表面处理铜箔、覆铜积层板、印刷配线板、电子机器、半导体封装及印刷配线板的制造方法_5

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r>[0259] 于以下表示实验例作为本发明的实施例及比较例,这些实施例是为了更良好地理 解本发明及其优点而提供,而并非意图限定发明。
[0260] ?生箔(表面处理前的铜箔)的制造
[0261] 于以下的各电解条件下,制作表1所记载的厚度的普通电解生箔及两面平坦电解 生箔。
[0262] (1)普通电解生箔
[0263] Cu 120g/L
[0264] H2SO4 100g/L
[0265] 氯化物离子(CD 70ppm
[0266] 均化剂(胶)3ppm
[0267] 电解液温度60 °C
[0268] 电流密度 70 A/dm2
[0269] 电解液线速2m/sec
[0270] (2)两面平坦电解生箔
[0271] 两面平坦电解生箔的电解条件
[0272] Cu 120g/L
[0273] H2SO4 100g/L
[0274] 氯化物离子(CD 70ppm
[0275] 均化剂1 (双(3磺丙基)二硫化物)20ppm
[0276] 均化剂2(胺化合物)20ppm
[0277] 电解液温度60 °C
[0278] 电流密度 70 A/dm2
[0279] 电解液线速2m/sec
[0280] 所述胺化合物可使用以下的化学式的胺化合物。
[0281] [化 6]
[0282]
[0283] (所述化学式中,&及R 2为选自由羟烷基、醚基、芳基、芳香族取代烷基、不饱和烃 基、烷基所组成的族群中的基团)。
[0284] ?表面处理
[0285] 继而,作为表面处理,可在以下所示的各条件下,对生箔的M面(无光泽面)进行 粗化处理、障壁处理(耐热处理)、防锈处理、硅烷偶联处理、树脂层形成处理中的任一种处 理,或者将各处理组合进行。继而,在以下所示的条件下,在铜箔的所述处理侧表面形成有 脱模层。此外,在没有特别提及的情况下,各处理以所述记载的顺序进行。
[0286] (1)粗化处理
[0287] [球状粗化(通常)]
[0288] 使用由Cu、H2S04、As所构成的以下所记载的铜粗化镀浴而形成球状粗化粒子。
[0289] (液组成1)
[0290] CuSO4 · 5H20 98g/L
[0291] Cu 25g/L
[0292] H2SO4 100g/L
[0293] 砷 I. 5g/L
[0294] (电镀温度 I) 38°C
[0295] (电流条件1)电流密度70A/dm2 (浴的极限电流密度以上)
[0296] 继而,为了粗化粒子的脱落防止与剥离强度提高,而利用由硫酸?硫酸铜所组成的 铜电解浴进行镀敷。将镀敷条件记载于以下。
[0297] (液组成2)
[0298] CuSO4 · 5H20 176g/L
[0299] Cu 45g/L
[0300] H2SO4 100g/L
[0301] (电镀温度 2) 45 °C
[0302] (电流条件2)电流密度:29A/dm2(未达浴的极限电流密度)
[0303] [微细粗化(Typel)]
[0304] 首先,在以下的条件下进行粗化处理。粗化粒子形成时的相对极限电流密度比设 为 2. 50。
[0305] (液组成1)
[0306] CuSO4 · 5H20 58. 9g/L
[0307] Cu 15g/L
[0308] H2SO4 lOOg/L
[0309] Na2WO4 · 2H20 5. 4mg/L
[0310] 十二烷基硫酸钠添加量IOppm
[0311] (电镀温度 I) 40°C
[0312] (电流条件1)电流密度54A/dm2
[0313] 继而,于下述所示的条件下进行正常镀敷。
[0314] (液组成2)
[0315] CuSO4 · 5H20 176g/L
[0316] Cu 45g/L
[0317] H2SO4 100g/L
[0318] (电镀温度 2) 45 °C
[0319] (电流条件2)电流密度41A/dm2
[0320] [微细粗化(Type2)]
[0321] 首先,以下述的液组成1及电镀条件1形成Cu-Co-Ni三元系合金层后,以下述的 液组成2及电镀条件2,在该三元系合金层上形成镀钴层。
