專利名稱:附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法、附有鍍金金屬微細圖案的基材、印刷配線板 ...的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法、使用上述方法制造的附有鍍金金屬微細圖案的基材、尤其涉及母板(motherboard)、內插板(interposer)等印刷配線板以及使用上述印刷配線板的半導體裝置。
背景技術:
近年,伴隨電子設備的高功能化、輕量化、小型化、輕薄化的要求,一直在進行電子部件的高密度集成化、高密度安裝化。這些用于電子設備的印刷配線板的電路配線有高密度化、復雜化的趨勢,并一直在進行電路圖案的微細化。特別是被稱為內插板的印刷配線板的半導體元件搭載面要求電路圖案的微細化。 作為半導體裝置的印刷配線板,已知有母板和內插板。內插板雖然如同母板均為印刷配線板,但其被夾設在半導體元件(裸芯片)或半導體封裝體與母板之間,搭載于母板上。內插板雖然也如同母板那樣可作為安裝半導體封裝體的基板使用,但作為不同于母板的特有的使用方法,作為封裝基板或者模塊基板被使用。封裝基板是指將內插板用作半導體封裝的基板。半導體封裝有如下類型將半導體元件搭載于引線框上,用引線接合連接兩者,用樹脂進行密封的類型;將內插板用作封裝基板,在上述內插板上搭載半導體元件,利用引線接合等方法連接兩者,用樹脂進行密封的類型。將內插板用作封裝基板時,能夠在半導體封裝的母板連接側平面(內插板的下表面一側)配置對母板的連接端子。另外,從內插板的半導體元件連接側到母板連接側,將配線尺寸階段性放大,能夠包埋半導體元件與母板之間的配線尺寸間隙。為了應對電路微細化的進一步發(fā)展,還使用多層印刷配線板內插板。將導體電路寬度的距離與電路間的距離稱為線寬和間隙(L/S)。現(xiàn)在,半導體元件內部電路的線寬和間隙已達到亞微米等級,而對于與其連接的內插板的半導體元件連接側最外層電路的連接端子而言,線寬和間隙(L/S)為數(shù)十ym/數(shù)十μπι左右。另一方面,內插板的母板連接側最外層電路的連接端子的線寬和間隙(L/S)為數(shù)百ym/數(shù)百ym左右,于此對應的母板的內插板連接側最外層電路的連接端子的線寬和間隙(L/S)也為數(shù)百ym/數(shù)百μπι左右。另一方面,模塊基板是指作為將多個半導體封裝或者封裝前的半導體元件搭載于單個模塊內的基板被使用。即便是對于模塊基板的半導體元件搭載面,也要求電路的微細化。近年,作為實現(xiàn)印刷配線板的微細電路形成的技術,已開始進行半加成法(SAP法)。SAP法是在芯基板或層間絕緣層的表面進行粗糙化處理,接著實施成為基底的非電解鍍覆處理,利用抗蝕劑形成電鍍用掩模,利用電鍍進行電路形成部的銅增厚后,進行抗蝕劑除去和軟蝕刻,從而在絕緣層上形成電路的方法。應予說明,粗糙化是指對導體電路表面賦予微細的凹凸。另一方面,作為印刷配線板上的電路安裝部分和端子部分等的最終表面處理,進行金鍍覆。作為金鍍覆的代表方法之一,有非電解鎳-金鍍覆法。ENIG法(ElectrolessNickel Immersion Gold)是非電解鎳-金鍍覆法之一,是在非電解金鍍覆處理階段進行置換金鍍覆處理(Immersion Gold)的方法。非電解鎳-金鍍覆法,能夠防止電路、端子部分上的導體材料的擴散,能夠提高耐腐蝕性,防止鎳氧化。另外,作為其他的金鍍覆方法,已開始研究非電解鎳-鈀-金鍍覆法的應用。該方法中,對鍍覆對象采用清潔劑處理等適當?shù)姆椒ㄟM行前處理,然后,賦予鈀催化劑,然后進一步依次進行非電解鎳鍍覆處理、非電解鈀鍍覆處理以及非電解金鍍覆處理。 ENEPIG法(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold)是在非電解鎳-鈀-金鍍覆法的非電解金鍍覆處理階段進行置換鍍金處理(Immersion Gold)的方法(專利文獻I)。非電解鎳-鈀-金鍍覆法能夠防止電路、端子部分的導體材料的擴散和提高耐腐蝕性,防止鎳氧化和防止擴散。另外,非電解鎳-鈀-金鍍覆法通過設置非電解鈀鍍覆被膜,從而能夠防止因金引起的鎳氧化,因此,提高熱負載大的無鉛焊接的可靠性。此外,即便不增加金的膜厚,也不產(chǎn)生鎳擴散,因此與非電解鎳-金鍍覆法相比,能夠低成本化。但是,如果將印刷配線板的電路通過SAP工藝形成后,對上述電路進行利用非電解鎳-金鍍覆處理或者非電解鎳-鈀-金鍍覆處理的非電解金屬鍍覆,則在支撐導體電路的絕緣膜或者基板的樹脂表面的電路周圍金屬異常析出,成為降低鍍覆處理面的品質的原因。特別是為了應對近年的電路配線的高密度化、復雜化,如果將電路微細化,則因在鄰接的配線間或端子間析出的金屬而變得容易產(chǎn)生短路。封裝基板用內插板的半導體元件連接側最外層電路的連接端子,因其線寬和間隙(L/S)狹小,為數(shù)十ym/數(shù)十ym左右,所以特別容易引發(fā)短路。專利文獻2中公開了一種進行非電解銅鍍覆和銅電鍍后,利用蝕刻形成電路圖案,在其電路上進行非電解金屬鍍覆的方法,在上述蝕刻工序與非電解金屬鍍覆工序之間,將含有硝酸、氯離子以及陽離子性聚合物的溶液用作除去附著于樹脂表面的金屬析出催化劑的除去液使用。另外,在專利文獻2中還記在有為了保持絕緣性的情況下進行非電解金屬鍍覆,對于配線間隙狹小的基板,在上述蝕刻工序與非電解金屬鍍覆工序之間在上述除去液的基礎上還用公知的橋接防止液進行作用。然而,即便利用專利文獻2中公開的使用特定除去液的方法和組合使用上述特定除去液和公知橋接防止液的方法,也有可能在利用SAP法形成的電路的表面進行利用非電解鎳-金鍍覆處理或者非電解鎳-鈀-金鍍覆處理的非電解金屬鍍覆時,無法充分防止電路周圍的金屬的異常析出。根據(jù)本發(fā)明人等的研究,認為上述異常析出是因SAP法的工藝中賦予的鈀催化劑及非電解鎳-金鍍覆處理或非電解鎳-鈀-金鍍覆處理的工藝中賦予的鈀催化劑引起的。SAP工藝中,為了提高樹脂表面的非電解鍍覆附著性,在進行非電解鍍覆前賦予非電解鍍覆催化劑。應予說明,非電解鍍覆附著性是指非電解鍍覆金屬的對催化劑的吸附容易度。作為非電解鍍覆催化劑,通常使用鈀催化劑。進行SAP法的樹脂表面由鈀催化劑的附著性良好的樹脂形成,因此如果在電鍍后僅進行軟蝕刻,則在形成電路的樹脂面將殘留鈀金屬殘渣。另外,在非電解鎳-金鍍覆處理或非電解鎳-鈀-金鍍覆處理的工序中,為了提高電路表面的非電解鍍覆附著性,在非電解鎳鍍覆前賦予鈀催化劑。但是,如上所述,形成電路的樹脂面為了提高SAP工藝中的加工性而由鈀催化劑附著性良好的樹脂所形成,因此在該階段所賦予的鈀催化劑,不僅附著于屬于鍍覆對象的電路表面,還附著于電路周圍的樹脂表面。這樣的存在于樹脂表面的鈀催化劑或鈀金屬殘渣將會成為核,在電路周圍的樹脂 面引起異常析出。另外,本發(fā)明人等判明,組合SAP法和非電解鎳-鈀-金鍍覆處理時,與進行非電解鎳-金鍍覆處理的情況相比,更容易引起大量的異常析出。因此,進行非電解鎳-鈀-金鍍覆處理時,尤其需要防止異常析出。專利文獻I :日本特開2008-144188號公報專利文獻2 :日本特開2005-213547號公報
