CN104684247B - 印刷配线板及其制造方法 - Google Patents

印刷配线板及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104684247B
CN104684247B CN201410508896.4A CN201410508896A CN104684247B CN 104684247 B CN104684247 B CN 104684247B CN 201410508896 A CN201410508896 A CN 201410508896A CN 104684247 B CN104684247 B CN 104684247B
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
layer
oxygen
printing distributing
distributing board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410508896.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104684247A (zh
Inventor
佐川英之
藤户启辅
辻隆之
田中康太郎
黑田洋光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Publication of CN104684247A publication Critical patent/CN104684247A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104684247B publication Critical patent/CN104684247B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/282—Applying non-metallic protective coatings for inhibiting the corrosion of the circuit, e.g. for preserving the solderability
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0332—Structure of the conductor
    • H05K2201/0335—Layered conductors or foils
    • H05K2201/0341—Intermediate metal, e.g. before reinforcing of conductors by plating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0332—Structure of the conductor
    • H05K2201/0335—Layered conductors or foils
    • H05K2201/0355—Metal foils
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/03—Metal processing
    • H05K2203/0315—Oxidising metal
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/08—Treatments involving gases
    • H05K2203/087—Using a reactive gas
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/244—Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155—Manufacturing circuit on or in base
    • Y10T29/49162—Manufacturing circuit on or in base by using wire as conductive path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

本发明提供印刷配线板及其制造方法，所述印刷配线板抗氧化性优异、与Ni/Au镀覆工艺相比成本低、并且导电性良好。一种印刷配线板(100)，其是具备基板(101)和设置在基板(101)上的配线(10)的印刷配线板(100)，配线(10)具备设置在基板(101)上的含有铜作为主成分的铜系金属线(1)和设置在铜系金属线(1)上的具有无定形层的表面处理层(2)，所述无定形层含有与氧的亲和性比铜高的金属和氧。