[0322] (液组成1)
[0323] Cu 10 ~20g/L
[0324] Co 1 ~10g/L
[0325] Ni 1 ~10g/L
[0326] pH 值 1 ~4
[0327] (电镀温度1) 40~5〇°C
[0328] (电流条件1)电流密度25A/dm2
[0329] (液组成2)
[0330] Co 1 ~30g/L
[0331] Ni 1 ~30g/L
[0332] pH 值 L 0 ~3. 5
[0333] (电镀温度2) 30~80 °C
[0334] (电流条件2)电流密度5A/dm2
[0335] (2)障壁处理(耐热处理)
[0336] 针对实施例9、11、12,在下述条件下进行障壁(耐热)处理而形成镀黄铜层。
[0337] (液组成)
[0338] Cu 70g/L
[0339] Zn 5g/L
[0340] NaOH 70g/L
[0341] NaCN 20g/L
[0342] (电镀条件)
[0343] 温度 70°C
[0344] 电流密度8A/dm2 (多级处理)
[0345] ⑶防锈处理
[0346] 针对实施例10、11、12,在下述条件下进行防锈处理(锌铬酸盐处理)而形成防锈 处理层。
[0347] (液组成)
[0348] CrO3 2. 5g/L
[0349] Zn 0. 7g/L
[0350] Na2SO4 10g/L
[0351] pH 值 4.8
[0352] (锌铬酸盐条件)
[0353] 温度 54°C
[0354] 电流密度 0· 7As/dm2
[0355] (4)硅烷偶联处理
[0356] 针对实施例11、12,在下述条件下进行硅烷偶联材涂布处理而形成硅烷偶联层。
[0357] (液组成)
[0358] 烷氧基硅烷含量0. 4%
[0359] pH 值 7. 5
[0360] 涂布方法喷雾溶液
[0361] (5)脱模层的形成
[0362] [脱模层A]
[0363] 使用喷涂机,在铜箔的处理表面涂布硅烷化合物(正丙基三甲氧基硅烷:4wt% ) 的水溶液后,在l〇〇°C的空气中将铜箔表面干燥5分钟而形成脱模层A。使硅烷化合物溶解 于水中后直至进行涂布前的搅拌时间为30小时,水溶液中的醇浓度为Ovol %,水溶液的pH 值设为3. 8~4. 2。
[0364] [脱模层B]
[0365] 使用1-十二烷硫醇磺酸钠作为分子内具有2个以下的巯基的化合物,使用喷 涂机,在铜箔的处理面涂布1-十二烷硫醇磺酸钠的水溶液(1-十二烷硫醇磺酸钠浓度: 3wt% )后,在100°C的空气中干燥5分钟而制作脱模层B。水溶液的pH值设为5~9。
[0366] [脱模层C]
[0367] 使用作为铝酸酯化合物的三异丙氧基铝作为金属烷氧化物,使用喷涂机,在铜箔 的处理面涂布三异丙氧基铝的水溶液(三异丙氧基铝浓度:〇. 04mol/L)后,在100°C的空 气中干燥5分钟而制作脱模层C。使铝酸酯化合物溶解于水中后直至进行涂布前的搅拌时 间为2小时,水溶液中的醇浓度为Ovol %,水溶液的pH值设为5~9。
[0368] [脱模层D]
[0369] 使用作为钛酸酯化合物的正癸基-三异丙氧基钛作为金属烷氧化物,使用喷涂 机,在铜箔的处理面涂布正癸基-三异丙氧基钛的水溶液(正癸基-三异丙氧基钛浓度: 0.01m〇l/L)后,在KKTC的空气中干燥5分钟而制作脱模层D。使钛酸酯化合物溶解于水中 后直至进行涂布前的搅拌时间为24小时,关于水溶液中的醇浓度,将甲醇设为20vol%,水 溶液的pH值设为5~9。
[0370] [脱模层E]
[0371] 使用作为锆酸酯化合物的正丙基-三正丁氧基锆作为金属烷氧化物,使用喷涂 机,在铜箔的处理面涂布正丙基-三正丁氧基锆的水溶液(正丙基-三正丁氧基锆浓度: 0.04mol/L)后,在KKTC的空气中干燥5分钟而制造脱模层E。使钛酸酯化合物溶解于水中 后直至进行涂布前的搅拌时间为12小时,水溶液中的醇浓度设为Ovol %,水溶液的pH值设 为5~9〇
[0372] 关于实施例19~54及比较例6~7的脱模层,在利用硅烷化合物的情况下,下述 表未作记载的脱模层形成条件与脱模层A相同。另外,在利用巯基化合物的情况下,下述表 未作记载的脱模层形成条件与脱模层B相同。另外,在利用金属烷氧化物的情况下,下述表 未作记载的脱模层形成条件与脱模层C相同。