發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述實際情況而完成的,本發(fā)明的目的在于提供一種附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其在SAP工藝中的非電解鍍覆附著性優(yōu)異,可形成微細電路,并且能夠抑制在非電解鎳-鈀-金鍍覆處理或非電解鎳-金鍍覆處理中的異常析出,能夠提高微細電路的配線間絕緣可靠性和連接可靠性。另外,提供通過上述制造方法得到的附有鍍金金屬微細圖案的基材,尤其是將上述鍍金金屬微細圖案作為導體電路而得到的內插板、母板等的印刷配線板以及使用上述印刷配線板得到的半導體裝置。上述目的通過下述發(fā)明(I) (15)來實現(xiàn)。(I) 一種附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其特征在于,包括以下工序準備具有由樹脂構成的支撐表面的基材的工序,通過半加成法在上述基材的由樹脂構成的支撐表面上形成金屬微細圖案而得到附有金屬微細圖案的基材的工序,在上述金屬微細圖案的至少一部分的表面進行選自非電解鎳-鈀-金鍍覆處理和非電解鎳-金鍍覆處理中的金鍍覆處理的工序;其中,在上述由樹脂構成的支撐表面上形成以算術平均值表示的表面粗糙度為O. 5 μ m以下的底涂樹脂層,在上述底涂樹脂層上,通過半加成法形成金屬微細圖案,該半加成法包含使用鈀催化劑的非電解金屬鍍覆處理,上述金屬微細圖案的形成后,在進行上述金鍍覆處理前的任意階段,對附有金屬微細圖案的基材進行選自下述(a) Cd)中的至少一種的鈀除去處理(a)利用鈀除去劑的處理,(b)利用含有氰化鉀(KCN)的溶液的處理,(C)利用藥液的除膠渣處理,(d)利用等離子體的干式除膠渣處理,進行上述鈀除去處理后,進行上述金鍍覆處理。(2)根據(jù)上述(I)記載的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其特征在于,在進行上述鈀除去處理后的金鍍覆處理工序中,在附有金屬微細圖案的基材的金屬微細圖 案的表面賦予鈀催化劑后,在進行非電解鎳鍍覆處理或非電解鈀鍍覆處理前的任意階段,對附有金屬微細圖案的基材進行選自下述(e)和(f)中至少一種的第2鈀除去處理(e)利用pHIO 14的溶液的處理,(f)利用等離子體的干式除膠渣處理。(3)根據(jù)上述(I)或(2)記載的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其中,上述附有金屬微細圖案的基材為印刷配線板,上述金屬微細圖案為印刷配線板表面的導體電路。(4)根據(jù)上述(3)記載的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其中,上述印刷配線板為母板,其鍍覆處理部中的導體電路的線寬和間隙L/S為300 500μ m/300 500 μ m0(5)根據(jù)上述(3)記載的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其中,上述印刷配線板為內插板。(6)根據(jù)上述(5)記載的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其中,上述內插板的、與半導體元件的連接面?zhèn)鹊腻兏蔡幚聿恐械膶w電路的線寬和間隙L/S為10 50 μ m/10 50 μ m。(7)根據(jù)上述(5)記載的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其中,上述內插板的、與母板的連接面?zhèn)鹊腻兏蔡幚聿康膶w電路的線寬和間隙L/S為300 500 μ m/300 500 μ m。(8) 一種附有鍍金金屬微細圖案的基材,是通過上述(I)的方法制造的。(9) 一種印刷配線板,在印刷配線板表面的導體電路上,通過上述(I)的方法形成有選自鎳-鈀-金鍍覆層和鎳-金鍍覆層中的復合金鍍覆層。(10)根據(jù)上述(9)記載的印刷配線板,其中,上述導體電路的具有上述復合金鍍覆層的部分的線寬和間隙L/S為300 500 μ m/300 500 μ m。(11)—種內插板,在內插板表面的導體電路上,通過上述(I)的方法形成有選自鎳-鈀-金鍍覆層和鎳-金鍍覆層中的復合金鍍覆層。(12)根據(jù)上述(11)記載的內插板,其中,上述內插板的、與半導體元件的連接面?zhèn)鹊腻兏蔡幚聿恐械膶w電路的線寬和間隙L/S為10 50 μ m/10 50 μ m。(13)根據(jù)上述(11)記載的內插板,其中,上述內插板的、與母板的連接面?zhèn)鹊腻兏蔡幚聿康膶w電路的線寬和間隙L/S為300 500 μ m/300 500 μ m。(14) 一種半導體裝置,在上述(9)或(10)記載的印刷配線板上搭載有半導體。(15) —種半導體裝置,在包含上述(11) (13)中的任一項記載的內插板的印刷配線板的上述內插板上搭載有半導體。在本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法中,在絕緣層與導體電路層之間設置以算術平均值表示的表面粗糙度為O. 5 μ m以下的底涂樹脂層,然后進行SAP法的一系列工序(鈀催化劑賦予、非電解金屬鍍覆以及金屬電鍍)。因此,在鈀催化劑的附著性良好且具有均勻致密的凹凸的樹脂表面形成非電解金屬鍍覆層。因此,由樹脂構成的基材的表面的非電解鍍覆附著性優(yōu)異,能夠形成剝離強度優(yōu)異的金屬微細圖案。應予說明,表面粗糙度是指例如基于JIS B 0601測定的數(shù)值,剝離強度是指例如基于JIS C 6481測定的樹脂與金屬界面的剝離強度。上述算術平均值表示的表面粗糙度例如可基于JIS B 0601進行測定。此外,通過進行選自上述(a) (d)中的至少一種的鈀除去處理,從而能夠防止利用SAP法的金屬微細圖案形成時以及利用非電解鎳-鈀-金鍍覆處理或非電解鎳-金鍍覆處理的金鍍覆處理時的鈀金屬的異常析出。另外,進行非電解鎳-鈀-金鍍覆處理時,在從賦予鈀催化劑后到進行非電解鈀鍍覆前之間,進行非電解鎳-金鍍覆處理時,在從賦予鈀催化劑后到進行非電解鎳鍍覆前之·間,進行上述(e)或(f)的第2鈀除去處理,由此,能夠將進行金鍍覆處理時的金屬的異常析出抑制到更低程度。因此,通過進行本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,能夠得到配線間絕緣可靠性和連接可靠性優(yōu)異的具有微細電路的、附有鍍金金屬微細圖案的基材、尤其是內插板、母板等印刷配線板。與上述同樣地利用本發(fā)明的方法形成內插板的母板連接側最外層的導體電路以及母板的內插板連接側最外層的導體電路,僅露出端子部分,其他部分用阻焊層覆蓋,對上述端子部分可利用本發(fā)明的方法進行金鍍覆處理。
圖IA是表示本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的一個例子(前半的一工序)的不意圖。圖IB是表示本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的一個例子(前半的一工序)的不意圖。圖IC是表示本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的一個例子(前半的一工序)的不意圖。圖ID是表示本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的一個例子(前半的一工序)的不意圖。圖IE是表示本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的一個例子(前半的一工序)的不意圖。圖IF是表示本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的一個例子(前半的一工序)的不意圖。圖IG是表示本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的一個例子(后半的一工序)的不意圖。圖IH是表示本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的一個例子(后半的一工序)的不意圖。
