CN108029202B - 印刷电路板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供能够显著地防止积层布线层的形成工序中的化学溶液向载体与极薄铜层之间的界面的侵入、并且能显著地抑制无芯支撑体的分离工序中的极薄铜层的局部破损及因其产生的不良情况的印刷电路板的制造方法。本发明的方法包括如下工序:准备带载体的铜箔的工序,所述载体的剥离层侧的面中,波纹度轮廓单元的平均高度Wc与峰计数Pc的乘积即Wc×Pc为20~50μm;在载体或极薄铜层上形成积层布线层,制作带积层布线层的层叠体的工序;用剥离层将带积层布线层的层叠体分离,得到包含积层布线层的多层布线板的工序;及、对多层布线板进行加工,得到印刷电路板的工序。
Description
技术领域
本发明涉及印刷电路板的制造方法。
背景技术
近年来,为了提高印刷电路板的安装密度从而进行小型化,正在广泛地进行印刷电路板的多层化。这样的多层印刷电路板在很多便携式电子设备中出于轻量化、小型化的目的而被利用。而且,该多层印刷电路板要求层间绝缘层的厚度进一步的减小、及作为布线板的更进一步的薄型化及轻量化。
作为满足这种要求的技术,采用了使用了无芯积层法的多层印刷电路板的制造方法。无芯积层法是指不使用所谓芯基板而将绝缘层与布线层交替层叠(积层)而进行多层化的方法。无芯积层法中,为了能容易地进行支撑体与多层印刷电路板的剥离,提出了使用带载体的铜箔。例如,专利文献1(日本特开2005-101137号公报)中公开了一种半导体元件安装用封装基板的制造方法,其包括:将绝缘树脂层粘贴于带载体的铜箔的载体面而制成支撑体,通过图案电解镀铜在带载体的铜箔的极薄铜层侧形成第一布线导体,形成积层布线层,将带载体的支撑基板剥离,去除极薄铜层。
然而,如上所述的方法中,带载体的铜箔与支撑体的尺寸相同,因此载体与极薄铜层之间的界面端部露出至外部。因此,有时在积层布线层的形成时所使用的化学溶液(例如蚀刻液、去钻污液)从载体与极薄铜层之间的界面端部侵入至界面内部。这样,若化学溶液侵入至界面内部,则有时载体与极薄铜层之间的密合力降低,从而制造途中的积层布线层从支撑体剥离,会导致成品率的降低。
作为应对所述问题的印刷电路板的制造方法,提出了通过设置代区域来代替制品形成用区域的外周,由此在不使载体与极薄铜层之间的界面端部露出至外部而形成积层布线层的方法。例如,专利文献2(日本特开2014-130856号公报)中公开了一种印刷电路板的制造方法,其包括:准备极薄铜层区域比载体区域小的带载体的铜箔(可分离的金属箔),准备尺寸比载体区域大的预浸料(支撑基板),将极薄铜层和预浸料层叠而形成支撑体,以与载体相同的尺寸形成积层布线层,在极薄铜层的内侧切断层叠体后进行分离,对载体实施减成法加工而形成最外布线层。根据该方法,能够使极薄铜层与载体之间的界面与从外部环境隔绝,从而防止积层布线层形成时化学溶液从界面的侵入。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-101137号公报
专利文献2:日本特开2014-130856号公报
发明内容
但是,专利文献2的方法中,存在如下问题:i)需要预先制作被区域加工成极薄铜层区域小于载体区域的带载体的铜箔;ii)从极薄铜层区域突出的区域及从带载体的铜箔突出的预浸料区域成为制品对象外的无用的区域;iii)需要对在剥离支撑体前应当使剥离层露出端面的层叠体的4边进行切断的工序。
本发明人等此次得到了如下见解:通过使用载体的剥离层侧的面满足特定条件(后述的Wc×Pc为20~50μm)的带载体的铜箔进行基于无芯积层法的印刷电路板的制造,能够显著防止积层布线层的形成工序中的化学溶液向载体与极薄铜层之间的界面的侵入,而不需要专利文献2中所进行那样的带载体的铜箔的区域加工、预浸料的尺寸控制,而且能够显著抑制无芯支撑体的分离工序中的极薄铜层的部分的破损及因其产生的不良情况(例如,极薄铜层在载体上的部分残渣、极薄铜层中的孔产生及由其引起的过蚀刻)。
因此,本发明的目的在于,提供不需要带载体的铜箔的区域加工、预浸料的尺寸控制而能够显著地防止积层布线层的形成工序中的化学溶液向载体与极薄铜层之间的界面的侵入、并且能显著地抑制无芯支撑体的分离工序中的极薄铜层的局部破损及因其产生的不良情况的印刷电路板的制造方法。
