復合金屬箔及其制造方法以及印刷布線板的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種即使在加熱壓縮工序之后也具有低水平穩定的剝離強度的復合金屬箔及其制造方法。是具有由金屬箔構成的載體、在載體的表面上形成的防擴散層、在防擴散層上通過物理方式成膜方法形成的由金屬構成的剝離層、以及在剝離層上通過鍍覆法形成的由金屬構成的轉印層的構造,構成剝離層的金屬是與構成轉印層的金屬相同的元素,剝離層通過物理方式成膜方法形成為具有規定的膜密度。
【專利說明】
復合金屬菊及其制造方法從及印刷布線板
技術領域
[0001 ]本發明設及復合金屬錐及其制造方法W及印刷布線板。
【背景技術】
[0002] 近年來,在要求小型化、高處理速度的電子設備中,使用形成有微細圖案(精密 (fine)圖案)的多層構造的印刷布線板,來高密度地安裝通過封裝基板搭載的半導體元件。
[0003] 另外,作為安裝元件,為了重新布線,而使用增層(build up)基板,基本上由被稱 為忍(core)層的支撐層、和在其單面或兩面上進行了布線的積層(build UP layer)構成。 對于該積層,伴隨著元件的小型化,也需要精密圖案。
[0004] 作為適合于形成精密圖案的印刷布線板的制造方法,有針對在絕緣樹脂(W下簡 稱為"基材")上貼合極薄銅錐而形成的覆銅層疊板通過蝕刻法等形成圖案的方法。但是,如 果銅錐的厚度為12[Wii] W下,則在形成覆銅層疊板的時候,易于產生權皺、龜裂,所W已知 還有使用了在支撐體(W下稱為"載體")上層疊極薄銅錐而成的復合金屬錐的覆銅層疊板 的制造方法。
[0005] 對于精密圖案化的發展顯著的封裝基板,為了進一步小型化,進行了通過使忍層 變薄、甚至省略忍層而使基板變薄的嘗試。在專利文獻1~3中,公開了通過在支撐體上形成 積層并從支撐體分離,從而省略了忍層的基板(W下稱為"無忍基板")的制造方法,在專利 文獻1中,公開了作為支撐體使用了上述復合金屬錐的制造方法。
[0006] 關于上述復合金屬錐,在專利文獻4~6中,公開了在載體上隔著包含銘(Cr)等的 無機覆膜或具有置換基(官能基)的含氮化合物運樣的有機覆膜等各種剝離層形成銅錐,用 該剝離層進行分離而將銅錐膜轉印到基材上的方法。
[0007] 另外,在專利文獻7中,公開了作為上述復合金屬錐的結構,在載體錐上具有防擴 散層、由銅構成的剝離層、W及使用了酸性鍛覆浴的由與剝離層相同的金屬構成的轉印層 的復合金屬錐及其制造方法。
[000引【專利文獻1】日本專利第4273895號公報
[0009] 【專利文獻2】日本特開2009-252827號公報
[0010] 【專利文獻3】日本特開2010-080595號公報
[0011] 【專利文獻4】日本特公昭56-34115號公報 [001 ^【專利文獻5】日本特開平11-317574號公報
[0013] 【專利文獻6】日本特開2000-315848號公報
[0014] 【專利文獻7】日本特開2012-115989號公報
【發明內容】
[0015] 近年來,使用了玻璃化轉移溫度高的樹脂的基材的使用情形較多,加熱壓縮工序 的條件變得更加嚴苛。在專利文獻4~7公開的復合金屬錐中,一般地,由于加熱壓縮工序, 載體的剝離強度上升,所W根據加熱壓縮工序的條件情形,有可能因為載體的剝離強度過 高,而產生剝離不良(不能剝離)、極薄銅錐本身從基材剝離開等不良狀況。
[0016] 另一方面,在無忍基板中,在例如專利文獻1公開的制造方法中,反復多次進行用 于形成積層的加熱壓縮工序,如果在最終剝離的時間點中剝離強度變得過高,則有可能產 生剝離不良、積層被破壞等不良狀況,因此期待即使反復多次進行加熱壓縮工序但剝離強 度仍穩定的復合金屬錐。
[0017] 本發明是鑒于上述而完成的,其主要的目的在于提供一種即使在加熱壓縮工序之 后也具有低水平穩定的剝離強度的復合金屬錐及其制造方法。
[0018] 本發明的復合金屬錐的特征在于,具備:
[0019]載體,其由金屬錐構成;
[0020] 防擴散層,其形成于所述載體的表面;
[0021] 剝離層,其由W規定的膜密度通過物理方式成膜方法形成于所述防擴散層的金屬 構成;W及