Description

印刷配线板及其制造方法
技术领域
本发明涉及印刷配线板及其制造方法。
背景技术
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。
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(wirebonding)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)。
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(Zn)后，进行加热处理使锌(Zn)扩散，形成锌(Zn)浓度为10～40％的铜-锌(Cu-Zn)的层(参照专利文献2)。
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)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-16558号公报(段落0008)
专利文献2：日本特开昭62-040361号公报
专利文献3：国际公开2007/108496号公报
专利文献4：日本特开2008-045203号公报
专利文献5：日本特开2004-176082号公报
专利文献6：日本特开2001-059198号公报
专利文献7：日本特开2010-163641号公报
发明内容
发明要解决的课题
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。
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℃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。
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。
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。
用于解决课题的方法
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。
[1]一种印刷配线板，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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[7]一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℃以上300℃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。
[8]一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℃以上300℃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。
[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。
[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。
发明效果
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
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。
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。
图4是表示本发明的实施例3所涉及的试样的恒温(100℃)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。
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(100℃)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。
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。
符号说明
1：Cu线
2：表面处理层(无定形层)
3：表面处理层
4：扩散层
5：无定形层
10、20：配线
101：基板
100、200：配线板
具体实施方式
印刷配线板的构成
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。
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。
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。
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。
Cu线1的厚度优选为10μm～500μm，更优选为10μm～400μm，进一步优选为10μm～200μm。如果比10μm薄，则变得难以确保电导率，如果比500μm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。
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。
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。
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Ti、Mg、Zr、Al、Fe、Sn、Mn等。特别是，从再利用的观点考虑，优选在铜的制造时容易氧化除去的Ti、Mg和Zr。对于构成扩散层4的与氧的亲和性比铜高的金属，也与构成无定形层的与氧的亲和性比铜高的金属的情况同样，优选使用相同的金属。
由于可认为，与元素有规则地排列的结晶层相比，元素无规地配置的无定形层为致密的结构，因此该无定形层抑制或减少成为铜原材料氧化原因的向表面处理层的表面的铜的扩散、以及氧向铜原材料中的侵入。其结果可认为，无定形层作为阻止铜和氧结合的阻挡层发挥作用。
为了形成该无定形层，需要将氧与铜以外的其他金属优先结合，为了促进该无定形层的形成，优选将与氧的亲和性比铜高的金属(例如，锌)配置在Cu线1的表面上。