圖II是表示本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的一個例子(后半的一工序)的不意圖。圖IJ是表示本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的一個例子(后半的一工序)的不意圖。圖2A是說明將底涂樹脂層粗糙化的方法的示意圖。圖2B是說明將底涂樹脂層粗糙化的方法的示意圖。圖2C是說明將底涂樹脂層粗糙化的方法的示意圖。圖3是表示ENEPIG法的步驟的框圖。圖4是表示ENIG法的步驟的框圖。圖5是示意的表示本發(fā)明的實施方式中的半導體裝置的安裝分層結構的一個例·子的圖。圖6是示意表示使用本發(fā)明的實施方式中的內插板的半導體封裝的一個例子的圖。圖7是示意表示在實施例的試件上形成的梳齒圖案狀銅電路的圖。圖8是實施例I中得到的鍍覆處理物的端子部分的電子顯微鏡照片。圖9是實施例2中得到的鍍覆處理物的端子部分的電子顯微鏡照片。圖10是實施例3中得到的鍍覆處理物的端子部分的電子顯微鏡照片。圖11是實施例4中得到的鍍覆處理物的端子部分的電子顯微鏡照片。圖12是實施例5中得到的鍍覆處理物的端子部分的電子顯微鏡照片。圖13是實施例12中得到的鍍覆處理物的端子部分的電子顯微鏡照片。圖14是比較例I中得到的鍍覆處理物的端子部分的電子顯微鏡照片。
具體實施例方式本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法的特征在于,包括以下工序準備具有由樹脂構成的支撐表面的基材的工序,通過半加成法在上述基材的由樹脂構成的支撐表面上形成金屬微細圖案得到附有金屬微細圖案的基材的工序,在上述金屬微細圖案的至少一部分的表面進行選自非電解鎳-鈀-金鍍覆處理和非電解鎳-金鍍覆處理中的金鍍覆處理的工序,其中,在上述由樹脂構成的支撐表面上形成以算術平均值表示的表面粗糙度為O. 5 μ m以下的底涂樹脂層,在上述底涂樹脂層上,通過半加成法形成金屬微細圖案,該半加成法包含使用鈀催化劑的非電解金屬鍍覆處理,上述金屬微細圖案形成后,在進行上述金鍍覆處理前的任意階段,對附有金屬微細圖案的基材進行選自下述(a廣(d)中的至少一種的鈀除去處理(a)利用鈀除去劑的處理,(b)利用含有氰化鉀(KCN)的溶液的處理,(c)利用藥液的除膠渣處理,以及(d)利用等離子體的干式除膠渣處理,進行上述鈀除去處理后,進行上述金鍍覆處理。
另外,本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,優(yōu)選在進行上述鈀除去處理后的金鍍覆處理工序中,在附有金屬微細圖案的基材的金屬微細圖案的表面賦予鈀催化劑后,在進行非電解鎳鍍覆處理或非電解鈀鍍覆處理前的任意階段,對附有金屬微細圖案的基材進行選自下述(e)以及(f)中至少一種的第2鈀除去處理Ce)利用pHIO 14的溶液的處理,以及(f)利用等離子體的干式除膠渣處理。以下,以在芯基材上利用SAP法形成銅電路,在其銅電路的表面進行金鍍覆處理的情況為例說明本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法。圖IA 圖IJ是說明制造方法的步驟的圖。該例中,首先在圖IA所示的步驟中,作為具有由樹脂構成的支撐表面的基材,準 備印刷配線板的芯基材I。本發(fā)明中,“具有由樹脂構成的支撐表面”是指通過本發(fā)明的方法進行SAP法以及金鍍覆處理的對象物,基材的表面由樹脂構成即可,基材的內部部分也可以由樹脂以外的材料構成。制造印刷配線板時,可以使用芯基材,或者,也可以使用芯基材上進行多層配線化中途的層疊體且在最表面層疊有層間絕緣層而形成的基材。作為芯基材,例如可使用玻璃布基材環(huán)氧樹脂覆銅層疊板等公知的芯基板以及公知的預成型料等。另外,進行多層配線化中途的層疊體,是利用以往公知的方法在芯基材上通過SAP法反復形成導體電路層而得到的。接著,在圖IB所示的步驟中,在芯基材I上形成用于提高非電解鍍覆附著性的底涂樹脂層2。底涂樹脂優(yōu)選含有選自聚酰胺樹脂和聚酰亞胺樹脂中的樹脂。這些樹脂的鈀催化劑的附著性、非電解鍍覆附著性良好。作為上述聚酰胺樹脂,沒有特別限定,優(yōu)選由下述結構式(I)表示的物質。
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~N~JIrgIii.丨丨冊-( )(式中,Ar1'Ar2表示二價的烴基或芳香族基,可以重復不同。另外,η表示重復單元,為5 5000的整數(shù)。)這些中,優(yōu)選橡膠改性聚酰胺樹脂。由此,提高可撓性,并且能夠提高與導體層的密合性。橡膠改性是指上述結構式(I)的Ar1和/或Ar2中具有丁二烯、丙烯腈基等橡膠成分的骨架。另外,進一步優(yōu)選為Ar1、和/或Ar2中具有酚性羥基。由此,與環(huán)氧樹脂的相溶性變優(yōu)異,并且通過熱固化能夠形成與聚酰胺聚合物的三維交聯(lián),機械強度優(yōu)異。作為進一步優(yōu)選的聚酰胺樹脂,具體而言,可舉出下述結構式(2)所示的物質。
m'(式中,n、m表示配合摩爾數(shù),n/ (m + η) = O. 05 2 (配合摩爾比),x、y、P表示重量比,(x + y)/p = O. 2 2 (重量比)。重均分子量為8000 100000,輕基當量為1000 5000g/eq 的范圍。)作為上述聚酰亞胺樹脂的例子,沒有特別限定,例如可舉出將公知的四羧酸二酸酐和二胺作為原料進行脫水聚合得到的物質和將四羧酸二酸酐和二異氰酸酯作為原料得到的具有酰亞胺骨架的以下述結構式(3)表示的物質等。
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*■1 f UCs)
■(式中,X表示來源于四羧酸二酸酐的骨架,Y表示來源于二胺或者二異氰酸酯的骨 架。)這些物質中,優(yōu)選由下述結構式(4)表示的硅改性聚酰亞胺。由此,上述底涂樹脂能夠溶于溶劑,可進行清漆化。應予說明,清漆化是指固態(tài)的樹脂成分溶解于稀釋溶劑中至沒有不溶成分為止。
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'm*(式中,RpR2表示碳原子數(shù)I 4的二價的脂肪族基或者芳香族基,R3、R4、R5以及R6表示一價的脂肪族基或者芳香族基,A、B表示三價或四價的脂肪族基或者芳香族基,R7表示二價的脂肪族基或者芳香族基。另外,k、m、η表示重復單元數(shù),為5 5000的整數(shù)。)另外,聚酰亞胺嵌段內具有酰胺骨架的聚酰胺酰亞胺樹脂,也能使上述底涂樹脂能夠溶于溶劑,可進行清漆化,因而優(yōu)選。優(yōu)選上述底涂樹脂層的算術平均值表示的表面粗糙度為O. 01 O. 5 μ m,特別優(yōu)選為O. 05 O. 2 μ m。通過使表面粗糙度為上述范圍內,從而底涂樹脂層表面成為均勻且致密的凹凸狀,非電解鍍覆附著性以及剝離強度變優(yōu)異。應予說明,上述算術平均值表示的表面粗糙度例如可根據(jù)JIS B 0601來測定。作為將上述底涂樹脂層粗糙化的方法的例子,例如可舉出圖2A 圖2C中分別表示的以下(a) (C)的方法。圖2A表示的粗糙化方法(a)如下在底涂樹脂層2上使具有粗糙度的金屬箔9的粗糙化面迎面層疊后,通過蝕刻除去上述具有粗糙度的金屬箔9,從而將底涂樹脂層的表面粗糙化。上述附著粗糙度的金屬箔9,例如是對銅箔、鋁箔等金屬箔或在膜上進行銅鍍覆處理而形成的銅薄膜等的表面通過利用蝕刻藥液進行化學粗糙化或使用研磨機進行物理粗糙化而得到的。這些處理中,從薄膜化的觀點出發(fā),優(yōu)選對進行銅鍍覆處理而形成的銅薄膜的表面進行粗糙化的處理。圖2B所示的粗糙化方法(b)如下在底涂樹脂層2上使具有粗糙度的金屬箔9的粗糙化面迎面層疊,通過蝕刻除去上述金屬箔9后,進行上述等離子體處理、除膠渣處理或者它們二者的表面處理。通過進行上述等離子體處理和/或除膠渣處理,從而能夠除去將底涂樹脂層粗糙化后的污物,進一步提高非電解鍍覆附著性,剝離強度也增強。應予說明,污物是指不需要的樹脂異物。圖2C所示的粗糙化方法(C)如下在底涂樹脂層2上層疊無粗糙化的金屬箔9’,通過蝕刻除去上述金屬箔后,在上述底涂樹脂層的表面進行等離子體處理、除膠渣處理或者它們二者的表面處理。作為上述無粗糙化的金屬箔9’,可使用將上述具有粗糙度的金屬箔9的表面粗糙化之前的金屬箔9。