(57)【要約】      （修正有）【課題】１５０℃程度の高温下に長期間放置しても、絶縁フィルムと銅箔表面との密着強度（ピール強度）が大幅に低下することのない銅メタライズド積層板の提供。【解決手段】  絶縁フィルムの少なくとも一方の面に、ドライプロセスにより設けたシード層と、該シード層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けた銅メタライズド積層板であって、前記シード層に接して元素層、合金層、複合層のいずれかが被覆された後、銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けた銅メタライズド積層板、およびその製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素層を少なくとも一層以上設け、前記元素層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする銅メタライズド積層板。
【請求項２】
絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた二種以上の元素からなる合金層を少なくとも一層以上設け、前記合金層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする銅メタライズド積層板。
【請求項３】
絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素層を少なくとも一層以上設け、該元素層に続いてＣｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた二種以上の元素からなる合金層を少なくとも一層以上設けた複合層を設け、該複合層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする銅メタライズド積層板。
【請求項４】
絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた二種以上の元素からなる合金層を少なくとも一層以上設け、該合金層に続いてＺｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素層を少なくとも一層以上設けた複合層を設け、該複合層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする銅メタライズド積層板。
【請求項５】
前記シード層に接する前記元素層、前記合金層、前記複合層が、ドライプロセスにより形成したことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の銅メタライズド積層板。
【請求項６】
前記銅含有層の表面が粗化処理されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の銅メタライズド積層板。
【請求項７】
前記銅含有層の表面にＮｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇまたはその合金のうち、少なくとも１種類の金属が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の銅メタライズド積層板。
【請求項８】
前記銅含有層の表面に防錆処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の銅メタライズド積層板。
【請求項９】
前記銅含有層にシランカップリング処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の銅メタライズド積層板。
【請求項１０】
絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素層を少なくとも一層以上設け、前記元素層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする銅メタライズド積層板の製造方法。
【請求項１１】
絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた二種以上の元素からなる合金層を少なくとも一層以上設け、前記合金層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする銅メタライズド積層板の製造方法。
【請求項１２】
絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素層を少なくとも一層以上設け、該元素層に続いてＣｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた二種以上の元素からなる合金層を少なくとも一層以上設けた複合層を設け、該複合層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする銅メタライズド積層板の製造方法。
【請求項１３】
絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた二種以上の元素からなる合金層を少なくとも一層以上設け、該合金層に続いてＺｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素層を少なくとも一層以上設けた複合層を設け、該複合層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする銅メタライズド積層板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント配線板に使用される銅メタライズド積層板及びその製造方法に関するもので、特にファインパターン加工および／またはＣＯＦ実装に適した銅メタライズド積層板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＬＣＤ、携帯電話、デジタルカメラ及びさまざまな電気機器は、薄型、小型、軽量化が求められている。そこに搭載される電子部品は、小型化する動きがあるとともに、電子回路を形成するプリント配線板にも工夫が凝らされてきている。
電子回路を形成するための基板には、硬い板状の「リジットプリント配線板」と、フィルム状で柔軟、自由に曲げることができる「フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）」がある。
特に、ＦＰＣは、その柔軟性を生かし、ＬＣＤドライバー用配線板、ＨＤＤ、ＤＶＤモジュール、携帯電話等のヒンジ部のような屈曲性が要求される箇所で使用できるため、その需要はますます増加してきている。
このＦＰＣの材料として使われるのが、ポリイミド、ポリエステルなど絶縁フィルムの上に、銅箔(導体層)を貼り付けた銅張積層板（ＣＣＬ＝Copper Clad Laminate）である。
【０００３】
このＣＣＬを大別すると２タイプある。一つのタイプが、絶縁フィルムと銅箔（導体層）を接着剤で貼付けたＣＣＬ（通常「３層ＣＣＬ」といわれている）と、もう一つのタイプが、絶縁フィルムと銅箔（導体層）を直接、接着剤を使わず、キャスティング法、ラミネート法、メタライジング法等により複合させたＣＣＬ（通常「２層ＣＣＬ」といわれている。）である。
「３層ＣＣＬ」と「２層ＣＣＬ」を比較すると、製造コストは、３層ＣＣＬの方が絶縁フィルム、接着剤等の材料費・ハンドリング性など製造する上で容易なため価格的に安価である。一方、耐熱性、薄膜化、寸法の安定性等の特性は、２層ＣＣＬの方が優れ、回路のファインパターン化、高密度実装化を受けて、高価ではあるが、薄型化が可能な２層ＣＣＬの需要が拡大してきている。
【０００４】
また、ＦＰＣにＩＣを実装する方法として、ＣＣＬに配線パターンを形成した後、フィルムを透過する光によってＩＣの位置を検出するＣＯＦ実装（ＩＣが直接ＦＰＣ上に載せられるところからチップオンフィルム（ＣＯＦ）と呼ばれている。）が主流であり、素材自体の薄さ及び絶縁材料の透明性が要求される。この点からも２層ＣＣＬが有利である。
２層ＣＣＬの製造法は３つに分けられる。一つは電解銅箔または圧延銅箔にキャスティング法によって絶縁フィルムを貼り付ける方法、二つは絶縁フィルムに電解銅箔または圧延銅箔をラミネート法により貼り付ける方法、さらに三つは、絶縁フィルム上にドライプロセス（ここで、ドライプロセスとは、スパッタリング法、イオンプレーティング法、クラスターイオンビーム法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等を指す。）により絶縁フィルム上に薄膜の下地金属層を設け、その上に電気銅めっきを行って銅層を形成する方法がある。通常この三番目の方法をメタライジング法と呼んでいる。
【０００５】
上記の製造方法のうちキャスティング法、ラミネート法により電解銅箔を絶縁フィルムに貼り付けた場合、粗化処理された電解銅箔の凹凸表面が絶縁フィルム表面に食い込むため、安定性のあるピール強度を保つことができる。
しかし、絶縁フィルム上の銅箔をエッチングして配線パターンを形成する際、銅箔表面の凹凸により、配線パターンの断面形状が裾広がりの台形になりやすく、ファインパターンを切ることが困難なことが指摘されている。このことからファインパターン加工を考える場合、凹凸が大きい電解銅箔の使用はあまり適さない。
従って、最近、電解銅箔表面の平滑化、薄箔化が進んでいる。銅箔表面の平滑化は、ファインパターンを切る上では効果があるが、一方で絶縁フィルムとの密着性は低下し、ファインパターンの加工性と密着性の両者を兼ね備えた銅箔は得られていない。
【０００６】
また、銅箔の厚みが厚いと、回路を切る際にエッチング時間がかかり、生産性が悪くなる欠点がある。このため、薄箔化が進んでいるが、箔が薄くなると箔に皺が入りやすく、取り扱いが困難になるため、現在のところその厚さは９μｍまでが限界である。
さらに、ＣＯＦ実装においても、銅箔の表面粗さが粗いとフィルム表面にその形跡を残すこととなり、フィルムの透過性を悪くすることから表面粗さが粗いことはあまり好ましいことではない。
【０００７】
圧延銅箔に関しては、表面の粗さという点では電解銅箔より平滑である。しかし圧延銅箔においても、ファインパターン加工性と密着性の両性能を兼ね備えた銅箔は得られていない。