就表面处理层2和3而言，由于异种元素在界面上接触，因此在异种元素界面上，通常显示平缓的浓度变化，从而难以定义表面处理层的厚度。因此，在本发明中，将表面处理层的厚度定义为：“其是含有与氧的亲和性比铜高的金属和氧、以及根据需要的铜的层的厚度，并且是以作为元素含有比率的原子浓度(at％)计，构成该层的各元素均含有2at％以上的层的厚度”。
表面处理层2的厚度根据加热处理条件的不同而不同，但优选为3nm以上100nm以下。更优选为5nm以上70nm以下，进一步优选为6nm以上50nm以下。此外，以扩散层4的厚度和无定形层5的厚度的合计计，表面处理层3的厚度优选为6nm以上100nm以下。
在具有扩散层4的情况下，就扩散层4的厚度而言，作为其下限值没有特别限制，只要能被覆Cu线1即可，但从实用上考虑，优选下限的被覆厚度为3nm左右。此外，扩散层4的厚度的上限值优选为80nm以下。如果超过80nm，则有时难以稳定地形成有助于表现出高抗氧化性的无定形层5。作为无定形层5的厚度，没有特别限制，但优选为3nm以上。
作为Cu线1的厚度与表面处理层2、3的厚度的合计的总厚度优选小于0.55mm。更优选为20nm以上0.5mm以下，进一步优选为20nm以上0.3mm以下。如果过薄则变得难以确保电导率，如果过厚则成本会变高。
印刷配线板的制造方法
下面，对本实施方式所涉及的印刷配线板的制造方法进行说明。
<制造方法1>在基板上配线后形成表面处理层
用粘接剂将Cu箔粘贴在基板101上后，通过蚀刻形成Cu线1。然后，在Cu线1的表面上，在与氧的亲和性比铜高的金属例如为锌的情况下，根据最终产品的尺寸和形状，通过电解电镀形成Zn层。然后，在30℃以上300℃以下的温度、5秒以上60分钟以下的时间的条件下，在大气中直接进行加热，从而形成表面处理层2(无定形层)。Zn层的厚度优选为3nm以上100nm以下，更优选为5nm以上70nm以下，进一步优选为6nm以上50nm以下。由此能够得到具备了具有至少含有锌和氧的无定形层的表面处理层2的配线。也就是说，通过仅仅在Cu线1的表面被覆锌后施加规定的加热处理这样的简单方法，就能够形成表面处理层2(无定形层)。
<制造方法2>形成表面处理层后在基板上进行配线
通过上述方法在Cu箔(一面或两面)上形成表面处理层2，将其用粘接剂粘贴在基板101上后，通过蚀刻形成由具有表面处理层2的Cu线1构成的配线。或者，也可以将Cu箔粘贴在基板101上，在该Cu箔上形成表面处理层2后，进行蚀刻，形成配线。
在本实施方式中，如上所述，对于被覆层，优选在30℃以上300℃以下的温度、以5秒以上60分钟以下的时间进行加热处理，更优选在50℃以上150℃以下的温度、以30秒以上15分钟以下的时间进行加热处理。此外，Zn层的形成可以优选使用电镀法。除了电镀法之外，还可以使用溅镀法、真空蒸镀法、覆层法等。
此外，作为其他的实施方式，也可以通过如下方法来制造：在加工成最终产品尺寸和形状之前，预先进行包括锌的电镀，然后，加工成最终产品尺寸、形状后，进行加热处理，形成表面处理层2(无定形层)。
此外，扩散层4例如可以通过如下操作来制造：在形成表面处理层3的无定形层5之前，在Cu线1的表面被覆锌，在50℃以上的温度、大气中进行加热，或者保持在油浴、盐浴中。此外，也可以利用通电所产生的电阻发热来制造。在形成扩散层4后，与所述的表面处理层2(无定形层)的形成方法同样地操作，在其表面上形成无定形层5.
实施方式的效果
根据本发明的实施方式，通过在铜系金属线的表面，形成作为抑制或减少铜向表面处理层的表面的扩散、以及氧向铜系金属线中的侵入的阻挡层而发挥作用的表面处理层2、3，能够抑制铜系金属线的氧化。由此，能够提高对半导体部件等的配线上的焊锡接合性、引线接合接合性。
此外，根据本发明的实施方式，不需要镀Ni/Au，因此能够以更低成本制造印刷配线板。进而，由于在镀Ni/Au中，超声波接合后残留Ni而作为电阻层发挥作用，因此导电性下降，与此相对，本发明的表面处理层(无定形层)在接合后不残留、或者厚度极薄，因此不会成为电阻层，从而能够得到导电性良好的印刷配线板。此外，在镀Ni/Au的情况下，由于镀Ni/Au层比较厚且硬，因此降低印刷配线板的柔软性，与此相对，本发明的表面处理层(无定形层)由于薄，因此印刷配线板的柔软性优异。
以下，根据实施例进一步具体说明本发明，但本发明并不仅限于这些实施例。
实施例
将实施例1～6以及比较例1～5的试样的构成示于表1。此外，在表1中还示出对后述的评价项目的评价结果。需要说明的是，在本实施例中，为了简便地进行评价，对Cu板进行了评价，而不是Cu线。
[表1]
关于实施例1～6以及比较例1～5的详细内容将在后面描述，但作为概略，表1中的实施例1～6的试样是如下制作的：在由韧铜构成的平板上，通过电解电镀，改变厚度(0.002～0.08μm)而形成由镀锌形成的被覆层，然后，在大气中进行退火。
此外，比较制1的试样是如下制作的：为了评价锌层的厚度对Cu系金属材料(Cu板)的特性造成的影响，形成改变了厚度的锌层，然后，进行与实施例1同样的加热处理而成。比较例2和3的试样是如下制作的：为了评价加热处理条件对Cu系金属材料(Cu板)的特性造成的影响，改变加热处理条件(比较例2)、或者不进行加热处理(比较例3)。
进而，作为比较例4和5的试样，准备了韧铜(比较例4)和Cu-30质量％Zn合金(比较例5)。
在表1中，无定形层存在的确认是通过RHEED分析(Reflection High EnergyElectron Diffraction，反射式高能电子衍射)来进行的。将能够确认到表示无定形层存在的光晕图案(halo pattern)的试样记为“有”，将能够确认到表示结晶质的结构的电子射线的衍射斑点的试样记为“无”。
另外，在表1中，所制作的试样的抗氧化性的评价是如下进行的。
“抗氧化性”通过在设定为100℃的恒温槽中，在大气中保持至1000小时，根据试验后测量的氧化膜的增加量进行评价。将与初期(试验前)相比变化最少的试样记为◎，将变化最大且发生了劣化的试样记为×，将它们之间的试样根据其变化程度分别记为○、△。作为定量基准，将与初期(试验前)的氧化膜的厚度相比1000小时后的氧化膜的厚度为3倍以上的试样，无论外观变化，全部记为×，另外，将◎、○判定为合格，将△、×判定为不合格。
以下，示出实施例1～6以及比较例1～5详细内容。
[实施例1]
准备由纯Cu(韧铜，以下记载为TPC)构成的厚度0.5mm的平板，通过电解电镀，在其表面上形成厚度0.002μm的由锌构成的被覆层，然后，在30℃的温度，在大气中进行加热处理10分钟，制作了具备表面处理层的试样。通过对所制作的试样，从表面进行深度方向的俄歇分析，确认到以0.003μm的厚度形成由锌(Zn)、氧(O)和铜(Cu)构成的表面处理层。
[实施例2]