根据本发明的一实施方式,提供一种印刷电路板的制造方法,其包括如下工序:
准备带载体的铜箔,所述带载体的铜箔依次具备载体、剥离层及极薄铜层,前述载体的前述剥离层侧的面中,根据JIS B0601-2001测定的波纹度轮廓单元的平均高度Wc与峰计数Pc的乘积即Wc×Pc为20~50μm;
在前述载体或前述极薄铜层上形成积层布线层,制作带积层布线层的层叠体的工序;
用前述剥离层将前述带积层布线层的层叠体分离,得到包含前述积层布线层的多层布线板的工序;以及
对前述多层布线板进行加工,得到印刷电路板的工序。
附图说明
图1A为示出作为无芯积层法的一实施方式的埋入电路形成法的一例中的、前半工序的图。
图1B为示出作为无芯积层法的一实施方式的埋入电路形成法的一例中的、继图1A所示的工序的后半工序。
图2A为示出作为无芯积层法的又一实施方式的载体/减成法加工法的一例中的、前半工序的图。
图2B为示出作为无芯积层法的又一实施方式的载体/减成法加工法的一例中的、继图2A所示的工序的后半工序。
具体实施方式
定义
以下示出为了限定本发明而使用的参数的定义。
本说明书中,“峰计数Pc”为根据JIS B0601-2001(ISO4287-1997)测定的参数,是轮廓曲线中的每单位评价长度(例如0.8mm)的峰的数量。
本说明书中,“波纹度轮廓单元的平均高度Wc”为根据JIS B0601-2001(ISO4287-1997)测定的参数,是基准长度的波纹度轮廓单元的高度的平均值。
本说明书中,“微观不平度十点高度Rz”为可根据JIS B0601-1994确定的参数,是指基准长度的粗糙度曲线中自最高的峰顶起按高低顺序直到第5个为止的峰高度的平均值、与自最深的谷底起按深浅顺序直到第5个为止的谷深度的平均值的和。
本说明书中,载体的“电极面”是指在载体制作时与阴极接触的一侧的面。
本说明书中,载体的“析出面”是指在载体制作时电解铜会析出的一侧的面、即不与阴极接触的一侧的面(电解液面)。
印刷电路板的制造方法
本发明涉及印刷电路板的制造方法。本发明的方法包括如下工序:(1)准备具有规定的表面轮廓的带载体的铜箔的工序;和、(2)基于无芯积层法的印刷电路板的制造工艺。而且,基于无芯积层法的印刷电路板的制造工艺包括如下工序:(2a)在载体或极薄铜层上形成积层布线层的工序;(2b)用剥离层将得到的层叠体分离的工序;和、(2c)对得到的多层布线板进行加工的工序。
(1)带载体的铜箔的准备
本发明的方法中,准备具有规定表面轮廓的带载体的铜箔。带载体的铜箔依次具备载体、剥离层及极薄铜层。特别是,对于本发明中使用的带载体的铜箔,载体的剥离层侧的面中,波纹度轮廓单元的平均高度Wc与峰计数Pc的乘积即Wc×Pc为20~50μm。通过使用载体的剥离层侧的面中Wc×Pc为20~50μm的范围内的带载体的铜箔进行基于无芯积层法的印刷电路板的制造,能够显著地防止积层布线层的形成工序中的化学溶液向载体与极薄铜层之间的界面的侵入而不需要专利文献2中所进行的那样的带载体的铜箔的区域加工、预浸料的尺寸控制。而且,也能够显著抑制无芯支撑体的分离工序中极薄铜层的局部破损及因其产生的不良情况(例如,极薄铜层在载体上的部分残渣、极薄铜层中的小孔产生及由其引起的布线的过蚀刻)。
上述有利的效果是通过使用载体的剥离层侧的面中Wc×Pc为20~50μm的带载体的铜箔而意想不到地实现的。其机理未必是确定的,但可以认为如下。首先,波纹度轮廓单元的平均高度Wc为波纹度轮廓单元的高度的平均值,因此可以认为其值越高波纹度变得越大、相应地在载体与极薄铜层之间的界面,化学溶液的浸入障壁变得越大。这可以解释为是因为化学溶液的侵入被波纹度轮廓的峰妨碍。而且,可以认为峰计数Pc为轮廓曲线中的每单位评价长度的峰的数量,因此其值越大峰变得越多,与之相应地在载体与极薄铜层之间的界面化学溶液的浸入障壁变多。所以可以认为,若Wc×Pc为20μm以上,则通过Wc与Pc的协同效果,能显著防止积层布线层的形成工序中的化学溶液向载体与极薄铜层之间的界面的侵入。