上述(b)和上述(C)的方法中,可以只進行等離子體處理或者除膠渣處理的任一方的表面處理,但優(yōu)選進行等離子體處理和除膠渣處理的兩方的表面處理。這是因為能夠 可靠地除去底涂樹脂層上的污物。上述(a) (C)中,從非電解鍍覆附著性以及剝離強度優(yōu)異的角度出發(fā),特別優(yōu)選(b)方法。上述底涂樹脂層的厚度優(yōu)選為O. 5 10 μ m,特別優(yōu)選為2 7 μ m。通過使厚度為上述范圍內,從而能夠得到與薄膜化對應的印刷配線板。接下來,在圖IC所示的步驟中,在底涂樹脂層2的表面賦予鈀催化劑3,在圖ID所示的步驟中進行非電解銅鍍覆,形成非電解銅鍍覆層4。接下來,在圖IE所示的步驟中,利用鍍覆抗蝕劑5在非電解銅鍍覆層4上對非電路形成部進行掩模,在圖IF所示的步驟中,通過非電解銅鍍覆進行電路形成部的銅增厚,形成電解銅鍍覆層6。接下來,在圖IG所示的步驟中除去鍍覆抗蝕劑5,在圖IH所示的步驟中,利用軟蝕刻除去非電路形成部的非電解銅鍍覆層4,由此在芯基材I上形成導體電路7。接下來,在圖II所示的步驟中,進行電路形成面的鈀除去處理。通過該處理,在SAP工藝中除去賦予的鈀催化劑以及因其生成的鈀金屬殘渣。應予說明,被導體電路7覆蓋的區(qū)域的鈀催化劑3在鈀除去處理后也會殘留。SAP工藝后的鈀除去處理可選自以下處理中的至少一種(a)利用鈀除去劑的處理,(b)利用含有氰化鉀(KCN)的溶液的處理,(c)利用藥液的除膠渣處理,以及(d)利用等離子體的干式除膠渣處理。以下,對上述(a) (d)的鈀除去處理依次進行說明。(a)利用鈀除去劑的處理利用鈀除去劑的處理可單獨或并用下述利用兩種藥液的處理。[I]利用含硝酸和氯離子的藥液的處理含硝酸和氯離子的藥液有溶解除去附著于樹脂表面的鈀金屬的作用。上述含硝酸和氯離子的藥液含有的硝酸的含量優(yōu)選50 500mL/L的67. 5%硝酸,特別優(yōu)選100 400mL/L。如果硝酸的含量少于50mL/L,則幾乎無法得到鈀除去效果。另夕卜,如果大于500mL/L,則不僅提高鈀除去效果,銅電路的溶解性也會增大。另外,作為上述含硝酸和氯離子的藥液含有的氯離子的供給源的例子,例如可舉出鹽酸、氯化鈉、氯化鉀、氯化銨、氯化銅、氯化鐵、氯化鎳、氯化鈷、氯化錫、氯化鋅以及氯化鋰等無機氯化物。這些無機氯化物中,優(yōu)選為鹽酸、氯化鈉。上述氯離子的含量優(yōu)選I 60g/L的氯離子,特別優(yōu)選為5 50g/L。如果氯離子的含量小于lg/L,則幾乎無法得到鈀除去效果。另外,如果大于60g/L,則鈀的除去效果沒有提高。此外,為了提高浸透性、潤濕性,可以在上述含硝酸和氯離子的藥液中以不對鈀除去產(chǎn)生影響的量來添加通常使用的表面活性劑、NOx抑制劑。將上述含硝酸和氯離子的藥液調節(jié)成為pH I以下。
[2]利用含硫有機物的溶液的處理硫有機物不僅具有使樹脂表面粗糙化的作用,還推測通過使硫有機物與樹脂表面接觸,使上述硫有機物與附著在樹脂表面的Pd2+形成絡離子,能夠使Pd2+失活,由此能夠防止異常析出。作為上述硫有機物,只要是化合物中含有硫原子和碳原子的含硫有機物,就沒有特別限制,但是不包括硫代硫酸鈉等含硫但不含碳原子的物質。作為這樣的硫有機物的例子,例如可舉出硫脲衍生物、硫醇類、硫化物、硫氰酸鹽類、氨基磺酸或其鹽類等。作為硫脲衍生物的具體例,可舉出硫脲、二乙基硫脲、四甲基硫脲、I-苯基-2-硫脲、硫代乙酰胺等。作為硫醇類的例子,可舉出2-巰基咪唑、2-巰基噻唑啉、3-巰基-1,2,4_三唑、巰基苯并咪唑、巰基苯并P惡唑、巰基苯并噻唑、巰基吡啶。此外,作為硫化物的例子,可舉出2_氣基苯基_■硫化物、四甲基秋蘭姆_■硫化物、硫_■甘醇等。作為硫氰酸鹽類的例子,可舉出硫氰酸鈉、硫氰酸鉀、硫氰酸銨。另外,作為氨基磺酸或者其鹽類的例子,可舉出氨基磺酸、氨基磺酸銨、氨基磺酸鈉、氨基磺酸鉀等。這些硫有機物中,優(yōu)選具有巰基的硫醇類或具有硫氰基的硫氰酸鹽類。上述硫有機物的濃度優(yōu)選為O. I 100g/L,特別優(yōu)選為O. 2 50g/L。上述含硫有機物的溶液調節(jié)為pH 10 14。(b)利用含有氰化鉀(KCN)的溶液的處理含氰化鉀(以下,有時稱為KCN。)的溶液不僅具有使樹脂表面粗糙化的作用,還通過使含KCN的溶液與樹脂表面接觸,形成附著于樹脂表面的Pd2 +與CN—的絡離子[Pd (CN)3] _,能夠使Pd2 +失活,因此推測能夠防止異常析出。作為上述含有KCN的溶液,可使用制含KCN的強堿液。上述含有KCN的溶液調節(jié)為pH 10 14。(C)利用藥液的除膠渣處理利用藥液的除膠渣處理是利用含有高錳酸鹽的溶液的處理,使用高錳酸鹽液,能夠通過下述氧化反應將樹脂表面粗糙化。CH4 + 12Mn0; + 140F — CO 廣 + 12Mn0 廣 + 9H20 + O22Mn0 廣 + 2H20 — 2Mn02 + 40F + O2作為高猛酸鹽液,例如可將Concentrate compact CP調制液(AT0TECH公司制的含有NaMnO4的氧化劑)與作為0H_供給源的NaOH組合使用。
上述含高錳酸鹽的溶液調節(jié)為pH 12 14。(d)利用等離子體的干式除膠渣處理利用等離子體的干式除膠渣處理(以下,有時稱為“等離子體處理”),是通過使等離子體與被處理面接觸,將污物從銅端子表面氧化分解除去的同時,適當?shù)爻ブ坞娐返臉渲砻娴牟牧?,進行粗面化的處理。通過等離子體處理,附著于電路附近的樹脂表面的Pd2 +離子與樹脂表面的材料一起被除去,因此推測能夠防止異常析出。作為等離子體處理裝置,例如可使用March · Plasma · Systems公司制的PCB2800E。作為等離子體處理的具體實施方法、實施條件,可舉出以下例子。<等離子體處理的條件>·氣體CF4/02 (2種混合),或者CF4/02/Ar (3種混合) ·環(huán)境壓力10 5OOmTorr·輸出功率1000W 10000W 時間60 600 秒SAP工藝后的鈀除去處理可以在導體電路的形成后,進行金鍍覆處理前之間的任意階段進行。僅在利用SAP法形成的導體電路的一部分上進行金鍍覆處理的情況下,即使僅在進行金鍍覆處理的部分進行鈀除去處理,也能夠抑制金鍍覆處理中的異常析出。例如,僅在利用SAP法形成的導體電路的端子部分進行ENEPIG法或者ENIG法的金鍍覆處理的情況下,可用阻焊層覆蓋導體電路的端子部分以外的部分,然后,僅在從阻焊層露出的區(qū)域進行鈀除去處理。接下來,在圖IJ所示的步驟中進行金鍍覆處理,在導體電路的表面形成復合金鍍覆層8。上述金鍍覆處理為選自非電解鎳-鈀-金鍍覆處理(ENEPIG法)和非電解鎳-金鍍覆處理(ENIG法)中的金鍍覆處理。通過進行上述金鍍覆處理,從而在上述導體電路上形成選自鎳-鈀-金鍍覆層(Ni-Pd-Au層)以及鎳-金鍍覆層(Ni-Au層)中的復合金鍍覆層。其中,特別優(yōu)選非電解鎳-鈀-金鍍覆處理(ENEPIG法)。這是因為鎳的防氧化和防擴散更優(yōu)異,且耐熱性強、可以使金膜厚變薄。圖3是表示非電解鎳-鈀-金鍍覆處理(ENEPIG法)的步驟的框圖,圖4是表示非電解鎳-金鍍覆處理(ENIG法)的步驟的框圖。本發(fā)明中,進行ENEPIG法或者ENIG法的情況下,作為賦予鈀催化劑工序之前的前處理,可根據(jù)需要采用I種或2種以上的方法對上述端子部分進行表面處理。這些圖中,作為前處理,顯示了清潔劑處理(Sla)、軟蝕刻(Sib)、酸處理(Sic)、預浸處理(Sld),但也可進行這些處理以外的處理。在前處理后,通過賦予鈀催化劑和進行ENEPIG法或者ENIG法,從而能夠形成復合金鍍覆層(Ni-Pd-Au層或者Ni-Au層)。以下,只要沒有特別說明,就是對ENEPIG法的步驟進行說明,對于ENIG法,可認為除了不進行非電解鈀鍍覆處理(S4)的工序以外,與ENEPIG法的步驟相同。ENEPIG法中,前處理(SI)、鈀催化劑賦予工序(S2 )、非電解鎳鍍覆處理(S3 )、非電解鈀鍍覆處理(S4 )、非電解金鍍覆處理(S5 )與以往同樣地進行即可。< 前處理(Sl)>