在实施例2中，准备由TPC构成的厚度0.5mm的平板，通过电解电镀，在其表面上形成厚度0.005μm的Zn层，然后，在50℃的温度，在大气中进行加热处理1小时，制作了试样。通过对所制作的试样，从表面进行深度方向的俄歇分析，确认到以0.006μm的厚度形成由锌(Zn)、氧(O)和铜(Cu)构成的表面处理层。
[实施例3]
在实施例3中，准备由TPC构成的厚度0.5mm的平板，通过电解电镀，在其表面上形成厚度0.008μm的Zn层，然后，在100℃的温度，在大气中进行加热处理5分钟，制作了试样。通过对所制作的试样，从表面进行深度方向的俄歇分析，确认到以0.01μm的厚度形成由锌(Zn)、氧(O)和铜(Cu)构成的表面处理层。
[实施例4]
在实施例4中，准备由TPC构成的厚度0.5mm的平板，通过电解电镀，在其表面上形成厚度0.04μm的Zn层，然后，在120℃的温度，在大气中进行加热处理10分钟，制作了试样。通过对所制作的试样，从表面进行深度方向的俄歇分析，确认到以0.05μm的厚度形成由锌(Zn)、氧(O)和铜(Cu)构成的表面处理层。
[实施例5]
在实施例5中，准备由TPC构成的厚度0.5mm的平板，通过电解电镀，在其表面上形成厚度0.08μm的Zn层，然后，在150℃的温度，在大气中进行加热处理30秒，制作了试样。通过对所制作的试样，从表面进行深度方向的俄歇分析，确认到以0.1μm的厚度形成由锌(Zn)、氧(O)和铜(Cu)构成的表面处理层。
[实施例6]
在实施例6中，准备由TPC构成的厚度0.5mm的平板，通过电解电镀，在其表面上形成厚度0.08μm的Zn层，然后，在300℃的温度，在大气中进行加热处理5秒，制作了试样。通过对所制作的试样，从表面进行深度方向的俄歇分析，确认到以0.1μm的厚度形成由锌(Zn)、氧(O)和铜(Cu)构成的表面处理层。
[比较例1]
在比较例1中，准备由TPC构成的厚度0.5mm的平板，通过电解电镀，在其表面上形成厚度0.95μm的Zn层，然后，在100℃的温度，在大气中进行加热处理5分钟，制作了试样。通过对所制作的试样，从表面进行深度方向的俄歇分析，确认到以1μm的厚度形成由锌(Zn)、氧(O)和铜(Cu)构成的表面处理层。
[比较例2]
在比较例2中，准备由TPC构成的厚度0.5mm的平板，通过电解电镀，在其表面上形成厚度0.01μm的Zn层，然后，在400℃的温度，在大气中进行加热处理60秒，制作了试样。通过对所制作的试样，从表面进行深度方向的俄歇分析，确认到以0.02μm的厚度形成由锌(Zn)、氧(O)和铜(Cu)构成的表面处理层。
[比较例3]
在比较例3中，准备由TPC构成的厚度0.5mm的平板，通过电解电镀，在其表面上形成厚度0.02μm的Zn层，制作了试样。
[比较例4]
在比较例4中，将由TPC构成的厚度0.5mm的平板作为评价试样。
[比较例5]
在比较例5中，将Cu-30质量％Zn合金(黄铜)的厚度0.5mm的平板作为评价试样。
图4是表示实施例3所涉及的试样的恒温(100℃)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。横轴表示距离表面的深度(nm)，纵轴表示原子浓度(at％)，实线表示以氧的含有比率计的原子浓度(at％)，长虚线表示锌的原子浓度，虚线表示铜的原子浓度。氧进入深度距离表面为8nm左右，特别是在将深度0～3nm的表层部位中的平均元素含有比率定义为(深度0～3nm时的各元素的最大原子浓度+最小原子浓度)/2时，在实施例3中，锌(Zn)为60at％，氧(O)为33at％，铜(Cu)为7at％。
此外可知，如果包括其他实施例，则所述平均元素含有比率在锌(Zn)为35～68at％、氧(O)为30～60at％、铜(Cu)为0～15at％的范围内。
另一方面，就比较例1的试样而言，锌(Zn)为33at％、氧(O)为41at％、铜(Cu)为26at％，就比较部5的试样而言，锌(Zn)为5at％、氧(O)为46at％、铜(Cu)为49at％。
图5是表示实施例3以及比较例1、4、5所涉及的试样的恒温(100℃)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。氧进入深度通过从保持各时间的样品表面反复溅镀的同时在深度方向进行俄歇分析来求出。在图5中，横轴表示100℃等温保持时间(h)，纵轴表示氧进入深度(nm)，实线表示实施例3的氧进入深度，虚线表示比较例4和5的氧进入深度。另外，比较例1以点表示。
在实施例3中，如图4所示，在经过保持3600小时后的状态下，虽然表面附近的氧浓度增加，但其进入深度与试验前相比几乎没有变化，约为0.01μm以下，实施例3的试样表现出高抗氧化性。
另一方面，如图5所示，在恒温保持试验前的比较例4(韧铜)以及比较例5中，含有氧的层的厚度从表面为约0.006μm左右时，为与恒温保持试验前的实施例3相同程度的深度，但是在3600小时保持试验后的比较例4中，与恒温保持试验前相比，表面附近的氧浓度显著增加，进而，比较例4的氧进入深度为约0.036μm时，变为试验前的5倍以上，比较例5的氧进入深度为约0.078μm时，为试验前的13倍。此外，在试验后的比较例4和比较例5中，从外观上看也变成红褐色，可以明显判断出厚厚地形成含有氧的层。此外，在TPC上形成了0.95μm的Zn层的比较例1中，1000小时保持试验后氧进入深度已达到约0.080μm。
将对抗氧化性优异的实施例3的表面进行RHEED分析的结果示于图6。电子射线的衍射图像显示出光晕图案，如表1所示，可知在表面上形成有无定形层。另一方面确认到，抗氧化性差的比较例4是由铜和氧构成的结晶质。
此外，根据表1，具有使厚度在0.003～0.1μm内发生变化的表面处理层并且该表面处理层具有无定形结构的实施例1～6的抗氧化性的评价是良好的。特别是，在表面处理层的厚度为0.006～0.05μm的情况下，显示出优异的特性。
从以上结果可确认到，就实施例1～6中所示的结构而言，没有表面氧化的进行，即使在长达100℃×1000小时的恒温保持试验以及85℃×85％的环境下，也保持稳定的表面状态。
另一方面确认出，即使是同样具有Zn系的表面处理层的比较例1～3，也有时得不到良好的特性。如比较例1那样锌的厚度厚的情况、如比较例2那样电镀后进行过度的加热处理的情况、如比较例3那样未实施电镀后的加热处理的情况等在表层未形成无定形的结构，抗氧化性的评价结果都为不合格。
从以上的结果可确认到，作为加热处理的条件，优选在大气中30℃以上。
关于成本(经济性)，就实施例1～6而言，材料本身的抗氧化性优异，由于不需要材料成本高的贵金属涂布等，使用廉价的Zn，而且其厚度极薄，因此生产性和经济性非常优异。
需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式、上述实施例，可以进行各种变形实施。