另一方面,若Wc×Pc过大,则在无芯支撑体的分离工序中变得容易发生极薄铜层的局部破损,其结果,极薄铜层在载体上的部分残渣、极薄铜层中的小孔产生及由其引起的过蚀刻变得容易发生。可以认为这是因为:Wc×Pc越大(特别是Wc越大),有在波纹的谷的部分(起因于电解时的铜的析出行为)极薄铜层变得越薄的倾向,其薄的部分变脆弱,从而变得容易局部破损。对于这点,令人吃惊的是,通过将Wc×Pc设为50μm以下,在无芯支撑体的分离工序中,能够显著地抑制极薄铜层的局部破损及因其产生的极薄铜层在载体上的部分残渣。总之,在Wc×Pc为20~50μm这样的特定的范围下的上述效果是仅通过表面粗糙度的控制无法实现的,是通过将源自用于反映波长比轮廓曲线长的凹凸的波纹度轮廓的Wc与峰计数Pc进行乘积运算首次实现的。
从上述观点出发,在载体的剥离层侧的面中,Wc×Pc为20~50μm,优选为23~40μm、更优选为26~33μm。另外,载体的剥离层侧的面中,Wc优选为0.5~1.0μm、更优选为0.55~0.95μm、进一步优选为0.6~0.9μm。载体的剥离层侧的面中,Pc优选为22~65、更优选为30~55、进一步优选为32~45。为上述优选的范围内时,能够更有效地防止如上所述的化学溶液向界面的侵入和极薄铜层的局部破损。
优选的是,在载体的剥离层侧的面中,根据JIS B0601-1994测定的微观不平度十点高度Rz为1.5~6.5μm、更优选为2.2~6.0μm、更优选为2.6~5.5μm、进一步优选为2.9~5.0μm。为这样的范围内时,有确保剥离容易性并且能够有效地防止极薄铜层的破损的优点。需要说明的是,对于载体的剥离层侧的面的微观不平度十点高度Rz的测定,典型的是对从带载体的铜箔剥离极薄铜层后的载体表面进行。
载体为用于支撑极薄铜层从而提高其操作性的箔或层,除了剥离层侧的面的Wc×Pc为20~50μm以外,可以为公知的构成。作为载体的例子,可列举出铝箔、铜箔、不锈钢(SUS)箔、树脂薄膜、对表面进行了金属涂布的树脂薄膜、树脂板、玻璃板等。从容易通过制造条件控制剥离层侧的面的Wc×Pc值的方面、及保持载体自身的耐化学药品性的方面出发,优选为铜箔。铜箔可以为压延铜箔及电解铜箔中的任意种,如上述所述,从容易控制剥离层侧的面的Wc×Pc值的方面等出发,载体优选为电解铜箔。载体的厚度典型的为250μm以下、优选为12μm~200μm。
对于载体的表面的上述范围内的Wc、Pc及Rz的实现,例如在载体为电解铜箔的情况下,优选如下进行:对电解液(例如硫酸酸性硫酸铜溶液)进行活性炭处理,去除电解液中的残留添加剂后,在活性炭处理后的电解液中新添加动物胶或明胶等添加剂,在公知的条件下进行电解,制造厚度约10~35μm左右的电解铜箔,将得到的电解铜箔的析出面(电解液面)作为剥离层侧的面。这种基于电解沉积工艺的粗糙面的形成作为将载体表面调整为各种轮廓的方法特别有效。但是,粗糙面形成的方法不限定于上述方法,此外,也能采用基于化学蚀刻的形成、基于喷砂处理等的物理蚀刻等。
极薄铜层可以为印刷电路板制造用带载体的铜箔中所采用的公知的构成,没有特别限定。例如,极薄铜层可以通过化学镀铜法及电解镀铜法等湿式成膜法、溅射及化学蒸镀等干式成膜法、或它们的组合来形成。极薄铜层的优选厚度为0.1~10.0μm。例如,作为在无芯支撑体表面形成的布线层,为了进行线/间隔=25μm以下/25μm以下的微细电路形成,极薄铜层的厚度特别优选为0.2~7.0μm。
剥离层为具有如下功能的层:减弱载体的剥离强度、担保该强度的稳定性、进而抑制在高温下的压制成形时在载体与极薄铜层之间可引起的相互扩散。剥离层通常在载体的一侧的面形成,也可以在两面形成。剥离层可以为有机剥离层及无机剥离层中的任意种。作为有机剥离层中使用的有机成分的例子,可列举出含氮有机化合物、含硫有机化合物、羧酸等。作为含氮有机化合物的例子,可列举出***化合物、咪唑化合物等,其中,***化合物从剥离性稳定且容易剥离的方面出发是优选的。作为***化合物的例子,可列举出1,2,3-苯并***、羧基苯并***、N’,N’-双(苯并***基甲基)脲、1H-1,2,4-***及3-氨基-1H-1,2,4-***等。作为含硫有机化合物的例子,可列举出巯基苯并噻唑、硫氰尿酸、2-苯并咪唑硫醇等。作为羧酸的例子,可列举出单羧酸、二羧酸等。