[0022] 轉印層,其由通過鍛覆法形成于所述剝離層的金屬構成,
[0023] 所述防擴散層抑制金屬原子從所述剝離層向所述載體擴散,
[0024] 構成所述剝離層的金屬是與構成所述轉印層的金屬為相同元素的銅,
[0025] 調整所述膜密度,W能夠從所述轉印層剝離由所述載體、所述防擴散層W及所述 剝離層構成的層疊膜。
[0026] 在本發明的復合金屬錐的結構中,構成剝離層W及轉印層的金屬是銅,通過使用 物理方式成膜方法調整剝離層W達到規定的膜密度,即使在用于形成印刷基板的加熱壓縮 工序之后也能夠實現低水平穩定的剝離強度。
[0027] 作為形成剝離層的物理方式成膜方法,可W優選使用真空蒸鍛,并且剝離層的優 選的膜密度是92[%] W上。為了使剝離強度低水平穩定的剝離層的厚度優選為0.2~0.5山 m] O
[0028] 在本發明的復合金屬錐的結構中,通過設置防擴散層,能夠抑制構成剝離層、轉印 層的金屬原子由于加熱壓縮工序而擴散到載體側,所W不易產生與剝離自身有關的不良狀 況。
[0029] 此處,所述防擴散層由由Ni(儀)、P(憐)、Co(鉆)、Mo(鋼)、Cr(銘)元素群的任一種 元素構成的單金屬或由選自所述元素群的兩種W上的元素構成的合金、水合物或氧化物, 或者,所述單金屬、合金、水合物、氧化物的復合體構成,其厚度是0.05~1000[mg/m2]。另 夕h也可W在所述載體的背面側也形成同樣的層。
[0030] 另外,載體的金屬錐可W優選使用銅錐。
[0031] 關于剝離層的附著力,能夠在JIS-D0202(1988)中的百格附著性試驗中評價。如果 百格附著性試驗的殘留率為1〇[ % ] W下,則關于在轉印層形成之后剝離由載體、所述防擴 散層W及剝離層構成的層疊膜所需的強度(W下稱為"載體剝離強度"),實施220°C下進行4 小時的加熱試驗,W加熱時間比r]為X軸,并W剝離強度比N/m]為Y軸,來描繪剝離強度的加 熱時間依賴性的情況下,基于最小二乘法的近似一次函數的斜率為0.01[kN/mhr]W下,此 時(加熱試驗時W及試驗前后)的載體剝離強度達到〇.〇5[kN/m]W下。
[0032] 如果百格附著性試驗的殘留率超過10[%],則在加熱之后,低水平穩定變得困難, 如果斜率超過0.0 l [kN/mhr],加熱后的載體剝離強度超過0.05[kN/m],貝剛離本身變得困 難等等,適應到印刷基板上將成為問題。
[0033] 剝離層和轉印層合計的厚度是0.2[皿]W上且12[皿]W下。如果厚度薄,則覆膜的 形成變得困難,而且剝離層中的剝離變得困難,并且如果超過12山m],則精密圖案的形成變 得困難。
[0034] 另外,也可W在所述載體的背面側,也形成由所述防擴散層、所述剝離層W及所述 轉印層構成的、同樣的層疊膜。
[0035] 本發明的復合金屬錐的制造方法的特征在于,具有:準備由金屬錐構成的載體的 工序;在所述載體的至少一側的表面上形成防擴散層的工序;在所述防擴散層的表面上通 過物理方式成膜法形成剝離層的工序;W及在所述剝離層的表面上通過鍛覆法形成轉印層 的工序。
[0036] 通過在物理方式成膜法的形成條件下調整所述剝離層的膜密度,能夠使加熱壓縮 工序之后的剝離強度低水平穩定,防止剝離強度的上升所引起的覆銅層疊板、印刷基板制 造上的不良狀況。
[0037] 本發明的覆銅層疊板的特征在于,通過將所述復合金屬錐接合到用于形成覆銅層 疊板的基材上來形成層疊構造體,在所述層疊構造體的所述剝離層中,通過從轉印層剝離 所述載體、所述防擴散層W及所述剝離層,使所述轉印層存留在所述基板上。
[0038] 在用于接合的加熱壓縮工序之后,在從轉印層剝離載體、防擴散層W及剝離層的 工序中,能夠防止不能剝離那樣的不良狀況,能夠高成品率地制造覆銅層疊板。
[0039] 另外,通過對本發明的覆銅層疊板的轉印層形成圖案,能夠制造印刷布線板。
[0040] 本發明的無忍基板的特征在于,通過如下工序形成:使復合金屬錐的載體和無忍 基板的支撐部件貼合的工序;積層形成工序,包括將通過加熱壓縮在所述復合金屬錐的所 述轉印層側接合由樹脂構成的絕緣層W及由銅錐構成的布線用導電層,之后對所述布線用 導電層形成圖案而形成布線的工序反復1次W上;W及在所述轉印層中將所述復合金屬錐 和所述支撐部件剝離的工序。