Claims (10)

1.一种印刷配线板，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、以及
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。
2.根据权利要求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。
3.根据权利要求1或权利要求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。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的印刷配线板，所述与氧的亲和性比铜高的金属为锌。
5.根据权利要求1或权利要求2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。
6.一种权利要求1～5任一项所述的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℃以上300℃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。
7.一种权利要求1～5任一项所述的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，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℃以上300℃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。
8.根据权利要求6或权利要求7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。
9.根据权利要求6或权利要求7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。
10.根据权利要求8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。
CN201410508896.4A 2013-11-29 2014-09-28 印刷配线板及其制造方法 Expired - Fee Related CN104684247B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013248019A JP6287126B2 (ja) 2013-11-29 2013-11-29 プリント配線板及びその製造方法
JP2013-248019 2013-11-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104684247A CN104684247A (zh) 2015-06-03
CN104684247B true CN104684247B (zh) 2018-12-18

Family

ID=53266500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410508896.4A Expired - Fee Related CN104684247B (zh) 2013-11-29 2014-09-28 印刷配线板及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9769933B2 (zh)
JP (1) JP6287126B2 (zh)
CN (1) CN104684247B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6172573B2 (ja) * 2013-11-29 2017-08-02 日立金属株式会社 はんだ接合材料とその製造方法、及びはんだ接合用部材、並びに太陽電池モジュール
JP6560455B2 (ja) * 2016-12-27 2019-08-14 古河電気工業株式会社 表面処理材及びその製造方法、並びにこの表面処理材を用いて作製した部品
KR20200115757A (ko) * 2019-03-25 2020-10-08 삼성디스플레이 주식회사 회로기판 및 이의 제조방법
TWI774450B (zh) * 2021-06-25 2022-08-11 立昌先進科技股份有限公司 靜電抑制器及其製作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5026596A (en) * 1985-06-22 1991-06-25 Taiyo Fishery Co., Ltd. Water absorbent polymer-coated article and method of producing same
CN1653557A (zh) * 2002-05-17 2005-08-10 出光兴产株式会社 布线材料和使用该材料的布线板
CN101911216A (zh) * 2008-01-31 2010-12-08 株式会社自动网络技术研究所 绝缘电线和线束