另一方面,作为无机剥离层中使用的无机成分的例子,可列举出Ni、Mo、Co、Cr、Fe、Ti、W、P、Zn、铬酸盐处理膜等。需要说明的是,剥离层的形成可以通过使含有剥离层成分的溶液与载体的至少一个表面接触,将剥离层成分固定于载体的表面等来进行进行。使载体与含有剥离层成分的溶液接触的情况下,该接触可以通过在含有剥离层成分的溶液中的浸渍、含有剥离层成分的溶液的喷雾、含有剥离层成分的溶液的流下等来进行。此外,也可以采用通过基于蒸镀、溅射等的气相法对碳等剥离层成分进行覆膜形成的方法。这些当中,特别是从能够实现将剥离层自身薄层化从而化学溶液向载体与极薄铜层的界面的侵入效果优异的方面、对前述的载体的剥离层侧的表面,能够使刚刚制造载体后的表面轮廓的变化极小化的工程设计上有利的方面等出发,剥离层优选为有机剥离层。另外,剥离层成分在载体表面上的固定可以通过含有剥离层成分的溶液的吸附、干燥、含有剥离层成分的溶液中的剥离层成分的电沉积等来进行。剥离层的厚度典型的为1nm~1μm、优选为5nm~500nm、更优选为6nm~100nm。
根据期望,可以在剥离层与载体和/或极薄铜层之间设置其它功能层。作为这样的其它功能层的例子,可列举出辅助金属层。辅助金属层优选包含镍和/或钴。通过在载体的表面侧和/或极薄铜层的表面侧形成这样的辅助金属层,能够抑制在高温或长时间的热压制成形时在载体与极薄铜层的间可引起的相互扩散、担保载体的剥离强度的稳定性。辅助金属层的厚度优选设为0.001~3μm。
根据期望,可以对极薄铜层实施防锈处理。防锈处理优选包含使用了锌的镀覆处理。使用了锌的镀覆处理可以为镀锌处理及镀锌合金处理中的任意种,镀锌合金处理特别优选锌-镍合金处理。锌-镍合金处理为至少包含Ni及Zn的镀覆处理即可,也可以进而包含Sn、Cr、Co等其它元素。锌-镍合金镀层中的Ni/Zn附着比率以质量比计优选为1.2~10、更优选为2~7、进一步优选为2.7~4。另外,防锈处理优选进而包含铬酸盐处理,该铬酸盐处理更优选的是,在使用了锌的镀覆处理后,对包含锌的镀层的表面进行。通过如此操作,能够进一步提高防锈性。特别优选的防锈处理为锌-镍合金镀处理与其后的铬酸盐处理的组合。
根据期望,可以对极薄铜层的表面实施硅烷偶联剂处理,形成硅烷偶联剂层。由此能够提高耐湿性、耐化学试剂性及与树脂层等的密合性等。硅烷偶联剂层可以通过将硅烷偶联剂适宜稀释并进行涂布、使其干燥来形成。作为硅烷偶联剂的例子,可列举出:4-缩水甘油基丁基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等环氧官能性硅烷偶联剂;或γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-3-(4-(3-氨基丙氧基)丁氧基)丙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基官能性硅烷偶联剂;或γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等巯基官能性硅烷偶联剂或乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基苯基三甲氧基硅烷等烯烃官能性硅烷偶联剂;或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等甲基丙烯酸类官能性硅烷偶联剂;或咪唑硅烷等咪唑官能性硅烷偶联剂;或三嗪硅烷等三嗪官能性硅烷偶联剂等。
(2)基于无芯积层法的印刷电路板的制造
本发明的方法中的印刷电路板的制造通过使用了上述带载体的铜箔的无芯积层法进行。作为无芯积层法的优选的实施方式,可列举出:埋入电路形成法、载体/减成法加工法等。各方法具体如下。