[0041] 在無忍基板的制造過程中,即使反復加熱壓縮處理,剝離層中的剝離強度仍低水 平穩定,所W能夠抑制在所述支撐部件和復合金屬錐的剝離工序中發生不良狀況。
[0042] 根據本發明的復合金屬錐,通過設置防擴散層,使剝離層的膜密度最佳化,能夠使 加熱壓縮工序之后的剝離強度低水平穩定,能夠防止加熱壓縮工序所致的剝離不良、轉印 層的破損運樣的、剝離強度的上升所致的不良狀況。另外,通過使用本發明的復合金屬錐來 制造印刷布線板、無忍基板,能夠防止剝離工序中的不良狀況,提高生產性。
【附圖說明】
[0043] 圖1是第一實施方式的復合金屬錐的剖面圖。
[0044] 圖2是第一實施方式的復合金屬錐的變形例。
[0045] 圖3是表示第一實施方式的復合金屬錐的制造方法的工序圖。
[0046] 圖4是與圖3的各工序對應的工序剖面圖。
[0047] 圖5是表示剝離強度的加熱處理時間依賴性的曲線。
[0048] 圖6是表示第二實施方式的覆銅層疊板的制造方法的工序圖。
[0049] 圖7是表示第=實施方式的印刷布線板的剖面圖。
[0050]圖8是表示第四實施方式的無忍基板的制造方法的工序圖。
[0051 ]圖9是表示第四實施方式的無忍基板的制造方法的工序圖。
[0052]圖10是表示第四實施方式的無忍基板的剖面圖。
[00對【符號說明】
[0054] 1:復合金屬錐;2:載體;3:防擴散層;4:剝離層;5:轉印層;5a:已構圖的轉印層;6: 基材;7:印刷布線板;8:成為支撐體的材料;9:無忍基板的樹脂;10:銅錐;11:積層;12:無忍 基板;13:半導體元件;14:無忍封裝基板。
【具體實施方式】
[0055] W下,參照附圖,說明本發明的各實施方式。但是,各實施方式W及各實施例均并 非在本發明的要旨的認定中提供限定性解釋。另外,關于同一或同種的部件,附予相同的參 照符號,而有時省略說明。
[0056] (第一實施方式)
[0057] <復合金屬錐的結構〉
[0058] 首先,W下說明本發明中的復合金屬錐的結構。圖1是表示本發明中的復合金屬錐 的一個例子的剖面簡圖。復合金屬錐1由成為層疊膜的支撐體的載體2、在載體2的表面上形 成的防擴散層3、形成在防擴散層3的表面上的剝離層4、W及形成在剝離層4的表面上的轉 印層5構成。關于載體2,只要是具有設想的加熱壓縮工序中的耐熱性、并且成為在其上層形 成的層疊膜的支撐體的例子,則沒有特別限定。例如,可W舉出通過滾社法、電解法形成的 銅錐、銅合金錐等金屬錐。由所述防擴散層3、剝離層4、轉印層5構成的層疊膜形成于載體的 至少單面,但也可W形成于兩面。
[0059] 在作為載體2使用銅錐的情況下,出于操作性的觀點,優選使該銅錐的厚度成為9 ~300[wii],進而更優選18~35[wii]。其原因為,如果載體小于9[mi],則易于產生權皺、龜 裂,所W難W用作載體,并且如果超過300山m],則過于挺括而難W操作。另外,在使所形成 的轉印層5的表面粗糖度低粗度化的情況下,將載體2的表面粗糖度是RzJIS: l.Obm] W下 那樣的滾社銅錐、特殊電解銅錐作為載體2即可。另外,RzJIS是指在JIS-B0601(2013)中記 載的十點平均粗糖度。
[0060] 防擴散層3是在載體2的表面上形成的膜,是為了防止由于后面的熱處理工序而使 構成剝離層4、轉印層5的金屬原子擴散到載體側(或相互擴散)而設置的。作為運樣的材料, 可W舉出由化、口、防、1〇、吐元素群的任一種元素構成的單金屬、或由從所述元素群中選擇 的兩種W上的元素構成的合金、或水合物、或氧化物、或所述單金屬、合金、水合物、氧化物 的復合體等。
[0061] 防擴散層3的厚度優選為0.05~1000[mg/m2]。另外,用附著量(每單位面積的質 量)表示膜厚的原因在于,防擴散層3的膜厚非常薄,所W難W直接測定。
[0062] 在防擴散層的膜厚非常薄的情況下,無法發揮充分的防擴散功能。即,其原因為, 在形成印刷布線板、或無忍基板的加熱壓縮時,構成剝離層4、轉印層5的金屬原子易于擴散 到載體2側,而剝離變得困難。另外,關于其厚度,根據形成防擴散層的金屬的種類而適當地 調整。但是,如果厚度超過l〇〇〇[mg/m2],則導致覆膜形成的成本上升,所W不優選。