また、電解銅箔と同様に、９μｍ厚未満の銅箔を使用することは取り扱いが難しいため、９μｍ以上の銅箔を使用せざるを得ないのが現状である。
さらには、圧延銅箔はＣＯＦ実装においても電解銅箔より表面粗さが小さいことから、絶縁フィルムの表面を荒らす（粗くする）ことがないので、ある程度透過性が改善されるものの、圧延時に生ずる圧延スジの影響で十分満足するには至っていない。
【０００８】
こうしたことから、ファインパターンが切れる点、また、パターンエッチング後の絶縁フィルムの透過性に優れ、ＣＯＦ実装に好都合である点から、絶縁フィルム上に、スパッタリング法、イオンプレーティング法などのドライプロセスを用いて薄膜の銅層を設け、その上に８μｍ以下の電気銅めっきを行ったメタライジング法による２層ＣＣＬが、ＣＯＦ実装用の材料として特に注目されている。
しかし、この材料の一つの問題点として、ピール強度が確保できないという問題があった。この問題の解決方法としては、絶縁フィルムと銅層の中間層（シード層）として、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ及びそれらの化合物の層を形成する方法が検討され、近年ピール強度が改善されてきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、メタライジング法による２層ＣＣＬは、１５０℃程度の高温下に長期間放置する耐熱試験を行なうと、初期ピール強度と比較し、ピール強度が大幅に減少する傾向がみられる。そのため、パターン形成工程における液状レジスト塗布後の乾燥時に１００〜１５０℃程度の熱が加えられ、かつ、形成されたパターンにＩＣ等を実装する際のボンディングや半田付けにおいても２５０℃程度の熱が加えられることを考慮すると、従来のメタライジング法で製造された２層ＣＣＬは高温でのファインパターンの形成および／またはＣＯＦ実装に適さず、したがって耐熱性の向上が必要不可欠な問題となってきている。
【００１０】
本発明者等は、絶縁フィルムの表面にドライプロセスでシード層を設け、その上に、ドライプロセスによって銅薄膜を形成し、さらにその上に電気銅めっきを行って銅層を形成した銅メタライズド積層板（２層ＣＣＬ）につき、該２層ＣＣＬが１５０℃程度の高温下に長時間放置した時、なぜ絶縁フィルムとの密着強度が低下するのか、という問題につき究明した。その結果、絶縁フィルムを透過してくる酸素によって、銅層と絶縁フィルムとの界面付近の銅が酸化されて銅酸化物を形成し、その後の熱負荷により前記酸化反応が加速されて銅層と絶縁フィルムの界面部分に銅酸化物の層が生成し、該銅酸化物層の強度が弱いため、銅層と絶縁フィルムの界面部分の密着強度が劣化して接着強度が低下するとの見解を得た。
【００１１】
本発明は、１５０℃程度の高温下に長期間放置しても、絶縁フィルムと銅層との密着強度（ピール強度）が大幅に低下することのない銅メタライズド積層板、特にファインパターン形成および／またはＣＯＦ実装に適した銅メタライズド積層板とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点の銅メタライズド積層板は、絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素層を少なくとも一層以上設け、前記元素層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第２の観点の銅メタライズド積層板は、絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた二種以上の元素からなる合金層を少なくとも一層以上設け、前記合金層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第３の観点の銅メタライズド積層板は、絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、前記元素層と該元素層に続いて前記合金層とによる複合層を設け、該複合層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第４の観点の銅メタライズド積層は、絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、前記合金層と該合金層に続いて前記元素層とによる複合層を設け、該複合層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の銅メタライズド積層板は、前記シード層に接する前記元素層、前記合金層、前記複合層をドライプロセスにより形成したことを特徴とする。
【００１７】
本発明の銅メタライズド積層板は、前記銅含有層の表面に粗化処理を施すことが好ましい。
【００１８】
本発明の銅メタライズド積層板は、前記銅含有層の表面にＮｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇまたはその合金のうち、少なくとも１種類の金属層が形成されていることが好ましい。
【００１９】
本発明の銅メタライズド積層板は、前記銅含有層の表面に防錆処理が施されていることが好ましい。
【００２０】
本発明の銅メタライズド積層板は、前記銅含有層の表面にシランカップリング処理が施されていることが好ましい。
【００２１】
本発明の第５の観点の銅メタライズド積層板の製造方法は、絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素層を少なくとも一層以上設け、前記元素層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする製造方法である。
【００２２】
本発明の第６の観点の銅メタライズド積層板の製造方法は、絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた二種以上の元素からなる合金層を少なくとも一層以上設け、前記合金層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする製造方法である。
【００２３】
本発明の第７の観点の銅メタライズド積層銅メタライズド積層板の製造方法は、絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けたシード層を有し、該シード層に接して、前記元素層に続いて前記合金層を設けた複合層を設けるか、または前記合金層に続いて前記元素層を設けた複合層を設け、前記複合層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする製造方法である。
【００２４】
本発明法の銅メタライズド積層板の製造方法は、前記シード層に接する前記元素層、前記合金層、前記複合層を、ドライプロセスにより形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、１５０℃程度の高温下に長期間放置しても、絶縁フィルムと銅含有層との密着強度（ピール強度）が大幅に低下することのない銅メタライズド積層板、特にファインパターン形成および／またはＣＯＦ実装に適した銅メタライズド積層板とその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明で使用する絶縁フィルムは、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、液晶ポリマー等を使用することが好ましい。
本発明においては上記絶縁フィルム上に、ドライプロセスによりシード層を設ける。
シード層はＣｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ及びそれらの化合物（合金）等からなり、絶縁フィルム上に薄膜状に形成されている。シード層の膜厚は、１〜５０ｎｍが好適である。これは、１ｎｍを下回ると絶縁フィルム（例えばポリイミドフィルム）との密着性を高めるシード層としての役割を果たさなくなり、５０ｎｍを越えるとエッチング性が悪くなる危険性があるからである。
【００２７】
本発明の第１は、絶縁フィルムの少なくとも一方の面にドライプロセスにより設けた前記シード層を有し、該シード層に接して、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素層を少なくとも一層以上設け、前記元素層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする銅メタライズド積層板である。
【００２８】
本発明の第２は、該シード層に接する面に少なくとも二種類以上の元素を含む合金層を形成する。合金層は、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた少なくとも二種類以上の元素を含む合金である。さらに、前記シード層に接する面の合金層は、ドライプロセスにより形成することを特徴とする。ドライプロセスを採用することにより、ターゲットに合金を使用すれば、基本的に上記元素の少なくとも二種類以上の合金層を、任意の組成でシード層上に形成することが可能である。
【００２９】
本発明の第３は、シード層に接して、前記元素層に続いて前記合金層を設けた複合層を設けるか、または前記合金層に続いて前記元素層を設けた複合層を設け、前記複合層上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設けたことを特徴とする。
【００３０】
前記シード層上に元素層、合金層、複合層を付着させる場合、付着厚としては５０ｎｍ〜１，０００ｎｍが好ましい。５０ｎｍ以下ではピンホールが多く、この上に銅含有層を製膜形成するための電気めっきにおいてめっき層が不均一になるためである。また、１，０００ｎｍを越える合金層を付着させることは処理時間を要し、あまり現実的でないためである。
シード層を付着させる一つの方法としては、まず絶縁フィルム表面に低温プラズマ処理を施す。この低温プラズマ処理は、直流、もしくは低周波、高周波電源にて好ましくは１０−３〜１０Ｔｏｒｒの酸素、窒素、アルゴン等の気体をグロー放電させて行う。
処理時間は、プラズマの濃度、エネルギー、絶縁フィルムの種類により異なるが、例えば絶縁フィルムとしてポリイミドを使用し、３×１０−２Ｔｏｒｒの酸素を１３．５６ＭＨｚの高周波電源でグロー放電を行った場合には（変質物質除去せず）、１０〜４０秒程度で密着強度がピーク値になる。従って、プラズマ処理時間は１０〜４０秒以上にすることが望ましい。
【００３１】
上記のようにしてプラズマ処理を行った後、溶剤、水溶液等に絶縁フィルムを浸漬することによりプラズマ処理により発生した変質物質を除去する。この際、絶縁フィルムにポリイミドを使用した場合、変質物質（低分子化合物）の除去には、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ等のアニオン系界面活性剤にピロ亜硫酸ソーダを添加した界面活性剤水溶液、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、オルソ珪酸ソーダと界面活性剤等からなるアルカリ水溶液等の脱脂剤を用いる。なお、アルカリ系水溶液は、アルカリ濃度の高いものは、ポリイミドへのエッチング作用を有し、プラズマ処理の効果を損なうので、適度の濃度のものを使用するよう留意する必要がある。
【００３２】
次に、変質物質を除去した絶縁フィルム上に、シード層をドライプロセスにより付着させる。Ｃｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ及びそれらの化合物（合金）等の絶縁フィルムとの密着性を高める金属をシード層として１〜５０ｎｍの厚さに付着させた後、元素層、合金層、複合層を形成する。元素層、合金層、複合層を形成した後さらに銅層を５０ｎｍ〜１，０００ｎｍ付着させ、その後、その上に銅または／および銅合金からなる銅含有層を設ける。
【００３３】
上記各層形成後、銅または／および銅合金層の形成は、電気めっきで行う方法が好ましく、浴種としては、硫酸浴またはスルファミン酸浴、ピロリン酸浴またはシアン浴等が挙げられ、表面を平滑化する場合には、これらの浴に有機または／および無機の添加剤を添加してめっきを行う。
【００３４】
上記銅層または／および銅合金表面（絶縁フィルム接着面とは反対側の面）には、粗化処理を施す。粗化処理を施すことにより、この上にさらに絶縁フィルムを接着させる場合の接着強度を上げることができる。
粗化処理の方法としては、塩酸、硝酸、硫酸等を用いた電気化学的エッチング処理、化学的エッチング処理、あるいはめっきにより粗化粒子を付着させる処理を行うことが好ましい。
めっきにより粗化粒子を付着させる処理の場合、Ｃｕ、若しくはＣｕとＭｏの合金粒子、またはＣｕとＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ及びＣｒの群から選ばれる少なくとも１種の元素とからなる合金粒子、若しくは該合金粒子とＶ、Ｍｏ及びＷの群から選ばれる少なくとも１種の元素の酸化物との混合物である微細粗化粒子を表面に付着させる。
これら金属粒子、合金粒子、或いは種々粒子の混合物を微細粗化粒子として付着させることにより、銅箔の平滑化表面に微細粗化粒子が付着し、この上にさらに絶縁フィルムを接着させる場合の接着強度を上げることができる。これらの付着金属は、少なくとも０．０１ｍｇ／ｄｍ２以上１００ｍｇ／ｄｍ２以下を付着させることが望ましい。０．０１ｍｇ／ｄｍ２以下では接着強度を上げる効果に乏しく１００ｍｇ／ｄｍ２を越える量を被覆させても接着強度を上げる効果は飽和してしまうからである。
【００３５】
上記構成の銅メタライズド積層板に金属被覆処理、防錆処理またはシランカップリング処理またはこれら２種類または３種類を組み合わせた処理を施す。金属被覆処理は、前記銅含有層の表面にＮｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇまたはその合金のうち、少なくとも１種類の金属層が形成されていることが好ましい。
これらの金属が被覆されていることにより、単に大気中での防錆の役目を果たすだけでなく、プリント配線板の作成時にかかる熱工程で加熱変色を防ぐことが可能である。これらの金属被覆処理は、少なくとも０．０１ｍｇ／ｄｍ２以上３０ｍｇ／ｄｍ２以下付着させることが望ましい。０．０１ｍｇ／ｄｍ２以下では加熱変色を防ぐことができず、３０ｍｇ／ｄｍ２以上付着させても耐加熱変色効果は飽和してしまうためである。
【００３６】
防錆処理はベンゾトリアゾール等の有機被膜及びクロメート処理等の無機被膜が好ましい。プリント配線板では、クロメート処理、さらに好ましくは電解クロメート処理等を行うと、該表面に酸化防止層が形成されると同時にこの上にさらに絶縁フィルムを接着させる場合の接着強度を上げることができるので好ましい。形成されるクロム量としては、０．０１〜０．２ｍｇ／ｄｍ２程度のクロム酸化物またはその水和物などを付着させることが望ましく、これにより銅箔に優れた防錆機能を付与することができる。
またシランカップリング剤については、ビニル系シラン、エポキシ系シラン、スチリル系シラン、メタクリロキシ系シラン、アクリロキシ系シラン、アミノ系シラン、ウレイド系シラン、クロロプロピル系シラン、メルカプト系シラン、スルフィド系シラン、イソシアネート系シラン等を使用することが好ましい。シランカップリング剤の種類は、使用するカバーフィルム樹脂により合わせ選択し使用することが好ましい。この場合も、さらに絶縁フィルムをカバーフィルムとして接着させる場合、接着強度を上げることができる。
【実施例】
【００３７】
実施例１：
絶縁フィルムとして厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社、商品名：ＫＡＰＴＯＮＮ−１５０ＥＮ）を用い、キャリアガスとして酸素を使用して２０秒間プラズマ処理を行った。なお、プラズマ処理の条件は、ガス圧：３×１０−２Ｔｏｒｒ、高周波電源：１３．５６ＭＨｚ、１００Ｗである。次いで、プラズマ処理を施したポリイミドフィルムをアルカリ系水溶液に５０℃、３分の条件で浸漬することにより変質物質を除去し、水洗、乾燥した。
次いで、ポリイミドフィルム上にシード層としてスパッタ法（ターゲット：クロム、キャリアガス：アルゴン）により１０ｎｍのクロム層を設け、続いて、該クロム層上に亜鉛層をスパッタ法（ターゲット：亜鉛、キャリアガス：アルゴン）で０．００５μｍの厚さに設けた。さらにその上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）により０．５μｍの厚さに設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
〔電気銅めっき条件Ａ〕
硫酸銅      ５０〜１００ｇ／ｌ
硫酸        ５０〜１００ｇ／ｌ
添加剤      微量
電流密度  ０．１〜１Ａ／ｄｍ２
【００３８】
実施例２：
実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム上にスパッタ法で１０ｎｍのクロム層（シード層）を設け、続いて、クロム層上にニッケル層をスパッタ法（ターゲット：ニッケル、キャリアガス：アルゴン）で０．００２μｍの厚さに設けた。さらにその上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）により０．５μｍの厚さに設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
【００３９】
実施例３：
実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム上にスパッタ法で１０ｎｍのクロム層（シード層）を設け、続いて、クロム層上にアルミニウム層をスパッタ法（ターゲット：アルミニウム、キャリアガス：アルゴン）で０．００２μｍの厚さに設けた。さらにその上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）により０．５μｍの厚さに設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
【００４０】
実施例４：
実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム上にスパッタ法で１０ｎｍのクロム層を設け、続いて、クロム層上に銅−亜鉛合金層（ターゲット：銅７０％−亜鉛３０％合金、キャリアガス：アルゴン）をスパッタ法で０．２０μｍの厚さに設けた。さらにその上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）により０．５μｍの厚さに設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
【００４１】
実施例５：
実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム上にスパッタ法で１０ｎｍのクロム層を設け、続いて、クロム層上に銅−亜鉛合金層（ターゲット：銅９０％−亜鉛１０％合金、キャリアガス：アルゴン）をスパッタ法で０．２０μｍの厚さに設けた。さらにその上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）により０．５μｍの厚さに設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
【００４２】
実施例６：
実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム上にスパッタ法で１０ｎｍのクロム層を設け、続いて、クロム層上にニッケル層をスパッタ法（ターゲット：ニッケル、キャリアガス：アルゴン）で０．００１μｍの厚さに設けた。その上に銅−亜鉛合金層（ターゲット：銅７０％−亜鉛３０％合金、キャリアガス：アルゴン）をスパッタ法で０．２０μｍの厚さに設けた。さらにその上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）により０．５μｍの厚さに設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
【００４３】
実施例７：