埋入电路形成法为经过基于载体与支撑体(例如预浸料)的层叠的支撑体的制作、图案电路在极薄铜层上的形成、积层布线层的形成、支撑体的剥离、及极薄铜层上的闪蚀而进行的方法。图1A及1B中示出该制造法的工序图。需要说明的是,对于图1A及1B所示的实施方式,为了说明的简略化,描绘为在无芯支撑体18的单面设置带载体的铜箔10并形成积层布线层42,但理想的是在无芯支撑体18的两面设置带载体的铜箔10并在该两面形成积层布线层42。在图1A及1B所示的例子中,首先,准备依次具备载体12、剥离层14及极薄铜层16的带载体的铜箔10,在载体12侧将带载体的铜箔10与预浸料等无芯支撑体18层叠。接着,在极薄铜层16形成光致抗蚀层图案20,经过图案镀层(电镀铜)22的形成及光致抗蚀层图案20的剥离而形成布线图案24。然后,对图案镀层实施粗糙化处理等层叠前处理而制成第1布线层26。接着,如图1B所示,为了形成积层布线层42,制成将布线图案24埋入至绝缘层28而成的结构。该层叠工序中,将绝缘层28与带载体的铜箔30(具备载体32、剥离层34及极薄铜层36)层叠,剥离载体32,并且利用二氧化碳激光等对极薄铜层36及其正下方的绝缘层28进行激光加工。接着,通过光致抗蚀层加工、化学镀铜、电解镀铜、光致抗蚀层剥离及闪蚀等进行图案化而形成第2布线层38,根据需要重复进行该图案化,直到形成第n布线层40(n为2以上的整数)为止。然后,将无芯支撑体18与载体12一起剥离,通过闪蚀将在布线图案24的表面露出的极薄铜层16去除,得到规定的埋入电路图案。如此操作能够得到具备规定的埋入电路图案的印刷电路板46。本实施方式中,在无芯支撑体18与载体12一起被剥离时,极薄铜层16不易破损,因此能够有效地避免极薄铜层16中的小孔的形成、及由其导致的闪蚀时的布线图案24的过蚀刻这样的不良情况。
载体/减成法加工法是经过基于极薄铜层与预浸料的层叠的支撑体的制作、在载体上的积层布线层的制作、支撑体的剥离、载体的减成法加工(即抗蚀层形成、蚀刻、及抗蚀层剥离)而进行的方法。图2A及2B中示出该制造法的工序图(所述图中,为了便于说明,对于同一名称的构件,使用与图1A及1B相同的符号)。需要说明的是,对于图2A及2B所示的实施方式,为了说明的简略化,描绘为在无芯支撑体18的单面设置带载体的铜箔10并形成积层布线层42,但理想的是在无芯支撑体18的两面设置带载体的铜箔10并在该两面形成积层布线层42。在图2A及2B所示的例子中,首先,准备依次具备载体12、剥离层14及极薄铜层16的带载体的铜箔10,在极薄铜层16侧将带载体的铜箔10与预浸料等无芯支撑体18层叠。接着,尚不进行第1布线层26的形成,除此以外,与图1A及1B所示的例子同样地操作,隔着绝缘层28,形成经图案化的第2布线层38,根据需要重复进行该图案化,直到层叠至未图示的第(n-1)层(n为2以上的整数)为止后,进行用于形成第n布线层40(n为2以上的整数)的板面镀。然后,将无芯支撑体18与极薄铜层16一起剥离,得到包含形成有规定布线图案的前阶段的积层布线层42的多层布线板44。在得到的多层布线板44的两面(即第n布线层40的表面和载体12的表面)形成蚀刻抗蚀层21的图案。如此操作,对用蚀刻抗蚀层21进行了掩蔽的多层布线板44,进行铜蚀刻及蚀刻抗蚀层21的剥离,在多层布线板44的与第n布线层40处于相反侧的表面形成第1布线层26。如此操作,能够得到具备规定的布线图案的印刷电路板46。本实施方式中,在无芯支撑体18与极薄铜层16一起被剥离时,极薄铜层16不易破损,因此能够有效地避免极薄铜层在载体上的部分残渣。因此,不需要用于将部分残渣去除的清洗工序、化学蚀刻工序等追加工序,带来制造效率的提高、第1布线层26的厚度精度的提高。
在上述任意实施方式中,基于无芯积层法的印刷电路板的制造均是通过以下来进行:(2a)在载体12或极薄铜层16上形成积层布线层42,制作带积层布线层的层叠体、(2b)用剥离层14将带积层布线层的层叠体分离,得到包含积层布线层42的多层布线板44后、(2c)对多层布线板44进行加工,得到印刷电路板46。另外,如上所述,当然,本发明的方法可以进而包括在积层布线层42的形成前将带载体的铜箔10与支撑体18(例如预浸料、树脂片等绝缘树脂基材)的单面或两面层叠而形成层叠体的工序。需要说明的是,预浸料为使合成树脂浸渗至合成树脂板、玻璃板、玻璃织布、玻璃无纺布、纸等基材而成的复合材料的总称。作为浸渗至预浸料而成的绝缘性树脂的优选例子,可列举出环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂(BT树脂)、聚苯醚树脂、酚醛树脂等。另外,作为构成树脂片的绝缘性树脂的例子,可列举出环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂等绝缘树脂。以下,对(2a)~(2c)的各工序进行说明。