[0063] 剝離層4是通過真空蒸鍛法形成的。關于剝離層4,通過使形成條件最佳化,即使在 加熱壓縮工序之后也不會產生剝離不良等,能夠在剝離層4中從轉印層5剝離由載體2、防擴 散層3W及剝離層4構成的層疊膜。此處,剝離層4的厚度如后所述,優選為0.2~0.5山m]。如 果小于0.2山m],則作為剝離層4的功能劣化,所W不優選。另外,隨著超過0.5[wii]而變厚, 導致覆膜形成的成本上升,并且作為剝離層的功能劣化。
[0064] 真空蒸鍛法是適合于剝離層形成的方法。如后所述,通過使蒸鍛輸出(電子線功 率)從W往條件的45[kW]向35 [kW] W下低輸出化,剝離膜4的膜密度成為92[ % ] W上,成為 比W往更致密的膜。此處,膜密度定義為通過蒸鍛形成的膜的密度(比重)和襯底中的密度 (bu化density)(比重)之比。
[0065] 通過使剝離膜4的形成條件最佳化,關于剝離層4的緊貼力,百格附著性試驗中的 殘留率成為10[%]W下,W220°C下4小時的加熱時間比r]為X軸,并W剝離強度[kN/m]為Y 軸,來描繪剝離強度對加熱時間依賴性的情況下,基于最小二乘法的近似一次函數的斜率 成為0.01比N/mhr] W下,能夠使此時的載體剝離強度成為0.05比N/m] W下。因此,在制造覆 銅層疊板、印刷基板等時,防止剝離工序中的不良等。
[0066] 轉印層5是成為構成印刷布線板的基材的導體的層,使用導電性高的金屬即可。具 體而言,優選為銅。
[0067] 但是,因為轉印層5也可能附著上部分剝離層4,所W需要注意厚度的調整。即,關 于剝離層4和轉印層5合計的厚度,由于在轉印到構成印刷布線板的基材的時候對電路的精 密圖案化造成影響,所W厚度的合計優選成為0.2~12山m]。其原因為,在小于0.2山m]的時 候,覆膜的形成變得困難,并且剝離層4的剝離功能劣化。另外,如果超過12山m],則精密圖 案的形成變得困難。另外,關于防擴散層3,還有附著到剝離層4的情況,但調查的結果表明 其附著量極其輕微而不成為問題。
[0068] 圖2是表示第一實施方式的變形例的圖。即,在圖1的復合金屬錐的情況下,僅在載 體2的一側的面中形成了層疊膜,但圖2是在載體2的兩面中形成了同樣的層疊膜的例子。
[0069] <復合金屬錐的制造方法〉
[0070] 接下來,說明上述復合金屬錐的制造方法。
[0071] 圖3是表示上述復合金屬錐的制造方法的工序的圖。圖4是與圖3的各工序對應的 工序剖面圖。
[0072] -工序 Sl-
[0073] 首先,作為載體2,準備通過滾社法、電解法形成的金屬錐。(圖4(a))此處設為使用 通過電解法得到的未處理電解銅錐(未進行表面處理的銅錐)。另外,設其厚度例如為18山 m] O
[0074] -工序 S2-
[0075] 接下來,在載體2的表面上形成防擴散層3。(圖4(b))具體而言,準備用于形成防擴 散層的鍛覆浴,在該鍛覆浴中浸潰載體2的表面而通過電鍛在載體2的表面上形成防擴散層 3。防擴散層3由由化、口、防、1〇、化元素群的任一種元素構成的單金屬、或由選自所述元素群 的兩種W上的元素構成的合金、或水合物、或氧化物、或所述單金屬、合金、水合物、氧化物 的復合體構成,但此處表示將由Ni、P、Cr構成的復合層形成為防擴散層的例子。另外,其厚 度例如為286[mg/m2]。
[0076] -工序 S3-
[0077]接下來,在防擴散層3的表面上形成剝離層4。(圖4(c))該剝離層4的形成方法優選 為真空蒸鍛法,使形成剝離層的蒸鍛輸出為35比W],剝離層的厚度為0.2山m],構成剝離層4 的金屬優選為與構成在接下來的工序S4中形成的轉印層5的金屬相同的金屬元素。
[007引-工序S4-
[0079] 接下來,在剝離層4的表面上形成轉印層5。(圖4(d))轉印層5的形成,能夠使用應 用了鍛覆法的化學性的成膜方法,例如電沉積浴。關于轉印層5,如果考慮使用銅,則在考慮 了工業上的大量生產的情況下,優選使用酸性的鍛覆浴、例如硫酸銅鍛覆浴。作為硫酸銅鍛 覆浴,通過浸潰到例如含有硫酸l〇〇[g/L]和五水硫酸銅250[g/L]的電解液并通電規定電 流,形成轉印層5,使之成為規定的厚度即可。通過該工序,復合金屬錐1即完成。