(I)清潔劑處理(Sla)作為前處理之一的清潔劑處理處理(Sla),是為了實現(xiàn)以下目的而進行,S卩,通過使酸性類型或堿性類型的清潔劑處理液與端子表面進行接觸,從而從端子表面除去有機被膜,使端子表面的金屬活化,提高端子表面的潤濕性。酸性類型的清潔劑,主要是對端子表面的極薄的部分進行蝕刻而使表面活化,作為對銅端子有效的酸性類型的清潔劑,可使用含有羥基羧酸、氨、食鹽、表面活性劑的溶液(例如,上村工業(yè)(株)的ACL-007)。作為對銅端子有效的其它酸性類型清潔劑,也可使用含有硫酸、表面活性劑、氯化鈉的溶液(例如,上村工業(yè)(株)的ACL-738),該溶液的潤濕性高。堿性類型的清潔劑,主要是除去有機被膜,作為對銅端子有效的堿性類型的清潔劑,可使用含非離子表面活性劑、2-乙醇胺、二乙烯三胺的溶液(例如,上村工業(yè)(株)的ACL-009)?!榱诉M行清潔劑處理處理,利用浸潰、噴霧等方法使上述任一種清潔劑溶液與端子部分接觸,然后進行水洗即可。(2)軟蝕刻處理(Slb)作為其他前處理的軟蝕刻處理(Slb),是為了實現(xiàn)以下目的而進行的,S卩,對端子表面極薄的部分進行蝕刻以除去氧化膜。作為對銅端子有效的軟蝕刻液,可使用含有過硫酸鈉和硫酸的酸性溶液。為了進行軟蝕刻處理,利用浸潰、噴霧等方法使上述軟蝕刻液與端子部分接觸,然后進行水洗即可。(3)酸洗處理(Slc)作為其他前處理的酸洗處理(Slc),是為了實現(xiàn)以下目的而進行的,S卩,從端子表面或其附近的樹脂表面除去污物(銅微粒)。作為對銅端子有效的酸洗液,可使用硫酸。為了進行酸洗處理,利用浸潰、噴霧等方法使上述酸洗液與端子部分接觸,然后進行水洗即可。(4)預浸處理(Sld)作為其他前處理的預浸處理(Sld)是在鈀催化劑賦予工序之前,浸潰于與催化劑賦予液幾乎相同的濃度的硫酸中的處理。為了實現(xiàn)以下目的而進行,即,提高端子表面的親水性來提高對催化劑賦予液中含有的Pd離子的附著性,或避免水洗水流入到催化劑賦予液而能夠反復再使用催化劑賦予液,或是除去氧化膜。作為預浸處理液,可使用硫酸。為了進行預浸處理,將端子部分浸潰于上述預浸處理液。應予說明,在預浸處理后不進行水洗。<鈀催化劑賦予工序(S2) >使含Pd2 +離子的酸性液(催化劑賦予液)與端子表面接觸,通過離子化趨勢(Cu +Pd2+ — Cu2 + + Pd)在端子表面將Pd2+離子置換為金屬Pd。附著于端子表面的Pd,作為非電解鍍覆的催化劑起作用。作為Pd2+離子供給源的鈀鹽,可使用硫酸鈀或者氯化鈀。硫酸鈀的吸附力比氯化鈀弱,Pd容易被除去,因此適于細線形成。作為對銅端子有效的硫酸鈀系催化劑賦予液,可使用含硫酸、鈀鹽以及銅鹽的強酸液(例如,上村工業(yè)(株)的KAT-450),含羥基羧酸、硫酸以及鈀鹽的強酸液(例如,上村工業(yè)(株)的MNK-4)。另一方面,氯化鈀的吸附力、置換性強,Pd難以除去,因此,在容易引起鍍覆不附著的條件進行非電解鍍覆的情況下,能得到防止鍍覆不附著的效果。為了進行鈀催化劑賦予工序,利用浸潰、噴霧等方法使上述催化劑賦予液與端子部分接觸,然后進行水洗即可。<非電解鎳鍍覆處理(S3) >作為非電解鎳鍍覆浴,例如可使用含有水溶性鎳鹽、還原劑以及絡合劑的鍍覆浴。非電解鎳鍍覆浴的詳細內容,例如在日本特開平8-269726號公報等中有記載。作為水溶性鎳鹽,使用硫酸鎳、氯化鎳等,將其濃度設定為O. 01 I摩爾/升左右。
作為還原劑,使用次磷酸、次磷酸鈉等次磷酸鹽,二甲胺硼烷、三甲胺硼烷、聯(lián)氨等,將其濃度設定為O. 01 I摩爾/升左右。作為絡合劑,使用蘋果酸、琥珀酸、乳酸、檸檬酸等或它們的鈉鹽等的羧酸類,甘氨酸、丙氨酸、亞氨基二乙酸、精氨酸、谷氨酸等氨基酸類,將其濃度設定為O. 01 2摩爾/升左右。將該鍍覆浴調節(jié)為pH4 7,以浴溫度為40 90°C左右使用。在該鍍覆浴中使用次磷酸作為還原劑時,在銅端子表面由于Pd催化劑進行下述主反應,形成Ni鍍覆被膜。Ni2++ H2PO2 十 H2O 十 2e — Ni 十 H2PO3 十 H2<非電解鈀鍍覆處理(S4) >作為非電解鈀鍍覆浴,例如可使用含有鈀化合物、絡合劑、還原劑、不飽和羧酸化合物的鍍覆浴。作為鈀化合物,例如使用氯化鈀、硫酸鈀、乙酸鈀、硝酸鈀、四氨基鹽酸鈀等,以鈀為基準,將其濃度設定為O. 001 O. 5摩爾/升左右。作為絡合劑,使用氨或甲胺、二甲胺、亞甲基二胺、EDTA等胺化合物等,將其濃度設定為O. 001 10摩爾/升左右。作為還原劑,使用次磷酸或次磷酸鈉、次磷酸銨等次磷酸鹽等,將其濃度設定為O. 001 5摩爾/升左右。作為不飽和羧酸化合物,使用丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸等不飽和羧酸,它們的酸酐、它們的鈉鹽、銨鹽等鹽、它們的乙基酯、苯基酯等的衍生物等,將其濃度設定為
O.001 10摩爾/升左右。將該鍍覆浴調節(jié)為pH4 10,以浴溫度40 90°C左右使用。該鍍覆浴使用次磷酸作為還原劑時,在銅端子表面進行下述主反應,形成Pd鍍覆被膜。Pd2 +十 H2PO2 十 H2O — Pd 十 H2PO3 十 2H +<非電解金鍍覆處理(S5) >作為非電解金鍍覆浴,例如可使用含有水溶性金化合物、絡合劑以及醛類化合物的鍍覆浴。非電解金鍍覆浴的詳細內容例如在日本特開2008-144188號公報等中有記載。作為水溶性金化合物,例如可使用氰化金、氰化金鉀、氰化金鈉、氰化金銨等氰化金鹽,以金為基準,將其濃度設定為O. 0001 I摩爾/升左右。作為絡合劑,例如使用磷酸、硼酸、檸檬酸、葡糖酸、酒石酸、乳酸、蘋果酸、亞乙基二胺、三乙醇胺、亞乙基二胺四乙酸等,其濃度設定為O. OOl I摩爾/升左右。作為醛類化合物(還原劑),例如使用甲醛、乙醛等的脂肪族飽和醛類,乙二醛、丁二醛類等脂肪族二醛類,丁烯醛等脂肪族不飽和醛類,苯甲醛、鄰_、間-或對-硝基苯甲醛等芳香族醛類,葡萄糖、半乳糖等具有醛基(-CH0)的糖類等,將其濃度設定為O. 0001 O. 5
摩爾/升左右。將該鍍覆浴調節(jié)為pH5 10,以浴溫度40 90°C左右使用。使用該鍍覆浴時,在銅端子表面進行如下2個置換反應,形成Au鍍覆被膜。
Pd + Au + — Pd2 ++ Au + 丨e (通過Au自身催化作用,對鍍覆浴中成分進行氧化而獲得)+ Au +— Au上述金鍍覆處理工序中,優(yōu)選在上述金屬微細圖案的表面賦予鈀催化劑后,在進行非電解鎳鍍覆處理或非電解鈀鍍覆處理前的任意階段,對印刷配線板進行選自(e)利用PHlO 14的溶液的處理和(f)利用等離子體的干式除膠渣處理中的至少一種的第2鈀除去處理。具體而言,進行圖3的ENEPIG工藝時,可在鈀催化劑賦予工序與非電解鎳鍍覆處理間(S + a)的階段以及非電解鎳鍍覆處理與非電解鈀鍍覆處理間(S + b)的階段進行第2鈀除去處理。另外,進行圖4的ENIG工藝時,可在鈀催化劑賦予工序與非電解鎳鍍覆處理間(S + a)的階段進行第2鈀除去處理。上述(e)或者(f)的第2鈀除去處理,對支撐導體電路的樹脂表面的材料進行適當?shù)某ィ股鲜鰳渲砻娲置婊?。通過這些處理,在電路附近的樹脂表面上附著的Pd2+離子與樹脂表面的材料一起被除去,因此推斷能夠防止異常析出。以下,對(e)利用pHIO 14的溶液的處理以及(f)利用等離子體的干式除膠渣處理依次進行說明。(e)利用pHIO 14的溶液的處理可進行以下(e_l) (e_4)中的任一個或者2個以上。(e-Ι)利用含氫氧化鈉的溶液的處理作為含氫氧化鈉的溶液,可以將NaOH的單純的水溶液調節(jié)成優(yōu)選為pHIO 14、更優(yōu)選為PHll 13的強堿濃度來使用。另外,即使是如含NaOH的表面濕潤用堿性緩沖液那樣的含有NaOH和酸性的乙二醇系溶劑的混合溶液,只要作為混合溶液成為pHIO 14的強堿性的濃度就可以使用。作為與NaOH混合的含乙二醇系溶劑的溶液的例子,例如可舉出AT0TECH公司制SecuriganthP調制液。(e_2)利用藥液的除膠渣處理是與上述(C)利用藥液的除膠渣處理同樣的處理。(e-3)利用含硫有機物的溶液液的處理是與上述(a)中的[2]利用含硫有機物的溶液的處理同樣的處理。含硫有機物的溶液使樹脂上的鈀鈍化,不對銅電路上的鈀起作用,因此優(yōu)選作為第2鈀除去處理。(e-4)利用含氰化鉀(KCN)的溶液的處理是與上述(b)利用含有氰化鉀(KCN)的溶液的處理同樣的處理。