(2a)积层布线层的形成
在载体12或极薄铜层16上形成积层布线层42,制作带积层布线层的层叠体。在图1A及1B所示那样的埋入电路形成法的情况下,积层布线层42在极薄铜层16上形成。例如,除了在极薄铜层16上已经形成的第1布线层26之外,还依次形成绝缘层28及第2布线层38,从而可制成积层布线层42。关于第2布线层38以后的积层层的形成方法的工艺没有特别限定,可以使用减成法、MSAP(模拟半加成,modified·semi-additive process)法、SAP(半加成)法、全添加法等。例如,通过压制加工使树脂层及铜箔所代表的金属箔同时贴合的情况下,可以组合通孔形成及板面镀等层间导通单元的形成,对该板面镀层及金属箔进行蚀刻加工,从而形成布线图案。另外,通过压制或层压加工使极薄铜层16的表面仅贴合树脂层的情况下,也可以通过半加成法在其表面形成布线图案。另一方面,为图2A及2B所示那样的载体/减成法加工法的情况下,积层布线层42在载体12上形成。例如,在载体12上依次形成绝缘层28及第2布线层38,从而可制成积层布线层42。
对于形成积层布线层的工序,作为将在通过激光等形成通孔时产生的通孔底部的树脂残渣(smear)去除的处理,优选包括使用了铬酸盐溶液及高锰酸盐溶液中的至少一种的去钻污工序。去钻污工序为依次进行溶胀处理、铬酸处理或高锰酸处理、及还原处理这样的处理的工序,可采用公知的湿法工艺。根据本发明的方法,在该去钻污工序中,能够有效地防止铬酸盐溶液或高锰酸盐溶液向载体与极薄铜层之间的界面的浸入。作为铬酸盐的例子,可列举出铬酸钾。作为高锰酸盐的例子,可列举出高锰酸钠、高锰酸钾等。特别是,从去钻污处理液的环境负担物质的排出减少、电解再生性等的方面出发,优选使用高锰酸盐。
根据需要重复进行上述工序,得到带积层布线层的层叠体。优选的是,该工序中,形成将树脂层与包含布线图案的布线层交替层叠配置而成的积层布线层,得到形成直到第n布线层40(n为2以上的整数)为止的带积层布线层的层叠体。该工序的重复只要进行到形成期望层数的积层布线层即可。在该阶段,也可以根据需要在外层面形成阻焊层、支柱等安装用的凸块等。另外,积层布线层的最外层面在之后的多层布线板的加工工序(2c)中也可以形成外层布线图案。
(2b)带积层布线层的层叠体的分离
用剥离层14将带积层布线层的层叠体分离,得到包含积层布线层42的多层布线板44。该分离可以通过剥离极薄铜层16和/或载体12来进行。
(2c)多层布线板的加工
对多层布线板44进行加工,得到印刷电路板46。该工序中,使用通过上述分离工序得到的多层布线板44,加工成期望的多层印刷电路板。由多层布线板44加工成多层印刷电路板46的加工方法采用公知的各种方法即可。例如,可以对处于多层布线板44的外层的载体12或极薄铜层16进行蚀刻而形成外层电路布线,得到多层印刷电路板。另外,也可以将处于多层布线板44的外层的载体12或极薄铜层16完全蚀刻去除,并以该状态直接用作多层印刷电路板46。另外,也可在处于多层布线板44的外层的载体12或极薄铜层16的外表面形成光致抗蚀层,进行电解镀铜,剥离光致抗蚀层后,通过对载体12或极薄铜层16进行闪蚀等半加成法等直接形成外层电路等,从而制成多层印刷电路板。进而,也可将处于多层布线板44的外层的载体12或极薄铜层16完全蚀刻去除并且对第1布线层26进行软蚀刻,由此得到形成有凹部的第1布线层26,将其作为安装用的垫。
[实施例]
通过以下的例子,更具体地说明本发明。
例1~7
在载体的析出面侧依次形成剥离层及极薄铜层后,进行防锈处理及硅烷偶联剂处理,由此制作带载体的铜箔。然后,对得到的带载体的铜箔进行各种评价。具体的步骤如下。
(1)载体的制作
作为阴极使用算术平均粗糙度Ra(根据JIS B0601-2001)为0.20μm的钛制的旋转电极,作为阳极使用DSA(尺寸稳定性阳极),作为铜电解液,使用以下的表1所示的组成的硫酸酸性硫酸铜溶液,在表1所示的条件下进行电解制箔,得到表1所示的厚度的电解铜箔作为载体。