[0080] 通過后述詳細的實驗,明確了通過根據其成膜條件調整利用物理方式成膜法形成 的剝離層4的膜密度,能夠調整利用作為化學性的成膜法的代表的鍛覆法形成的轉印層5和 剝離層4的剝離強度。另外,即使在轉印層5的表面上作為殘渣而殘留有剝離層4,由于剝離 層4由與轉印層5相同的金屬元素構成,所W無惡劣影響。
[0081] 另外,考慮到后述印刷布線板或無忍基板的制造,作為進一步的工序,為了提高與 構成印刷布線板的基材6、或成為支撐體的材料8的緊貼力,也可W針對轉印層5的表面實施 粗化處理。
[0082] 在該情況下,針對在載體2上形成的轉印層5,在硫酸銅-硫酸溶液中,在臨界電流 密度附近進行陰極電解,通過枝晶狀、或微細狀的銅粉,形成粗化面即可。通過基材、或成為 支撐體的材料的種類、所要求的附著力,調整粗化面的表面粗糖度。表面粗度優選為RzJIS: 6[皿]W下,如果考慮形成極其微細的精密圖案,則更優選為RzJIS:2山m] W下。另外,RzJIS 是指在JIS-B0601 (2013)中記載的十點平均粗糖度。
[0083] 進而,也可W為了防止銅粉的飛散,針對實施了粗化處理的轉印層5,根據需要進 行包覆處理。
[0084] 在制造后述印刷布線板7或無忍基板11的時候,起因于制造工序中的加熱壓縮工 序、蝕刻工序等,有基材6或成為支撐體的材料8、和轉印層5的結合降低的情況。因此,出于 維持結合狀態的目的,作為涂層處理,也可W進一步實施利用Zn(鋒)、Cr(銘)、Co(鉆)、Mo (鋼)、Ni(儀)、P(憐)、W(鶴)等異種金屬的涂層處理、利用含有重銘酸離子的溶液的銘酸處 理、利用含有苯并=挫、硅烷禪合劑或它們的派生物的溶液的有機防誘處理等。
[0085] 另外,考慮到無忍基板11的制造,為了將載體2也與成為支撐體的材料8貼合,也可 W針對載體2也進行上述粗化處理、包覆處理、涂層處理。
[0086] W下,更詳細地說明具體的實施例。
[0087] (實施例1)
[0088] 首先,準備通過W往公知的方法形成的未處理電解銅錐,作為載體2(工序SI)。在 該載體的表面上,形成由Ni、P、化構成的復合層,作為防擴散層3(工序S2)。
[0089] 接下來,為了形成剝離層4,通過真空蒸鍛法,使蒸鍛輸出成為30比W],而形成了厚 度0.2[皿]的銅層(工序S3)。進而,為了在其表面上形成轉印層5,在形成了剝離層4的載體 上,通過公知的硫酸/硫酸銅鍛覆浴,形成了由厚度4.8[mi]的銅錐構成的轉印層5(工序 S4)。另外,剝離層4是銅層,所W如果在硫酸銅鍛覆浴中長時間浸潰,則存在溶解反應發展 到剝離層4溶解的擔屯、,所W最遲也必須在5分W內開始形成轉印層5的電沉積作業。
[0090] 最后,在基材是樹脂的情況下,W提高與轉印層5的粘接力為目的,針對轉印層5實 施了粗化處理。該情況下,在粗化處理中,使枝晶狀或微細狀的銅粉析出。
[0091] 作為公知的粗化處理,能夠通過在例如日本特開平1-246393號公報中公開的方 法,使微細狀的銅粉析出。
[0092] 接下來,在形成了包覆銅的轉印層5的表面上,依次進行利用Ni的涂層處理、利用 Zn-化的銘酸鋒處理、硅烷禪合劑處理,得到了復合金屬錐1。
[0093] (實施例2)
[0094] 在所述實施例1中,將防擴散層變更為由Ni、P構成的復合層,除此W外,與所述實 施例1同樣地,得到了復合金屬錐1。
[00M](實施例3)
[0096] 在所述實施例1中,將防擴散層變更為由Co、Mo、Cr構成的復合層,除此W外,與所 述實施例1同樣地得到了復合金屬錐1。
[0097] (實施例4)
[0098] 在所述實施例1中,使剝離層為W35[kW]的蒸鍛輸出,厚度為0.5[皿]的銅層,除此 W外,通過與實施例1同樣的方法,形成了復合金屬錐1。
[0099] (實施例5)
[0100] 在所述實施例4中,使防擴散層的厚度為421.6[mg/m2],除此W外,與所述實施例4 同樣地得到了復合金屬錐1。
[0101] (實施例6)
[0102] 在所述實施例1中,使轉印層5的厚度為1.3山m],除此W外,與所述實施例1同樣地 得到了復合金屬錐1。
[0103] (實施例7)