(f)利用等離子體的干式除膠渣處理是與上述(d)利用等離子體的干式除膠渣處理同樣的處理。根據(jù)本發(fā)明,在要形成金屬微細圖案的樹脂表面設置以算術平均值表示的表面粗糙度為O. 5 μ m以下的底涂樹脂層后,進行SAP法的一系列工序(鈀催化劑賦予、非電解金屬鍍覆以及電解金屬鍍覆)。因此,能夠在鈀催化劑的附著性良好且具有均勻致密的凹凸的樹脂表面形成非電解金屬鍍覆層。因此,由樹脂構成的基材的表面的非電解鍍覆附著性優(yōu)異,能夠形成剝離強度優(yōu)異的金屬微細圖案。另外,非電解鍍覆附著性優(yōu)異的樹脂表面,在通過ENIG法或ENEPIG法對上述樹脂表面上所形成的金屬微細圖案進行金鍍覆處理時,存在容易引起金屬的異常析出這種問題。然而,根據(jù)本發(fā)明,通過在進行金鍍覆處理前進行從上述(a)至(d)的第I鈀除去處理,從而能夠抑制進行金鍍覆處理時的金屬的異常析出。并且,利用ENEPIG法時,通過在從鈀催化劑的賦予后到進行非電解鈀鍍覆前之間、或利用ENIG法時,通過在從鈀催化劑的賦予后到進行非電解鎳鍍覆前之間,進行上述Ce)或者(f)的第2鈀除去處理,從而能夠將進行金鍍覆處理時的金屬的異常析出抑制到更低水平。通過在本發(fā)明的印刷配線板上安裝半導體,從而能夠制造半導體裝置。上述半導體裝置通過使用利用本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法得到的印刷配線 板,從而使配線間絕緣可靠性以及連接可靠性變優(yōu)異。另外,將根據(jù)本發(fā)明得到的內插板作為封裝基板使用,并在該封裝基板上搭載、連接半導體元件,進行密封,由此能夠制造半導體裝置。作為將內插板用作封裝基板的半導體裝置的構成,例如有下述圖5和圖6所示的結構。圖5是示意表示本發(fā)明的實施方式的半導體裝置的安裝分層結構的一個例子的圖,上述半導體裝置是將內插板用作封裝基板而成的半導體封裝安裝到母板的半導體裝置。母板11的兩表面被阻焊層16a、16b覆蓋,但半導體封裝連接側的最外層電路的連接端子15從阻焊層16a露出。半導體封裝12是連接端子20b排列于封裝下表面的面陣型封裝,封裝下表面的連接端子20b與母板11的封裝搭載側的連接端子15通過焊錫球22進行焊接連接。半導體封裝12是將在作為封裝基板的內插板13上搭載半導體元件14而成的。內插板13為多層印刷配線板,其芯基板17的半導體元件搭載側依次層疊有3層的導體電路層18a、18b、18c,母板連接側也依次層疊有3層的導體電路層19a、19b、19c。內插板13的半導體元件搭載側通過3層的導體電路層18a、18b、18c,由此配線尺寸階段性縮小。內插板13的兩表面的最外層電路被阻焊層21a、21b覆蓋,連接端子20a、20b從阻焊層21a,21b 露出。對于內插板13的半導體元件搭載側最外層電路的連接端子20a,線寬和間隙優(yōu)選為 10 50 μ m/10 50 μ m,更優(yōu)選為 12 30 μ m/12 30 μ m。另一方面,對于內插板13的母板連接側最外層電路的端子部分20b,線寬和間隙優(yōu)選為 300 500 μ m/300 500 μ m,更優(yōu)選為 350 450 μ m/350 450 μ m。對于母板11的封裝搭載側(內插板連接側)最外層電路的連接端子15,線寬和間隙也優(yōu)選為300 500 μ m/300 500 μ m,更優(yōu)選為350 450 μ m/350 450 μ m。半導體元件14在下表面具有電極焊盤23,該電極焊盤23與內插板13的半導體元件搭載側的最外層電路的連接端子20a通過焊錫球24進行焊接連接。內插板13與搭載于其上的半導體元件之間的空隙,通過環(huán)氧樹脂等密封材料25被密封??衫帽景l(fā)明的方法形成這樣的圖5的內插板13的半導體元件搭載側最外層電路18c,利用本發(fā)明的方法在其連接端子20a進行金鍍覆處理。圖6是示意表示將內插板用作封裝基板的另一種類型的半導體封裝(引線接合型)的結果的圖。圖6中半導體封裝30是在作為封裝基板的內插板31上搭載半導體元件32而成的。
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半導體封裝30是連接端子33b排列于封裝下表面的面陣型封裝,在上述封裝下表面的連接端子33b上配置有焊錫球38。省略對于內插板31的詳細層疊結構的記載,該層疊結構是與圖5所示的內插板同樣的多層印刷配線板,兩表面的最外層電路被阻焊層34a、34b覆蓋,連接端子33a、33b從阻焊層34a、34b露出。對于半導體元件32而言,介由環(huán)氧樹脂等的固晶材料固化層37在內插板31的半導體元件搭載側固定半導體元件32。半導體元件32在上表面具有電極焊盤35,該電極焊盤35與內插板31的半導體元件搭載側的最外層電路的連接端子33a通過金線36進行連接。半導體封裝31的半導體元件搭載側通過環(huán)氧樹脂等密封材料39被密封。可以利用本發(fā)明的方法形成這樣的圖6的內插板31的半導體元件搭載側最外層電路,利用本發(fā)明的方法對其連接端子33a進行金鍍覆處理。內插板的母板連接側最外層的導體電路和母板的內插板連接側最外層的導體電路也可利用本發(fā)明的方法形成,與上述同樣地僅露出端子部分,其他部分用阻焊層覆蓋,利用本發(fā)明的方法對上述端子部分進行金鍍覆處理。另外,本發(fā)明的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,對上述所述的印刷配線板適用以外,還對印刷配線板以外的電子部件的附有鍍金金屬微細圖案的基材,以及電子部件以外的各種領域的附有鍍金金屬微細圖案的基材也適用。實施例以下,示出實施例更詳細說明本發(fā)明,但并不限定于這些實施例。在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內,可進行構成的附加、省略、置換以及其他變更。(實施例I: (a)處理,ENEPIG工序)I.底涂樹脂的制備在二甲基乙酰胺和甲基乙基酮的混合溶劑中,將作為環(huán)氧樹脂的甲氧基萘芳烷基型環(huán)氧樹脂(DIC公司制,EPICLON HP-5000) 31. 5重量份、作為氰酸酯樹脂的線型酚醛清漆型氰酸酯樹脂(L0NZA公司制,Primaset PT-30) 26. 7重量份、聚酰胺樹脂(日本化藥公司制,KAYAFLEX BPAMO 1)31.5重量份、作為固化催化劑的咪唑(四國化成公司制,⑶REZOL1B2PZ) O. 3重量份,攪拌30分鐘,進行溶解。進而,添加作為偶聯(lián)劑的環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑(日本Unicar公司制,A187)0. 2重量份和作為無機填充材的球狀熔融二氧化硅(扶?;瘜W工業(yè)公司制,SP-7,平均粒徑O. 75 μ m)9. 8重量份,使用高速攪拌裝置進行10分鐘攪拌,制備樹
脂清漆。2.底涂樹脂片的制造將上述中得到的樹脂清漆,使用逗號刮刀涂布機,在使可剝離的載體箔層和O. 5 5. Ομπι的厚度的電解銅箔層粘合而成的可剝離型的銅箔(日本電解公司制,YSNAP-3B,載體箔層銅箔(18 μ m),電解銅箔層(3 μ m),表面粗糙度Ra (O. 4 μ m))的電解銅箔層上進行涂布,以使得干燥后的樹脂層成為5 μ m,利用150°C的干燥裝置將其干燥10分鐘,制造覆銅箔的底涂樹脂片。