[表1]
表1
*表示比较例
(2)剥离层的形成
将经酸洗处理的载体的析出面在CBTA(羧基苯并***)浓度1g/L、硫酸浓度150g/L及铜浓度10g/L的CBTA水溶液中、在液温30℃下浸渍30秒间,使CBTA成分吸附于载体的电极面。如此操作,在载体的电极面形成CBTA层作为有机剥离层。通过面积重量换算法对该有机剥离层进行了测定,结果厚度为8nm。
(3)辅助金属层的形成
将形成了有机剥离层的载体浸渍于使用硫酸镍制作的包含镍浓度20g/L的溶液中,在液温45℃、pH3、电流密度5A/dm2的条件下,使相当于厚度0.01μm的附着量的镍附着于有机剥离层上。如此操作,在有机剥离层上形成镍层作为辅助金属层。
(4)极薄铜层的形成
将形成有辅助金属层的载体浸渍于以下所示的组成的铜溶液中,在溶液温度50℃下、以5~30A/dm2的电流密度进行电解,在辅助金属层上形成厚度3μm的极薄铜层。
<溶液的组成>
‐铜浓度:60g/L
‐硫酸浓度:200g/L
(5)粗糙化处理
对如此操作形成的极薄铜层的表面进行粗糙化处理。该粗糙化处理由在极薄铜层上使微细铜粒析出附着的燃烧镀敷工序和用于防止该微细铜粒的脱落的包覆镀敷工序构成。燃烧镀敷工序中,使用包含铜浓度10g/L及硫酸浓度120g/L的酸性硫酸铜溶液,在液温25℃下、以15A/dm2的电流密度进行粗糙化处理。其后的包覆镀敷工序中,使用包含铜浓度70g/L及硫酸浓度120g/L的酸性硫酸铜溶液,在液温40℃及电流密度15A/dm2的平滑镀敷条件下进行电沉积。
(6)防锈处理
对得到的带载体的铜箔的粗糙化处理层的表面进行包含锌-镍合金镀处理及铬酸盐处理的防锈处理。首先,使用锌浓度0.2g/L、镍浓度2g/L及焦磷酸钾浓度300g/L的电解液,在液温40℃、电流密度0.5A/dm2的条件下,对粗糙化处理层及载体的表面进行锌-镍合金镀处理。接着,使用铬酸3g/L水溶液,在pH10、电流密度5A/dm2的条件下,对进行了锌-镍合金镀处理的表面进行铬酸盐处理。
(7)硅烷偶联剂处理
使包含γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷2g/L的水溶液吸附在带载体的铜箔的极薄铜层侧的表面,利用电热器使水分蒸发,由此进行硅烷偶联剂处理。此时,在载体侧不进行硅烷偶联剂处理。
(8)评价
对如此操作得到的带载体的铜箔如下地进行各种特性的评价。
<表面性状参数>
从带载体的铜箔剥离载体,使用表面粗糙度测定器(SE3500、株式会社小坂研究所制),在以下的各条件下对载体的剥离层侧的面的、峰计数Pc、波纹度轮廓单元的平均高度Wc、及微观不平度十点高度Rz进行测定。结果如表2所示。
[峰计数Pc]
‐依据标准:JIS B0601-2001(ISO 4287-1997)
‐截止值:0.8mm
‐评价长度:0.8mm
[平均高度Wc]
‐依据标准:JIS B0601-2001(ISO 4287-1997)
‐截止值:fh0.8mm/fl8.0mm
‐评价长度:16mm
[微观不平度十点高度Rz]
‐依据标准:JIS B0601-1994
‐截止值:0.8mm
‐评价长度:0.8mm
<化学溶液浸蚀量>
使用带载体的铜箔制作覆铜层叠板,研究对于覆铜层叠板的化学溶液浸蚀量。首先,将带载体的铜箔的极薄铜层与预浸料(三菱瓦斯化学株式会社制、FR-4)进行层叠,在185℃下进行90分钟压制。将这样得到的覆铜层叠板的端面用剪切机切断。对切断的覆铜层叠板实施使用了高锰酸钠溶液的去钻污处理。
该去钻污处理通过使用Rohm and Haas Electronic Materials K.K.的以下所示的处理液,依次进行以下的各处理来实施。
[溶胀处理]
‐处理液:CIRCUPOSIT MLB Conditioner 211‐120mL/L、及CIRCUPOSIT Z‐100mL/L
‐处理条件:在75℃下浸渍5分钟
[高锰酸处理]
‐处理液:CIRCUPOSIT MLB PROMOTER 213A‐110mL/L、及CIRCUPOSIT MLBPROMOTER 213B‐150mL/L
‐处理条件:在80℃下浸渍5分钟
[中和处理]