[0104] 在所述實施例1中,使轉印層5的厚度為11.Sbm],除此W外,與所述實施例1同樣 地得到了復合金屬錐1。
[0105] (比較例1)
[0106] 在所述實施例1中,形成了防擴散層3,但在比較例1中,未形成防擴散層3,除此W 夕h與所述實施例1同樣地得到了復合金屬錐1。
[0107] (比較例2)
[010引在所述實施例1中,形成了剝離層4,但在比較例2中,未形成剝離層4,除此W外,與 所述實施例1同樣地得到了復合金屬錐1。
[0109] (比較例3)
[0110] 在所述實施例1中,剝離層4是通過真空蒸鍛法W30比W]的蒸鍛輸出而形成的厚度 0.2山m]的銅層,但在比較例3中,利用W往的蒸鍛輸出的45[kW],形成了厚度0.2山m]的銅 層,除此W外,與所述實施例1同樣地得到了復合金屬錐1。
[0111] (比較例4)
[0112] 在所述實施例2中,剝離層4是通過真空蒸鍛法W30比W]的蒸鍛輸出而形成的厚度 0.2山m]的銅層,但在比較例4中,利用W往的蒸鍛輸出的45[kW],形成了厚度0.2山m]的銅 層,除此W外,與所述實施例2同樣地得到了復合金屬錐1。
[0113] (比較例5)
[0114] 在所述實施例3中,剝離層4是通過真空蒸鍛法W30比W]的蒸鍛輸出而形成的厚度 0.2山m]的銅層,但在比較例5中,利用W往的蒸鍛輸出的45[kW]的輸出,形成了厚度0.2山 m]的銅層,除此W外,與所述實施例3同樣地得到了復合金屬錐1。
[0115] (比較例6)
[0116] 在所述實施例1中,使剝離層4的厚度為0.2[wii],但在比較例6中,使剝離層4的厚 度成為0.01山m],除此W外,與所述實施例1同樣地得到了復合金屬錐1。
[0117] (比較例7)
[0118] 在所述實施例1中,使剝離層4的厚度為0.2[wii],但在比較例7中,使剝離層4的厚 度為0.7山m],除此W外,與所述實施例1同樣地得到了復合金屬錐1。
[0119] (比較例8)
[0120] 在所述實施例1中,剝離層4是通過真空蒸鍛法W30比W]的蒸鍛輸出而形成的厚度 0.2[皿]的銅層,但在比較例8中,使蒸鍛時的蒸鍛輸出為高輸出的55[kW],而形成了厚度 0.2[mi]的銅層,除此W外,與所述實施例1同樣地得到了復合金屬錐1。
[0121] 在表1中,總結上述樣本的制作條件。另外,在表1中,一并地記載各樣本制作條件 下的剝離層的膜密度、百格附著性試驗殘留率、剝離強度的加熱試驗結果(包括相對于加熱 時間的斜率)。
[0122] 另外,表1中的膜密度(% )是用通過上述各成膜條件形成的膜(剝離層)的比重和 襯底中的相同金屬元素的比重之比定義的,被定義為用于對所形成的膜的致密度進行定量 化的指標。因此,膜密度1〇〇[ % ]是與襯底相同的比重,可W認為意味著其值越接近100%, 膜的致密性越高。
[0123] 【表1】
[0124]
[0125] 防擴散層百格附著性殘留率的計算如上所述依照JIS-D0202(1988)中的百格附著 性試驗方法。
[01%] 剝離強度依照JIS-C648U1996)中的剝下強度的試驗方法。
[0127] 另外,相對于加熱時間的斜率,如上所述,對于在溫度220°C下4小時內的剝離強度 [kN/m]對加熱時間比r]依賴性進行近似一次函數的斜率比N/mhr],是對剝離強度的穩定性 進行定量化而得到的。意味著如果其值小,則剝離強度相對于加熱時間其變化小即穩定。
[0128] 圖5是表示剝離強度的加熱時間依賴性的曲線,在縱軸(Y軸)中表示剝離強度[kN/ m],在橫軸(X軸)中表示加熱時間比r],作為例子,分別針對實施例m及比較例3,描繪了測 定數據W及近似一次函數的直線。可知相比于比較例3,在實施例1中,近似一次函數的斜率 (W后簡記為"斜率")大幅降低(改善),剝離強度改善。
[0129] 在表1中,能夠理解實施例1~6中的所有條件的膜密度表示92[ % ] W上的高值,在 使剝離層的成膜時的蒸鍛輸出為低輸出的條件下,成為致密的膜。進而,能夠理解運些條件 的百格附著性試驗殘留率良好而為1〇[%] W下,而加熱試驗中的剝離強度是0.05比N/m] W 下的值,斜率也為0.01比N/mhr] W下而使加熱處理低水平穩定,確保良好的剝離性。通過運 樣使用致密的膜作為剝離層,百格附著性試驗、剝離強度的加熱試驗均可得到良好的結果。 因此,能夠消除剝離不良等問題。