3.芯材料的制造以使上述中得到的樹脂片的底涂層朝向內側的方式夾持地安裝O. Imm厚的預成型料(日立化成制GEA-679FG),在真空環(huán)境下進行加熱·加壓成型,使預成型料固化后除去載體箔層,由此制造附有3 μ m厚的電解銅箔和5 μ m厚的底涂層的層疊板。4.試件的制備(I)蝕刻除去上述中得到的覆銅層疊板的3 μ m銅箔,露出底涂層。(2)底涂層表面的除膠渣處理按以下步驟對底涂層露出的基板進行使用含NaOH的表面濕潤用堿性緩沖液和含高錳酸鈉的溶液的表面處理?!渲砻媾驖櫶幚韺⒒逶谝簻?0°C的市售的氫氧化鈉和含有乙二醇系溶劑的溶液(AT0TECH公司制SecuriganthP調制液)的混合液(pH12)中浸潰2分鐘然后進行3次水洗。·樹脂表面粗糙化處理膨潤處理后,將基板在液溫80°C的含高錳酸鈉的粗糙化處理液(AT0TECH公司制Concentrate compact CP調制液)中浸潰2分鐘,然后,進行3次水洗?!ぶ泻吞幚泶植诨幚砗?,將基板在液溫40°C的中和處理液(AT0TECH公司制Securiganth P500調制液)中浸潰3分鐘后,然后,進行3次水洗。(3)在已進行除膠渣處理的底涂層表面以I μ m厚左右形成非電解銅鍍覆層(上村工業(yè)公司制,THRU-CUP PEA工藝)。(4)在覆銅層疊板的銅箔表面通過輥層壓裝置層壓半加成法用干膜(旭化成制UFG-255)。(5)按規(guī)定圖案狀對上述干膜進行曝光(平行光曝光機小野測器制EV-0800,曝光條件曝光量140mJ,持續(xù)時間15分鐘)、顯影(顯影液1%碳酸鈉水溶液,顯影時間40秒)。在圖案狀的露出部進行電解銅鍍覆處理,形成20μπι厚的電解銅鍍覆被膜,對干膜進行剝離(剝離液三菱氣體化學制R-100,剝離時間240秒)。(6)剝離后,通過閃蝕處理(荏原電產(chǎn)的SAC工藝)除去I μ m非電解銅種層。(7)其后,實施電路粗糙化處理(粗糙化處理液MEC (株)制CZ8101,I μ m粗糙化條件),制備具有線寬和間隙(L/S) = 20 μ m/30 μ m的梳齒圖案狀的銅電路的試件。圖7中顯示了在試件上形成的梳齒圖案狀銅電路。5.表面處理工序
使用含有67. 5%硝酸(300mL/L)、35%鹽酸(10mL/L)、陽離子性聚合物(ΕΡ0ΜΙΝ,日本催化劑(株)制,O. 5g/L)的水溶液(含硝酸和氯離子的藥液),對上述中得到的試件進行表面處理,然后,進行3次水洗(利用鈀除去劑的處理)。6. ENEPIG 工序(I)清潔劑處理使用上村工業(yè)(株)制ACL-007作為清潔劑處理液,將上述試件在液溫50°C的清潔劑處理液中浸潰5分鐘后,進行3次水洗。(2)軟蝕刻處理在清潔劑處理后,使用過硫酸鈉和硫酸的混合液作為軟蝕刻液,將上述試件在液溫25°C的軟蝕刻液中浸潰I分鐘后,進行3次水洗。 (3)酸洗處理軟蝕刻處理后,將上述試件在液溫25 V的硫酸中浸潰I分鐘后,進行3次水洗。(4)預浸處理酸洗處理后,將上述試件在液溫25 °C的硫酸中浸潰I分鐘。(5)鈀催化劑賦予工序預浸處理后,為了在端子部分賦予鈀催化劑,使用上村工業(yè)(株)制KAT-450作為鈀催化劑賦予液。將上述試件在液溫25°C的上述鈀催化劑賦予液中浸潰2分鐘后,進行3次水洗。(6)非電解Ni鍍覆處理鈀催化劑賦予工序后,將上述試件在液溫80°C的非電解Ni鍍覆浴(上村工業(yè)(株)制NPR-4)中浸潰35分鐘后,進行3次水洗。(7)非電解Pd鍍覆處理非電解Ni鍍覆處理后,將上述試件在液溫50°C的非電解Pd鍍覆浴(上村工業(yè)(株)制TPD-30)中浸潰5分鐘后,進行3次水洗。(8)非電解Au鍍覆處理非電解Pd鍍覆處理后,將上述試件在液溫80°C的非電解Au鍍覆浴(上村工業(yè)(株)制TWX-40)中浸潰30分鐘后,進行3次水洗。(實施例2 (b)處理,ENEPIG工序)實施例I的表面處理工序中,不進行使用含硝酸和氯離子的藥液的表面處理,將試件在濃度20g/升、液溫25°C的含KCN的溶液中浸潰I分鐘后,進行3次水洗(利用KCN的處理)。(實施例3: (C)處理,ENEPIG工序)實施例I的表面處理工序中,不進行使用含硝酸和氯離子的藥液的表面處理,按以下步驟進行利用藥液的除膠渣處理(使用含高錳酸鈉的溶液的表面處理)。(I)樹脂表面膨潤處理將試件在液溫60°C的市售的氫氧化鈉與含乙二醇系溶劑的溶液(AT0TECH公司制Securiganth P調制液)的混合液(pH12)中浸潰2分鐘后,進行3次水洗。( 2 )樹脂表面粗糙化處理將試件在液溫60°C的含高錳酸鈉的粗糙化處理液(AT0TECH公司制Concentratecompact CP調制液)中浸潰I分鐘后,進行3次水洗。(3)中和處理粗糙化處理后,將試件在液溫40°C的中和處理液(AT0TECH公司制SecuriganthP500調制液)中浸潰3分鐘后,進行3次水洗。(實施例4: (d)處理,ENEPIG工序)實施例I的表面處理工序中,不進行使用含硝酸和氯離子的藥液的表面處理,按以下裝置、條件進行利用等離子體的干式除膠渣處理。處理裝置PCB2800E(March · Plasma · Systems 公司制)處理條件氣體(2種混合):02 ( 95%)/CF4 (5%),環(huán)境壓力250mTorr,瓦數(shù)2000W,時間75秒·(實施例5: (a)處理,ENIG工序)實施例I的工序中,不實施ENEPIG工序的非電解Pd鍍覆處理(上村工業(yè)(株)制TPD-30),將ENEPIG工序變更為ENIG工序,除此以外,與實施例I同樣地進行。(實施例6: (b)處理,ENIG工序)實施例5的表面處理工序中,不進行使用含硝酸和氯離子的藥液的表面處理,將試件在濃度20g/升、液溫25°C的含KCN的溶液中浸潰I分鐘后,進行3次水洗(利用KCN的處理)。(實施例7: (C)處理,ENIG工序)實施例5的表面處理工序中,不進行使用含硝酸和氯離子的藥液的表面處理,按與實施例3同樣的步驟進行(C)利用藥液的除膠渣處理(使用含高錳酸鈉的溶液的表面處理)。(實施例8: (d)處理,ENIG工序)實施例5的表面處理工序中,不進行使用含硝酸和氯離子的藥液的表面處理,通過與實施例4同樣的裝置、條件進行利用等離子體的干式除膠渣處理。(實施例9:(a)處理,利用ENEPIG工序S + a進行(e_l)處理)實施例I的ENEPIG工序中,在非電解Pd催化劑賦予后·非電解鎳鍍覆前的階段,將試件在液溫60 V的市售的氫氧化鈉和含乙二醇系溶劑的溶液(AT0TECH公司制SecuriganthP調制液)的混合液(pH12)中浸潰10分鐘后,進行3次水洗。(實施例10:(a)處理,利用ENEPIG工序S + a進行(e_2)處理)實施例I的ENEPIG工序中,在非電解Pd催化劑賦予后 非電解鎳鍍覆前的階段,將試件在液溫80°C的含高猛酸鈉的粗糙化處理液(AT0TECH公司制Concentrate compactCP調制液,pH14)中浸潰2分鐘后,進行3次水洗。(實施例11: (a)處理,利用ENEPIG工序S + a進行(e_3)處理)實施例I的ENEPIG工序中,在非電解Pd催化劑賦予后 非電解鎳鍍覆前的階段,將試件使用含硫有機物的溶液(巰基噻唑啉Ig/升的水溶液,PH12. 5),進行表面處理后,進行3次水洗。(實施例12(a)處理,利用ENEPIG工序S + a進行(e_4)處理)實施例I的ENEPIG工序中,在非電解Pd催化劑賦予后 非電解鎳鍍覆前的階段,將試件在濃度20g/升、液溫25°C的含KCN溶液(pH12)中浸潰I分鐘后,進行3次水洗。