‐处理液:CIRCUPOSIT MLB Neutralizer 216-2‐200mL/L
‐处理条件:在45℃下浸渍5分钟
其后,从覆铜层叠板剥离载体,用显微镜观察极薄铜层表面的浸蚀量来进行测定。由于极薄铜层表面的高锰酸钠溶液侵入的区域会变色,因此上述浸蚀量的测定通过测量极薄铜层表面的变色区域距离极薄铜层端部的最大到达距离来进行。结果如表2所示。
<极薄铜层破损>
使用带载体的铜箔制作覆铜层叠板,研究由载体的剥离导致的极薄铜层破损的程度。首先,将带载体的铜箔的极薄铜层与预浸料(三菱瓦斯化学株式会社制、FR-4)进行层叠,在185℃下进行90分钟压制。从这样得到的覆铜层叠板剥离载体。在暗室对极薄铜层照射背景光,测量长度5μm以上的极薄铜层的破损的个数并换算为每1m2的个数。结果如表2所示。
<埋入电路的布线图案的缺陷/凹陷评价>
为了对由上述极薄铜层破损引起的无芯支撑体表面的布线图案(即作为积层布线的埋入电路)的过蚀刻进行研究,使用埋入电路形成法如下地进行样品的制作及评价。
将带载体的铜箔的载体与4张预浸料(三菱瓦斯化学株式会社制、FR-4)层叠,在185℃下进行90分钟压制,制成无芯支撑体。其后,在厚度15μm的光致抗蚀层形成线/间隔(L/S)为12μm/12μm的布线图案区域(大小10mm□×20单片),利用硫酸铜镀液以12μm的厚度形成电镀铜。进而,使用光致抗蚀剂剥离液,在45℃下进行5分钟光致抗蚀层的剥离,形成镀铜图案。接着,将1张预浸料(三菱瓦斯化学株式会社制、FR-4)层叠,在185℃下进行90分钟压制,形成积层层。其后,剥离上述无芯支撑体,得到积层布线板。对在该积层布线板的表面露出的极薄铜层,淋浴喷雾硫酸/过氧化氢水溶液,将极薄铜层蚀刻去除。这样,用200倍的显微镜观察埋入至积层层的电路,由此对布线图案的缺陷/凹陷产生的单片产生率进行计数。结果如表2所示。
结果
例1~7中得到的评价结果如表2所示。
[表2]
表2
*表示比较例
根据表2所示的结果可知,通过使用在载体的剥离层侧的面中Wc×Pc为20~50μm的范围内的带载体的铜箔,从而化学溶液浸蚀量、极薄铜层破损均显著减少,由此埋入电路的布线图案不良也显著减少了。
Claims (7)
1.一种印刷电路板的制造方法,其包括如下工序:
准备带载体的铜箔的工序,所述带载体的铜箔依次具备载体、剥离层以及极薄铜层,在所述载体的所述剥离层侧的面中,根据JIS B0601-2001测定的波纹度轮廓单元的平均高度Wc与峰计数Pc的乘积即Wc×Pc为20~50μm,且在所述载体的所述剥离层侧的面中,所述Wc为1.0μm以下;
在所述载体或所述极薄铜层上形成积层布线层,制作带积层布线层的层叠体的工序;
用所述剥离层将所述带积层布线层的层叠体分离,得到包含所述积层布线层的多层布线板的工序;以及
对所述多层布线板进行加工,得到印刷电路板的工序。
2.根据权利要求1所述的方法,其还包括在所述积层布线层形成前将所述带载体的铜箔层叠于支撑体的单面或两面而形成层叠体的工序。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,在所述载体的所述剥离层侧的面中,所述Wc为0.5~1.0μm。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,在所述载体的所述剥离层侧的面中,所述Pc为22~65。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,在所述载体的所述剥离层侧的面中,根据JISB0601-1994测定的微观不平度十点高度Rz为1.5~6.5μm。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中,在所述载体的所述剥离层侧的面中,所述Wc×Pc为26~30μm。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中,形成所述积层布线层的工序包括使用铬酸盐溶液和高锰酸盐溶液中的至少任一者的去钻污工序。
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