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3729294A (en) * 1968-04-10 1973-04-24 Gen Electric Zinc diffused copper
JPS55145396A (en) 1979-04-27 1980-11-12 Furukawa Circuit Foil Copper foil for printed circuit and method of fabricating same
JPS6240361A (ja) * 1985-08-13 1987-02-21 Furukawa Electric Co Ltd:The 耐食性銅系部材の製造法
JPH01205065A (ja) 1988-02-09 1989-08-17 Furukawa Electric Co Ltd:The 表面にＺｎの拡散層を有する銅又は銅合金条の製造法
JP2000323805A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Fujikura Ltd フレキシブルプリント基板
JP2001059198A (ja) * 1999-08-23 2001-03-06 Kobe Steel Ltd 耐食性に優れたＺｎ−Ｃｏめっき金属板とその製造方法
JP2004176082A (ja) 2002-11-25 2004-06-24 Osaka Gas Co Ltd 高耐食性部材及びその製造方法
KR100691621B1 (ko) 2006-02-01 2007-03-12 삼성전기주식회사 박막 커패시터 내장된 인쇄회로기판 제조방법
WO2007108496A1 (ja) 2006-03-20 2007-09-27 Nippon Steel Corporation 高耐食性溶融Zn系めっき鋼材
JP5119465B2 (ja) 2006-07-19 2013-01-16 新日鐵住金株式会社 アモルファス形成能が高い合金及びこれを用いた合金めっき金属材
JP2009032844A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Nitto Denko Corp 配線回路基板およびその製造方法
JP5671210B2 (ja) 2009-01-13 2015-02-18 日本パーカライジング株式会社 金属表面処理方法
KR101691560B1 (ko) * 2009-11-24 2017-01-10 삼성디스플레이 주식회사 표시기판 및 이의 제조방법
US20120318361A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-20 Alliance For Sustainable Energy, Llc Manufacturing thin films with chalcogen species with independent control over doping and bandgaps
JP5752504B2 (ja) 2011-06-30 2015-07-22 株式会社トクヤマ 配線基板のめっき方法、めっき配線基板の製造方法、及び銀エッチング液
JP5776630B2 (ja) * 2012-06-01 2015-09-09 日立金属株式会社 銅系材料及びその製造方法
JP5742859B2 (ja) 2013-01-30 2015-07-01 日立金属株式会社 高速伝送ケーブル用導体、及びその製造方法、並びに高速伝送ケーブル
JP6123655B2 (ja) * 2013-11-29 2017-05-10 日立金属株式会社 銅箔及びその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5026596A (en) * 1985-06-22 1991-06-25 Taiyo Fishery Co., Ltd. Water absorbent polymer-coated article and method of producing same
CN1653557A (zh) * 2002-05-17 2005-08-10 出光兴产株式会社 布线材料和使用该材料的布线板
CN101911216A (zh) * 2008-01-31 2010-12-08 株式会社自动网络技术研究所 绝缘电线和线束

Also Published As

Publication number Publication date
US20150156870A1 (en) 2015-06-04
JP6287126B2 (ja) 2018-03-07
CN104684247A (zh) 2015-06-03
US9769933B2 (en) 2017-09-19
JP2015106643A (ja) 2015-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5387742B2 (ja) めっき部材、コネクタ用めっき端子、めっき部材の製造方法、及びコネクタ用めっき端子の製造方法
CN104684247B (zh) 印刷配线板及其制造方法
KR101508099B1 (ko) 전자파 실드용 금속박, 전자파 실드재 및 실드 케이블
CN103451689B (zh) 铜系材料的制造方法及由该方法制造的铜系材料
TWI612884B (zh) 電磁波屏蔽用金屬箔、電磁波屏蔽材、及屏蔽電纜
CN104669704B (zh) 铜箔及其制造方法
EP2905357A1 (en) Metal material for use in electronic component, and method for producing same
EP3183375A1 (de) Metallisierung für ein dünnschichtbauelement, verfahren zu deren herstellung und sputtering target
JP2011527505A (ja) 変色防止性酸化物コーティングを有する電気接触子
EP2905356B1 (en) Metal material for use in electronic component
JP5464297B2 (ja) めっき部材の製造方法及びコネクタ用めっき端子の製造方法
TW201125673A (en) Reflow sn plated member
WO2015181970A1 (ja) 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル
EP3564414A1 (en) Surface treatment material and article fabricated using same
Kure-Chu et al. Corrosion resistance of multilayered Sn/Ag3Sn films electroplated on Cu alloys for highly reliable automotive connectors
JP5534627B1 (ja) 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル
TWI557750B (zh) Electrical contact material and manufacturing method thereof
TW201211276A (en) NiCu alloy target for Cu electrode protection membrane and lamination membrane
JP2020158822A (ja) 金属材および接続端子
JP2020056056A (ja) 銅端子材、銅端子及び銅端子材の製造方法
WO2014199727A1 (ja) パラジウムめっき被覆材料およびその製造方法
SE1150101A1 (sv) Material för att åstadkomma ett elektriskt ledande kontaktskikt, ett kontaktelement med sådant skikt, metod för att åstadkomma kontaktelementet, samt användning av materialet
WO2015181969A1 (ja) 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル
JP5534626B1 (ja) 電磁波シールド用金属箔、電磁波シールド材及びシールドケーブル

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181218

Termination date: 20200928

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee