包銅箔機(jī)和使用該包銅箔機(jī)制造的覆銅層壓板、印制電路板以及無核基板的制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種包銅箔機(jī)和使用該包銅箔機(jī)制造的覆銅層壓板、印 制電路板以及無核基板。

【背景技術(shù)】
近年來，半導(dǎo)體封裝等中使用的增層基板逐漸被替換為無核基板。隨著電子設(shè)備 的小型化和薄型化的發(fā)展，電路板制造商正在研究使用被稱為無核基板的可薄型化基板的 多層層壓板的制造。但是，由于無核基板中不存在支撐配線層的核心層，因而剛性不足，有 可能在形成配線層期間出現(xiàn)斷裂、翹曲、裂縫等不良情況。因此，正在研究將構(gòu)成帶載體極 薄銅箱的載體箱作為支撐體，在包銅箔機(jī)側(cè)層壓增層電路板，最后剝除構(gòu)成帶載體極薄銅 箱的載體箱而僅取出無核基板的制造工序。

增層基板是在作為支撐體的核心層的兩側(cè)層疊微細(xì)的配線層（堆積層（build up layer))，形成高密度的配線。核心層采用使用玻璃環(huán)氧樹脂等的印制電路板技術(shù)，但是，該 核心層成為使電氣特性劣化的原因。尤其是，貫穿核心層的電鍍通孔所具有的較大的電感 成分，成為使半導(dǎo)體芯片的電源雜音增大的主要原因。因此，采用不存在該核心層的無核基 板的動(dòng)向正在快速推進(jìn)。

對(duì)于將包銅箔機(jī)作為支撐體的無核基板的具體制造工序進(jìn)行說明。無核基 板通過依次進(jìn)行的工序進(jìn)行制造。首先，在支撐體用的包銅箔機(jī)的包銅箔機(jī)側(cè)粘貼預(yù)浸料。接著，在預(yù)浸料的另一側(cè)表面上， 粘貼配線形成用的包銅箔機(jī)。然后，從粘貼的帶載體極薄銅箱上剝離配線形成用載體箱,將包銅箔機(jī)蝕刻為規(guī)定的配線圖案而形成微細(xì)配線 。接著，在該微細(xì)配線上再次粘貼預(yù)浸料,由此完成無核基板的第一層。然后，反復(fù)的工序直到形成所需層數(shù)的微細(xì)配線為止，由 此在作為支撐體的包銅箔機(jī)上形成無核基板。然后，剝離支撐體用的 包銅箔機(jī)的載體箱，最后通過蝕刻等除去露出的包銅箔機(jī),由此能夠 制成無核基板。

在上述無核基板的制造中，從包銅箔機(jī)剝離支撐體用載體箱1時(shí)的抗撕 強(qiáng)度，必須具有在形成（層壓）構(gòu)成無核基板的層時(shí)的沖壓或蝕刻等制造工序中不會(huì)發(fā)生 剝離程度的粘合性，并且具有在形成（層壓）所述層后的后續(xù)工序中能夠通過機(jī)械撕下程 度的適當(dāng)?shù)恼澈闲浴?br />
例如專利文獻(xiàn)和中公開了帶載體銅箱，但并非全部都是打算制造無核基板的 銅箱，另外，本發(fā)明人等意識(shí)到，即使將這些提案直接使用于無核基板的制造中，也有可能 發(fā)生預(yù)料之外的不良情況。例如，專利文獻(xiàn)1的目的在于，考慮到制造多層層壓板時(shí)負(fù)載的 溫度，設(shè)定為即使置于300°C~400°C的高溫環(huán)境中也能夠容易地剝離載體箱和包銅箔機(jī)， 主要目的在于將剝離界面設(shè)為2層，并對(duì)包括2層的剝離層的金屬比加以規(guī)定從而容易剝離。

另外，專利文獻(xiàn)中為了使剝離強(qiáng)度較低，并抑制產(chǎn)生氣泡而對(duì)構(gòu)成剝離層的2種 金屬A和B的含有量進(jìn)行了規(guī)定。

專利文獻(xiàn)和的提案均是以在制造層壓板時(shí)負(fù)載的高溫（300°C~400°C )加熱 下進(jìn)行沖壓后，仍可將從包銅箔機(jī)撕下載體箱時(shí)的抗撕強(qiáng)度維持為較低強(qiáng)度為目的 而開發(fā)的，在使用這樣的載體抗撕強(qiáng)度低的帶載體銅箱作為支撐體而制造層壓板、尤其是 無核基板時(shí)，有可能發(fā)生下述不良情況，即：因?yàn)樾纬桑▽訅海訒r(shí)的沖壓或蝕刻等制造工 序中負(fù)載的作用力，而使作為支撐體的載體箱與包銅箔機(jī)之間在層壓工序中的非預(yù)期階段 中發(fā)生剝離。

另外，另一方面，在構(gòu)成無核基板的層的形成（層壓）中，也使用與作為支撐體的 包銅箔機(jī)相同的包銅箔機(jī)。當(dāng)在的工序之后撕下配線形成用載體箱時(shí)，若從包銅箔機(jī)上撕下配線形成用載體箱時(shí)的抗撕強(qiáng)度高于從帶載體極 薄銅箱上撕下支撐體用載體箱的抗撕強(qiáng)度，則被用作支撐體的載體箱有可能在無核 基板制造工序中意外剝離。

因此，在制造無核基板時(shí)，必須準(zhǔn)備載體抗撕強(qiáng)度不同的兩種包銅箔機(jī)，即 用作支撐體的包銅箔機(jī)和用于形成配線的包銅箔機(jī)。但是，從銅箱制造 商的觀點(diǎn)來看，準(zhǔn)備這兩種具有不同載體抗撕強(qiáng)度的包銅箔機(jī)需要頻繁切換制造條 件，從而導(dǎo)致制造成本增加，因而并不理想。另外，從使用該無核基板的電路板（PCB)制造 商的觀點(diǎn)來看，載體抗撕強(qiáng)度低的產(chǎn)品（包銅箔機(jī)）僅可用于形成配線，而載體抗撕 強(qiáng)度高的產(chǎn)品（包銅箔機(jī)）僅可用作無核基板制造時(shí)的支撐體，從而存在用途分別 被限定這一問題。為了消除上述缺點(diǎn)，要求開發(fā)出以僅使用一種包銅箔機(jī)為前提，并 能夠通過用戶方進(jìn)行的簡(jiǎn)單方法而變更為分別適于支撐體和配線形成的載體抗撕強(qiáng)度的 包銅箔機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明要解決的技術(shù)問題如上所述，要求開發(fā)出能夠在用戶方任意變更載體抗撕強(qiáng)度的帶載體銅箱。尤其 是在無核基板的制造中，要求在微細(xì)配線的層形成（層壓）工序中，于所施加的溫度（根據(jù) 預(yù)浸料的種類而不同，但大部分在150°C~220°C的范圍內(nèi)）下加熱負(fù)載后的載體抗撕強(qiáng)度 較低，另外，關(guān)于被用作支撐體的包銅箔機(jī)，要求開發(fā)出能夠在可機(jī)械剝離的范圍內(nèi) 較高地設(shè)定載體抗撕強(qiáng)度的、載體抗撕強(qiáng)度具有兩面性的包銅箔機(jī)。

 本發(fā)明的目的在于提供一種滿足上述要求的包銅箔機(jī)和使用該帶載體極 薄銅箱制造的覆銅層壓板、銅印制電路板以及無核基板。技術(shù)方案 本發(fā)明的包銅箔機(jī)是在載體箱上依次層壓擴(kuò)散防止層、剝離層以及極薄銅 箱而形成，其特征在于，從未加熱的所述包銅箔機(jī)上撕下載體箱，并利用俄歇電子分 光分析法（AES)對(duì)撕下的載體箱的剝離面進(jìn)行深度方向組成分析，以Cu、Co、Mo、Ni、Fe、W、 Cr、C以及O作為分母時(shí)的、距離所述剝離面15nm以內(nèi)的深度位置處存在的Cu的元素比例 的最大值為9at. %~91at. %。更優(yōu)選在距離剝離界面5nm以內(nèi)的位置處以上述元素比例 含有Cu。

本發(fā)明的包銅箔機(jī)，優(yōu)選從在220°C下進(jìn)行1小時(shí)熱處理后的帶載體極薄 銅箱撕下載體箱時(shí)的抗撕強(qiáng)度Tl小于0. 02kN/m，并且，從在350°C下進(jìn)行10分鐘熱處理后 的包銅箔機(jī)撕下載體箱時(shí)的抗撕強(qiáng)度T2為0. 02kN/m~0. lkN/m，尤其優(yōu)選在350°C 下進(jìn)行10分鐘熱處理后的所述抗撕強(qiáng)度T2、與在220°C下進(jìn)行熱處理后的所述抗撕強(qiáng)度Tl 之差（T2-T1)在 0· 015kN/m ~0· 080kN/m 的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，從未加熱的包銅箔機(jī)上撕下載體箱，針對(duì)撕下的載體箱的剝 離面進(jìn)行的深度方向組成分析，是指利用俄歇電子分光分析法（AES)進(jìn)行測(cè)量，以Cu、Co、 Mo、Ni、Fe、W、Cr、C以及0作為分母時(shí)的、距離所述剝離面15nm以內(nèi)的深度位置處存在的 Cu的元素比例的最大值為9at. %~96at. %。距離所述剝離面的深度是指以利用Ar離子 束濺鍍SiOJt的速度換算后的值。優(yōu)選剝離層包含Cu，并且包含選自Mo、W、Fe、Co、Ni以及Cr的群中的至少一種元 素。另外，即使是以C、N以及0元素為主體的苯并三唑等的有機(jī)類剝離層中含有Cu的形態(tài)， 也能夠同樣地實(shí)現(xiàn)加熱處理后的高載體抗撕強(qiáng)度化。但是，在剝離載體箱與包銅箔機(jī)時(shí)，這 樣的有機(jī)類剝離層的構(gòu)成物殘留在包銅箔機(jī)表面上，有可能產(chǎn)生妨礙包銅箔機(jī)的蝕刻的不 良情況，因而必須注意。優(yōu)選擴(kuò)散防止層由選自Fe、Ni、Co或者包含這些元素的合金的群中的至少一種金 屬或合金形成。優(yōu)選載體箱是銅或銅合金。

本發(fā)明的包銅箔機(jī)適于制造覆銅層壓基板、印制電路板以及無核基板。有益效果本發(fā)明的包銅箔機(jī)設(shè)定為：以僅使用一種包銅箔機(jī)為前提，關(guān)于用 作支撐體的包銅箔機(jī)，通過在高溫（例如350°C )下進(jìn)行熱處理，能夠在可機(jī)械剝離 的范圍內(nèi)提高載體抗撕強(qiáng)度，另一方面，關(guān)于作為配線形成用而使用的包銅箔機(jī)，在 微細(xì)配線的層形成（層壓）工序中施加的溫度（例如150°C~220°C )下載體抗撕強(qiáng)度未 上升。通過如此分用途而設(shè)定載體抗撕強(qiáng)度，作為無核基板層壓時(shí)的支撐體，能夠防止載體 箱與包銅箔機(jī)在層壓工序中的預(yù)料之外的階段中剝離。即，本發(fā)明的包銅箔機(jī)具有 一種產(chǎn)品能夠在各種情況下使用的劃時(shí)代特征。

【具體實(shí)施方式】
本發(fā)明涉及的包銅箔機(jī)的代表實(shí)施方式。帶載體極薄 銅箱具備：載體箱、形成于載體箱的表面上的擴(kuò)散防止層、形成于擴(kuò)散防止層 的表面上的剝離層、以及形成于剝離層的表面上的包銅箔機(jī)。剝離層可以由 單層構(gòu)成，但是，優(yōu)選由形成于載體箱側(cè)的第一剝離層和形成于極薄銅 箱側(cè)的第二剝離層構(gòu)成。在剝離層由第一剝離層和第二剝離層這兩個(gè)層構(gòu)成的情況下，在從包銅箔機(jī)上撕下載體箱時(shí)，第一剝離層殘 留在載體箱側(cè)，而第二剝離層殘留在包銅箔機(jī)側(cè)。此外，剝離層呈僅第一剝離層的單層結(jié)構(gòu)時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)。