(實施例13:(a)處理,利用ENEPIG工序S + a進行(f)處理)實施例I的ENEPIG工序中,在非電解Pd催化劑賦予后 非電解鎳鍍覆前的階段,通過以下裝置、條件進行等離子體處理。處理裝置PCB2800E(March · Plasma · Systems 公司制)處理條件氣體(2種混合):02 ( 95%)/CF4 (5%),環(huán)境壓力250mTorr,瓦數(shù)2000W,時間75秒(實施例14 Ca)處理,利用ENEPIG工序S + b進行(e_4)處理)實施例I的ENEPIG工序中,在非電解鎳鍍覆后·非電解鈀鍍覆前的階段,將試件在濃度20g/升、液溫25°C的含KCN的溶液(pH12)中浸潰I分鐘后,進行3次水洗。(實施例15 Ca)處理,利用ENIG工序S + b進行(e_4)處理) 實施例5的ENIG工序中,在非電解鎳鍍覆后·非電解鈀鍍覆前的階段,將試件在濃度20g/升、液溫25°C的含KCN的溶液(pH12)中浸潰I分鐘后,進行3次水洗。(比較例I:不進行鈀除去處理,ENEPIG工序)不進行表面處理工序,除此以外,與實施例I同樣地進行。(比較例2:不進行鈀除去處理,ENIG工序)不進行表面處理工序,除此以外,與實施例5同樣地進行。(評價)通過電子顯微鏡(反射電子像)觀察各實施例和比較例中得到的鍍覆處理物的端子部分,對線間的品質進行評價。圖8 圖14中,分別顯示了實施例I 5、12以及比較例I的電子顯微鏡照片。實施例I 5、12 (圖8 圖13)在端子周圍的樹脂表面不產(chǎn)生異常析出。雖沒有添加上述以外的照片,但也與其他實施例同樣地能觀察到在端子周圍的樹脂表面沒有產(chǎn)生異常析出。與此相對,比較例I (圖14)不進行鈀除去處理,在端子周圍(線間)的樹脂表面產(chǎn)生顯著的異常析出。雖未添加比較例2的ENIG鍍覆后的照片,但也與比較例I同樣地能觀察到顯著的異常析出。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明提供一種附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其SAP工藝中的非電解鍍覆附著性優(yōu)異,可形成微細電路,并且能夠抑制金鍍覆處理中的異常析出從而提高微細電路的配線間絕緣可靠性和連接可靠性。通過上述制造方法,能夠提供附有鍍金金屬微細圖案的基材、特別是印刷配線板以及使用上述印刷配線板的半導體裝置。符號說明I芯基材2底涂樹脂層3鈀催化劑4非電解銅鍍覆層5鍍覆抗蝕劑6電解銅鍍覆層7導體電路8復合金鍍覆層
9具有粗糙度的金屬箔9’無粗糙化的金屬箔10半導體裝置11 母板12半導體封裝13內插板14半導體元件15母板的連接端子
16 (16a、16b)母板的阻焊層17內插板的芯基板18 (18a、18b、18c)內插板的半導體元件搭載側的導體電路層19 (19a、19b、19c)內插板的母板連接側的導體電路層20 (20a、20b)內插板的連接端子21 (21a,21b)內插板的阻焊層22焊錫球23半導體元件的電極焊盤24焊錫球25密封材料30半導體封裝31內插板32半導體元件33 (33a、33b)內插板的連接端子34 (34a、34b)內插板的阻焊層35半導體元件的電極焊盤36 金線37固晶材料固化層38焊錫球39密封材料。
權利要求
1.一種附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其特征在于,包括以下工序 準備具有由樹脂構成的支撐表面的基材的工序, 通過半加成法在所述基材的由樹脂構成的支撐表面上形成金屬微細圖案而得到附有金屬微細圖案的基材的工序, 在所述金屬微細圖案的至少一部分的表面進行選自非電解鎳-鈀-金鍍覆處理和非電解鎳-金鍍覆處理中的金鍍覆處理的工序; 其中,在所述由樹脂構成的支撐表面上形成以算術平均值表示的表面粗糙度為O. 5μπι以下的底涂樹脂層, 在所述底涂樹脂層上通過半加成法形成金屬微細圖案,該半加成法包含使用鈀催化劑的非電解金屬鍍覆處理, 所述金屬微細圖案形成后,在進行所述金鍍覆處理前的任意階段,對附有金屬微細圖案的基材進行選自下述(a) Cd)中的至少一種的鈀除去處理 (a)利用鈀除去劑的處理, (b)利用含有氰化鉀KCN的溶液的處理, (C)利用藥液的除膠渣處理, Cd)利用等離子體的干式除膠渣處理, 進行所述鈀除去處理后,進行所述金鍍覆處理。
2.根據(jù)權利要求I所述的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其特征在于,在進行所述鈀除去處理后的金鍍覆處理工序中,在附有金屬微細圖案的基材的金屬微細圖案的表面賦予鈀催化劑后,在進行非電解鎳鍍覆處理或非電解鈀鍍覆處理前的任意階段,對附有金屬微細圖案的基材進行選自下述(e)和(f)中的至少一種的第2鈀除去處理 Ce)利用pHIO 14的溶液的處理, Cf)利用等離子體的干式除膠渣處理。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其中,所述附有金屬微細圖案的基材為印刷配線板,所述金屬微細圖案為印刷配線板表面的導體電路。
4.根據(jù)權利要求3所述的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其中,所述印刷配線板為母板,其鍍覆處理部中的導體電路的線寬和間隙L/S為300 500μ m/300 500 μ m。
5.根據(jù)權利要求3所述的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其中,所述印刷配線板為內插板。
6.根據(jù)權利要求5所述的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其中,所述內插板的、與半導體元件的連接面?zhèn)鹊腻兏蔡幚聿恐械膶w電路的線寬和間隙L/S為10 50 μ m/10 50 μ m。
7.根據(jù)權利要求5所述的附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其中,所述內插板的、與母板的連接面?zhèn)鹊腻兏蔡幚聿恐械膶w電路的線寬和間隙L/S為300 500 μ m/300 500 μ m。
8.一種附有鍍金金屬微細圖案的基材,是通過權利要求I的方法制造的。
9.一種印刷配線板,在印刷配線板表面的導體電路上,通過權利要求I的方法形成有選自鎳-鈀-金鍍覆層和鎳-金鍍覆層中的復合金鍍覆層。
10.根據(jù)權利要求9所述的印刷配線板,其中,所述導體電路的具有所述復合金鍍覆層的部分的線寬和間隙L/S為300 500 μ m/300 500 μ m。
11.一種內插板,在內插板表面的導體電路上,通過權利要求I的方法形成有選自鎳-鈀-金鍍覆層和鎳-金鍍覆層中的復合金鍍覆層。
12.根據(jù)權利要求11所述的內插板,其中,所述內插板的、與半導體元件的連接面?zhèn)鹊腻兏蔡幚聿恐械膶w電路的線寬和間隙L/S為10 50 μ m/10 50 μ m。
13.根據(jù)權利要求11所述的內插板,其中,所述內插板的、與母板的連接面?zhèn)鹊腻兏蔡幚聿恐械膶w電路的線寬和間隙L/S為300 500 μ m/300 500 μ m。
14.一種半導體裝置,在權利要求9或10所述的印刷配線板上搭載有半導體。
15.—種半導體裝置,在包含權利要求11 13中任一項所述的內插板的印刷配線板的所述內插板上搭載有半導體。
全文摘要
本發(fā)明涉及附有鍍金金屬微細圖案的基材的制造方法,其包括以下工序準備具有由樹脂構成的支撐表面的基材的工序,在上述支撐表面上形成表面粗糙度為0.5μm以下的底涂樹脂層并在其上通過SAP法形成金屬微細圖案而得到附有金屬微細圖案的基材的工序,在上述金屬微細圖案的至少一部分的表面進行金鍍覆處理的工序;并且,在進行上述金鍍覆處理前的任意階段,對附有金屬微細圖案的基材進行鈀除去處理。
文檔編號H05K3/18GK102893709SQ201180023885
公開日2013年1月23日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權日2010年5月26日
發(fā)明者橘賢也, 伊藤哲平, 三井保明 申請人:住友電木株式會社