5 ~30As/dm2
[0377] 在形成中间层后,利用以下条件在中间层上进行电镀,由此形成表中所记载的厚 度的极薄铜层,而制成附载体铜箱。
[0378] ?极薄铜层
[0379] 铜浓度:30 ~120g/L
[0380] H2SO4浓度:20 ~120g/L
[0381] 电解液温度:20~80 °C
[0382] 电流密度:10 ~100A/dm2
[0383] 再者,实施例1~6、21、比较例1~3、21、22中,在极薄铜层上进而设置粗化处理 层、耐热处理层、铬酸盐处理层、硅烷偶合处理层。
[0384] ?粗化处理
[0385] Cu:10 ~20g/L
[0386] Co:l ~10g/L
[0387] Ni:l~10g/L
[0388] pH 值:1 ~4
[0389] 温度:40 ~50 Γ
[0390] 电流密度 Dk :20 ~30A/dm2
[0391] 时间:1~5秒
[0392] Cu 附着量:15 ~40mg/dm2
[0393] Co 附着量:100 ~3000 μ g/dm2
[0394] Ni 附着量:100 ~1000 μ g/dm2
[0395] ?耐热处理
[0396] Zn :0 ~20g/L
[0397] Ni :0 ~5g/L
[0398] pH :3. 5
[0399] 温度:40 °C
[0400] 电流密度 Dk :0 ~I. 7A/dm2
[0401] 时间:1秒
[0402] Zn 附着量:5 ~250 μ g/dm2
[0403] Ni 附着量:5 ~300 μ g/dm2
[0404] ?铬酸盐处理
[0405] K2Cr2O7
[0406] (Na2Cr2O7或 CrO 3) :2 ~10g/L
[0407] NaOH 或 KOH : 10 ~50g/L
[0408] ZnO 或 ZnS047H20 :0· 05 ~10g/L
[0409] pH 值:7 ~13
[0410] 浴温:20 ~80°C
[0411 ]电流密度 0· 05 ~5A/dm2
[0412] 时间:5~30秒
[0413] Cr 附着量:10 ~150 μ g/dm2
[0414] ?硅烷偶合处理
[0415] 乙烯基三乙氧基硅烷水溶液
[0416] (乙烯基三乙氧基硅烷浓度:0· 1~I. 4wt% )
[0417] pH 值:4 ~5
[0418] 时间:5~30秒
[0419] 2.附载体铜箱的评价
[0420] <载体的极薄铜层侧表面的条纹状凸部的平均高度的最大值>
[0421] 在压力:20kgf/cm2、在220°C中2时间的条件下,将各实施例、比较例的附载体铜 箱(施加有对极薄铜层的表面处理的附载体铜箱是该表面处理后的附载体铜箱)自极薄 铜层侧加热压制于预浸体(双马来亚酰胺三嗪树脂基材)后,自附载体铜箱剥离载体,使用 非接触式粗糙度测定机(奥林巴斯公司制造的雷射显微镜LEXT OLS 4000)利用以下的测 定条件对该载体的极薄铜层侧表面进行测定。
[0422] <测定条件>
[0423] 截止值:无
[0424] 基准长度:257. 9 μπι
[0425] 基准面积:66524 μ m2
[0426] 测定环境温度:23~25°C
[0427] 再者,对奥林巴斯公司制造的雷射显微镜LEXT OLS 4000进行以下设定。关在"修 正线数据"的设定,点击测定面板的(修正处理)按钮,针对修正处理的种类,选择"修正斜 率"。接着,关于"去除线数据的杂讯"的设定,点击测定面板的(杂讯去除)按钮,针对去 除范围,选择"全范围"。
[0428] 之后,使用如图6所示的解析软体(奥林巴斯公司制造的雷射显微镜LEXT OLS 4000所附加的
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