[0130] 另一方面,可知在比較例3、4、5、8的條件、即剝離層的成膜時的蒸鍛輸出比實施例 1~6更高的情況下,剝離層的膜密度低到80[%]水平,并且百格附著性試驗殘留率高。可知 在運些條件下,加熱試驗的剝離強度也高,進而斜率也表示大的值,欠缺針對加熱處理的穩 定性。
[0131] 另外,在比較例6、7的條件下,剝離層的成膜時的蒸鍛輸出與實施例1~6同樣地是 低輸出,所W雖然膜密度高,但百格附著性試驗殘留率高。進而,在剝離強度的加熱試驗中, 剝離強度高,且其斜率也大,且針對加熱處理的穩定性也惡化。即,可知剝離層的膜厚過薄 或過厚,百格附著性試驗殘留率、剝離強度都劣化。根據實施例1~6的結果可知,需要將剝 離層的厚度設定得至少比0.01[皿]更厚、且比0.7[皿]更薄,優選為0.2~0.5山m]。
[0132] 另外,根據比較例1(無防擴散層)中的百格附著性試驗殘留率W及剝離強度的加 熱試驗的結果,顯然需要防擴散層的存在,并且根據比較例2(無剝離層)中的剝離強度的加 熱試驗的結果,顯然需要剝離層的存在。
[0133] 另外,在W上的實施例W及比較例中,作為剝離層4的形成方法,僅記載了真空蒸 鍛法,但本發明不限于此,只要得到必要的膜密度,則也可W使用W往公知的物理方式成膜 法、例如瓣射法、離子電鍛法來代替真空蒸鍛法。
[0134] (第二實施方式)-覆銅層疊板的制造方法-
[0135] 接下來,說明使用復合金屬錐1來制造覆銅層疊板的方法。圖6是表示在印刷布線 板的基材6上轉印復合金屬錐1,來制造覆銅層疊板的工序的圖。
[0136] 如圖6(a)所示,首先,使復合金屬錐1和構成印刷布線板的基材6相向而對,之后使 兩者緊貼。接下來,如圖6(b)所示,通過在緊貼的狀態下加熱壓縮,形成復合金屬錐1和基材 6的層疊構造體。
[0137] 接下來,如圖6(c)所示,通過從上述層疊構造體剝下載體2、防擴散層3、W及剝離 層4,成為在基材6上貼合了轉印層5的狀態,覆銅層疊板即完成。另外,也可W在基材6的兩 面上貼合轉印層5而成為兩面覆銅層疊板。
[0138] 關于從上述層疊構造體剝下載體時的剝下強度(剝離強度),基于在220°C下進行4 小時的加熱處理的斜率是0.01[kN/mhr]W下,此時的載體剝離強度是0.05[kN/m]W下,所 W能夠抑制發生剝離不良等。另外,還有在剝離的時候防擴散層3的一部分在剝離層上成為 殘渣的情況,但調查的結果,其量極其輕微,確認了沒有問題。
[0139] (第S實施方式)-印刷布線板的制造方法-
[0140] 能夠使用上述覆銅層疊板來制造印刷布線板。圖7是表示在上述覆銅層疊板中形 成電路圖案,來制造印刷布線板的樣子的剖面圖。
[0141] 如圖7所示,通過蝕刻法等形成已構圖的轉印層5曰,由此完成形成有電路圖案的印 刷布線板7。另外,也可W根據需要進而層疊復合層疊板,來形成多層構造的印刷布線板。
[0142] (第四實施方式)-無忍基板的制造方法-
[0143] 能夠使用上述復合金屬錐1來制造無忍基板11。W下,說明其方法。圖8是表示在成 為支撐體的材料8上貼合復合金屬錐1,來制造無忍基板11的工序的圖,但該圖僅為一個例 子,本發明不限于該制造方法。
[0144] 如圖8(a)所示,首先,使復合金屬錐1和成為支撐體的材料8相向而對,之后使兩者 貼合而成為支撐體。此時,與成為支撐體的材料8相向的面為載體2側。
[0145] 接下來,如圖8(b)所示,在復合金屬錐1中,在與成為支撐體的材料8貼合的面的相 反一側、即轉印層側,將無忍基板的樹脂9W及銅錐10相向而對并加熱壓縮,從而形成層疊 體。
[0146] 接下來,如圖8(c)所示,利用蝕刻法等,對無忍基板的樹脂上的銅錐10形成圖案, 進行電路形成、表面處理、層間絕緣膜形成W及層間連接,進而反復進行層疊樹脂/銅錐并 加熱壓縮的工序,利用W往公知的多層板制造方法來形成積層11。
[0147] 接下來,如圖9(a)所示,通過剝離層4,將積層11剝離,而得到無忍基板12。此時,關 于在無忍基板12側附隨的轉印層5,既可W全面去除也可W形成電路,適宜地選擇,此處表 示例如在轉印層5中形成電路的例子。