実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム上にスパッタ法で１０ｎｍのクロム層を設け、続いて、クロム層上に銅−亜鉛合金層をスパッタ法（ターゲット：銅７０％−亜鉛３０％合金、キャリアガス：アルゴン）をスパッタ法で０．２０μｍの厚さに設けた。その上に錫層（ターゲット：錫、キャリアガス：アルゴン）をスパッタ法で０．００２μｍの厚さに設けた。さらにその上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）により０．５μｍの厚さに設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
【００４４】
実施例８：
実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム上にスパッタ法で１０ｎｍのクロム層を設け、続いて、該クロム層上に合金層として、銅−錫合金をスパッタ法（ターゲット：銅７０％−錫３０％合金、キャリアガス：アルゴン）で０．２０μｍの厚さに設けた。さらにその上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）により０．５μｍの厚さに設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
【００４５】
実施例９：
実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム上にスパッタ法で１０ｎｍのクロム層を設け、続いて、クロム層上に合金層として、ニッケル−コバルト合金をスパッタ法（ターゲット：ニッケル５０％−コバルト５０％合金）で０．００５μｍ設けた。さらにその上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）により０．５μｍの厚さに設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
【００４６】
実施例１０：
実施例１と同様にして、ポリイミドフィルム上にスパッタ法で１０ｎｍのクロム層を設け、続いて、クロム層上に合金層として、ニッケル−コバルト合金をスパッタ法（ターゲット：ニッケル５０％−コバルト６０％合金）で０．００５μｍ設けた。その上に銅−亜鉛合金層（ターゲット：銅７０％−亜鉛３０％合金、キャリアガス：アルゴン）をスパッタ法で０．２０μｍの厚さに設けた。さらにその上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）により０．５μｍの厚さに設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
【００４７】
比較例１：
実施例１と同様に、絶縁フィルムとして厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社、商品名：ＫＡＰＴＯＮＮ−１５０ＥＮ）を用い、キャリアガスとして酸素を使用して２０秒間プラズマ処理を行った。なお、プラズマ処理条件はガス圧：３×１０−２Ｔｏｒｒ、高周波電源：１３．５６ＭＨｚ、１００Ｗである。
次いで、プラズマ処理を施したポリイミドフィルムをアルカリ系水溶液に５０℃、３分の条件で浸漬することにより変質物質を除去し、水洗、乾燥した。その後、ポリイミドフィルム上にスパッタ法（ターゲット：クロム、キャリアガス：アルゴン）によって、１０ｎｍのクロム層を設け、続いて、クロム層上に銅層をスパッタ法（ターゲット：銅、キャリアガス：アルゴン）で０．５μｍ設けた。その後、条件Ａにより厚さが８μｍになるように電気銅めっき層を形成した。
【００４８】
〔評価方法〕
評価サンプルの試作
上記実施例及び比較例で作成した銅張積層板（サイズ１００ｍｍ×５０ｍｍ）を１５０℃の恒温槽に１６８時間入れ試作サンプルとした。
【００４９】
ピール強度の測定
上記熱処理を行った銅張積層板から試料を切りだし、ＪＩＳＣ６５１１に規定する方法に準拠し、幅１ｍｍの測定試料により、８μｍ銅膜とポリイミドフィルムのピール強度をｎ＝３で測定した。
【００５０】
[評価結果]
[ピール強度]
評価結果を表１に示す。表１はｎ＝３の平均値で示している。
表１から明らかなように、各実施例のサンプルのピール強度は加熱処理前の強度と比較して大きく劣化しているものはなく、製品として満足する強度を保持したが、比較例１のサンプルはピール強度が極端に落ち、製品としての価値が損なわれる結果となった。
【００５１】
[ＣＯＦ実装]
前記評価サンプルとして実施例および比較例で作成した銅張積層板にＬ／Ｓ＝２５／２５μｍ幅の回路を形成し、ｎ＝１，０００で、該回路にＩＣチップを実装した。実装条件はチップ側温度：４６０℃、テープ側温度：１００℃、荷重：１５ｋｇｆ（１３．６ＭＰａ）、時間：３秒である。その結果、実施例１〜９のサンプルではＩＣを正常に回路に実装でき、ポリイミド−回路間の剥離が全く発生しなかった。これに対し、比較例１のサンプルは加熱されてピール強度が落ちたため、ｎ＝５のポリイミド−回路間の剥離が発生した。
【００５２】
【表１】
2006159632.tif 000002
【００５３】
本発明は、表１に示すように１５０℃程度の高温下に長期間放置しても、絶縁フィルムと銅層との密着強度（ピール強度）が大幅に低下することはなかった。また、ファインパターン形成、ＣＯＦ実装にも適しており、優れた銅メタライズド積層板とその製造方法を提供することができる。