[0373] (6)树脂层形成处理
[0374] 关于实施例12,在障壁处理、防锈处理、硅烷偶联材涂布、脱模层形成之后,进而在 下述条件下进行树脂层的形成。
[0375] (树脂合成例)
[0376] 在附带不锈钢制的锚型搅拌棒、氮气导入管及终止栓的分离器上,向安装 有带有球形冷凝管的回流冷却器的2升的三口烧瓶添加3, 4, 3',4' -联苯四羧酸二 酐 117. 68g(400mmol)、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯 87. 7g(300mmol)、γ -戊内醋 4. Og (40mmol)、吡啶4. 8g (60mmol)、N-甲基-2-吡咯烷酮(以下记载为NMP) 300g、甲 苯20g,于180°C加热1小时后冷却至室温附近,之后添加3, 4, 3',4' -联苯四羧酸二酐 29.428(100臟〇1)、2,2-双{4-(4-氨基苯氧基)苯基}丙烷82.128(200臟〇1)、匪卩20(^、 甲苯40g,于室温下混合1小时后,于180°C加热3小时,获得固形物成分38%的嵌段共聚合 聚酰亚胺。关于该嵌段共聚合聚酰亚胺,下述所示的通式(1):通式(2) = 3 :2,数均分子 量:70000,重均分子量:150000。
[0377] [化 7]
[0378]
[0379] 利用NMP进一步稀释合成例中所获得的嵌段共聚合聚酰亚胺溶液,而制成固形物 成分10%的嵌段共聚合聚酰亚胺溶液。使固形物成分重量比率35的双(4-马来酰亚胺苯 基)甲烷(BMI-H,KI Chemical Industry)、固形物成分重量比率65的嵌段共聚合聚酰亚 胺(即,树脂溶液所包含的双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷固形物成分重量:树脂溶液所包含 的嵌段共聚合聚酰亚胺固形物成分重量=35 :65)于60°C溶解混合于该嵌段共聚合聚酰亚 胺溶液中而制成树脂溶液。其后,向实施例12的脱模层形成面涂布所述树脂溶液,于氮气 环境下,于120°C进行3分钟干燥处理,于160°C进行3分钟干燥处理后,最后于300°C进行 2分钟加热处理,而制作具备树脂层的铜箔。此外,树脂层的厚度设为2 μm。
[0380] ?铜箔(生箔)及表面处理铜箔的表面粗糙度Rz的评价
[0381] 使用小阪研宄所股份有限公司制造的接触粗糙度计SP-11,依据JIS B0601 (1994 年),对表面处理铜箔的处理表面的十点平均粗糙度Rz进行测定。变更测定位置进行10次 测定,求出10次测定中的值。另外,以相同方式,也对表面处理前的铜箔(生箔)的表面粗 糙度Rz进行测定。
[0382] ?覆铜积层板的制造
[0383] 在各表面处理铜箔的处理侧表面贴合以下的树脂基材1~3中的任一种树脂基 材。
[0384] 基材1 :三菱瓦斯化学(股)制造 GHPL-830MBT
[0385] 基材2 :日立化成工业(股)制造 679-FG
[0386] 基材 3 :Sumitomo Bakelite (股)制造 EI-6785TS-F
[0387] 积层加压的温度、压力、时间是使用各基材厂商的推荐条件。
[0388] ?剥离强度(剥离强度)的评价
[0389] 针对覆铜积层板,依据IPC-TM-650,利用拉伸试验机自动立体测图仪100,对自铜 箔将树脂基材进行剥离时的常态剥离强度进行测定。
[0390] ?树脂的破裂方式的评价
[0391] 利用电子显微镜,对所述剥离后的树脂基材的剥离面进行观察,对树脂的破裂方 式(凝集、界面、凝集与界面混合存在)进行观察。关于树脂的破裂方式,「界面」表示在 铜箔与树脂的界面产生剥离,「凝集」表示剥离强度过强而树脂破裂,「混合存在」表示所述 「界面」与「凝集」混合存在。
[0392] ?配线形成性
[0393] 针对利用依据图1的半加成法,对树脂基材实施无电解镀铜、电解镀铜,而将铜层 厚度设为12 μ m的附带镀铜层的积层板,利用蚀刻对镀铜层进行加工,而形成L (
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