[0148] 接下來,如圖9(b)所示,在無忍基板12中安裝并密封半導體元件13,無忍封裝基板 14即完成。另外,也可W如圖10所示,在成為支撐體的材料8的兩面上貼合復合金屬錐1,在 兩面上制造無忍封裝基板14。
[0149] 關于使上述無忍基板剝離時的剝下強度,基于在220°C下4小時的加熱處理的斜率 為0.01[kN/m虹]W下,此時的載體剝離強度是0.05[kN/m]W下,能夠防止發生剝離不良等。
【主權項】
1. 一種復合金屬箱,其特征在于,具備: 載體,其由金屬箱構成; 防擴散層,其形成于所述載體的表面; 剝離層,其由以規定的膜密度通過物理方式成膜方法形成于所述防擴散層的金屬構 成;以及 轉印層,其由通過鍍覆法形成于所述剝離層的金屬構成, 所述防擴散層抑制金屬原子從所述剝離層向所述載體擴散, 構成所述剝離層的金屬是與構成所述轉印層的金屬為相同元素的銅, 調整所述膜密度,以能夠從所述轉印層剝離由所述載體、所述防擴散層以及所述剝離 層構成的層疊膜。2. 如權利要求1所述的復合金屬箱,其特征在于, 所述膜密度是92 %以上。3. 如權利要求1或2所述的復合金屬箱,其特征在于, 所述剝離層的厚度是〇. 2~0.5μπι。4. 如權利要求1至3中的任意一項所述的復合金屬箱,其特征在于, 所述物理方式成膜方法是真空蒸鍍法。5. 如權利要求1至4中的任意一項所述的復合金屬箱,其特征在于, 所述防擴散層由 由附1、0)、1〇、(>的元素群的任一種元素構成的單金屬或由選自所述元素群的兩種以 上元素構成的合金、水合物或氧化物,或者,所述單金屬或由兩種以上的元素構成的合金、 水合物或氧化物的復合體構成。6. 如權利要求1至5中的任意一項所述的復合金屬箱,其特征在于, 所述防擴散層的厚度是0.05~1000mg/m2。7. 如權利要求1至6中的任意一項所述的復合金屬箱,其特征在于, 所述金屬箱是銅箱。8. 如權利要求1至7中的任意一項所述的復合金屬箱,其特征在于, 關于所述剝離層形成之后的剝離層的附著性,在基于JIS_D0202(1988)的百格附著性 試驗中,殘留率為10%以下。9. 如權利要求1至8中的任意一項所述的復合金屬箱,其特征在于, 關于所述轉印層形成之后的載體的剝離強度,以220°C下4小時的加熱時間[hr]為X軸, 并以剝離強度[kN/m]為Y軸來描繪所述剝離強度的加熱時間依賴性的情況下,基于最小二 乘法的近似一次函數的斜率是0.0 lkN/mhr以下,載體剝離強度是0.05kN/m以下。10. 如權利要求1至9中的任意一項所述的復合金屬箱,其特征在于, 所述剝離層和所述轉印層合計的厚度是0.2~12μηι以下。11. 一種如權利要求1至10中的任意一項所述的復合金屬箱的制造方法,其特征在于, 包括: 準備由金屬箱構成的載體的工序; 在所述載體的至少一側表面形成防擴散層的工序; 在所述防擴散層的表面通過物理方式成膜法形成剝離層的工序;以及 在所述剝離層的表面通過鍍覆法形成轉印層的工序。12. -種覆銅層疊板,其是通過如下形成的: 將權利要求1至10中的任意一項所述的復合金屬箱接合到用于形成覆銅層疊板的基材 上,而形成層疊構造體, 并在所述層疊構造體的所述剝離層將所述載體、所述防擴散層和所述剝離層與所述轉 印層剝離,使所述轉印層存留在所述基板上。13. -種通過對所述覆銅層疊板的轉印層形成電路圖案而形成的印刷布線板。14. 一種無芯基板的制造方法,其特征在于,通過如下工序形成: 使權利要求1至10中的任意一項所述的復合金屬箱的載體與無芯基板的支撐部件貼合 的工序; 積層形成工序,其中,通過加熱壓縮將由樹脂構成的絕緣層以及由銅箱構成的布線用 導電層接合于所述復合金屬箱的所述轉印層側,并包括,然后重復1次以上的對所述布線用 導電層形成圖案而形成布線的工序;以及 在所述轉印層,將所述復合金屬箱和所述支撐部件剝離的工序。
【文檔編號】H05K3/02GK105979710SQ201610137357
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月10日
【發明人】大城行弘, 白井佑季, 稻守忠廣, 打越正巳
【申請人】福田金屬箔粉工業株式會社, 尾池工業株式會社