印刷配線板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及印刷配線板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為印刷配線板中的配線的材料，使用軋制銅箔、電解銅箔，但是銅由于其表面進(jìn) 行氧化，因此將半導(dǎo)體部件等焊錫接合在配線上時(shí)的接合性變差。
[0003] 已知如下的方法：為了抑制銅表面的氧化、提高焊錫接合性、引線接合（wire bonding)接合性，對(duì)銅表面進(jìn)行鍍Ni、進(jìn)一步對(duì)其上面進(jìn)行鍍Au(參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 此外有如下的方法：以提高銅、銅合金構(gòu)件的耐蝕性為目的，對(duì)銅材料的表面實(shí)施 鍍鋅（21〇后，進(jìn)行加熱處理使鋅（211)擴(kuò)散，形成鋅（211)濃度為10~40%的銅-鋅（(：11-211) 的層（參照專利文獻(xiàn)2)。
[0005] 進(jìn)而，最近有如下的報(bào)告：無定形合金由于具有原子密集的結(jié)構(gòu)，因此顯示出優(yōu)異 的耐蝕性（參照專利文獻(xiàn)3~7)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2013-16558號(hào)公報(bào)（段落0008)
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開昭62-040361號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :國際公開2007/108496號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2008-045203號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2004-176082號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)6 :日本特開2001-059198號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)7 :日本特開2010-163641號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明要解決的課題
[0016]但是，根據(jù)專利文獻(xiàn)1中記載的方法，工藝成本以及Au材料成本高，并且由于在超 聲波接合后殘留Ni而作為電阻層發(fā)揮功能，因此導(dǎo)電性降低。
[0017] 此外，根據(jù)本發(fā)明人等的研究表明：即使使用專利文獻(xiàn)2中記載的銅系構(gòu)件，例如 在作為環(huán)境溫度、或者將環(huán)境溫度和操作溫度合計(jì)的溫度達(dá)到100°C以上的汽車或車輛用 動(dòng)力及信號(hào)傳遞用電纜導(dǎo)體使用的情況下，也未能充分滿足產(chǎn)品所要求的要求性能、即針 對(duì)高溫下的長(zhǎng)時(shí)間使用的抗氧化性。
[0018] 此外，專利文獻(xiàn)3~7中記載的無定形合金由于需要利用多個(gè)金屬元素進(jìn)行合金 化而成的材料，因此存在制造工序復(fù)雜化的缺點(diǎn)，而對(duì)于使用未合金化的鋅元素來形成無 定形層的技術(shù)，尚未進(jìn)行充分研究。
[0019] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供抗氧化性優(yōu)異、與Ni/Au鍍覆工藝相比成本低、并 且導(dǎo)電性良好的印刷配線板及其制造方法。
[0020] 用于解決課題的方法
[0021] 本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供下述[1]~[10]的印刷配線板及其制造方法。
[0022] [1] -種印刷配線板，其是具備基板和設(shè)置在所述基板上的配線的印刷配線板，所 述配線具備設(shè)置在所述基板上的含有銅作為主成分的銅系金屬線和設(shè)置在所述銅系金屬 線上的具有無定形層的表面處理層，所述無定形層含有與氧的親和性比銅高的金屬和氧。
[0023] [2]根據(jù)所述[1]所述的印刷配線板，在所述銅系金屬線的一面或兩面上，設(shè)置所 述表面處理層。
[0024] [3]根據(jù)所述[1]或所述[2]所述的印刷配線板，所述無定形層進(jìn)一步含有從所述 銅系金屬線擴(kuò)散的銅。
[0025] [4]根據(jù)所述[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的印刷配線板，所述表面處理層在所述無定 形層的下方進(jìn)一步具有擴(kuò)散層，所述擴(kuò)散層含有銅和與氧的親和性比銅高的金屬，或者銅、 與氧的親和性比銅高的金屬和氧。
[0026] [5]根據(jù)所述[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的印刷配線板，所述與氧的親和性比銅高的 金屬為鋅。
[0027] [6]根據(jù)所述[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的印刷配線板，所述表面處理層的厚度為 3nm以上100nm以下。
[0028] [7] -種印刷配線板的制造方法，其包括如下的工序：將含有銅作為主成分的銅 系金屬線配線在基板上后，在所述銅系金屬線的表面形成含有與氧的親和性比銅高的金屬 的層，對(duì)所形成的該層，在30°C以上300°C以下的溫度下，以5秒以上60分鐘以下的時(shí)間進(jìn) 行加熱處理，從而形成表面處理層的工序。
[0029] [8] -種印刷配線板的制造方法，其包括如下的工序：在含有銅作為主成分的銅 系金屬材料的表面上，形成含有由與氧的親和性比銅高的金屬的層，對(duì)所形成的該層，在 30°C以上300°C以下的溫度下，以5秒以上60分鐘以下的時(shí)間進(jìn)行加熱處理，從而形成表面 處理層來制造配線材料的工序；以及使用所述配線材料在基板上進(jìn)行配線的工序。
[0030] [9]根據(jù)所述[7]或所述[8]所述的印刷配線板的制造方法，所述與氧的親和性比 銅高的金屬為鋅。
[0031] [10]根據(jù)所述[7]~[9]中任一項(xiàng)所述的印刷配線板的制造方法，所述表面處理 層的厚度為3nm以上100nm以下。
[0032] 發(fā)明效果
[0033] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供抗氧化性優(yōu)異、與Ni/Au鍍覆工藝相比成本低、并且導(dǎo)電性 良好的印刷配線板及其制造方法。
【附圖說明】
[0034] 圖1是示意性地表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的印刷配線板的立體圖。
[0035] 圖2是圖1的II-II線的截面圖。
[0036] 圖3是本發(fā)明第2實(shí)施方式所涉及的印刷配線板的與圖2相應(yīng)的截面圖。
[0037] 圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例3所涉及的試樣的恒溫（100°C)保持試驗(yàn)中3600小 時(shí)試驗(yàn)品的、反復(fù)從表層濺鍍的同時(shí)進(jìn)行深度方向的俄歇元素分析的結(jié)果的圖表。
[0038] 圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例3以及比較例1、4、5所涉及的試樣的恒溫（KKTC)保 持試驗(yàn)中的、由表層的氧進(jìn)入深度（氧化膜厚度）隨時(shí)間變化的圖表。
[0039] 圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例3所涉及的試樣的RHEED分析結(jié)果的電子射線的衍射 圖像。
[0040] 符號(hào)說明
[0041] l:Cu線
[0042] 2:表面處理層（無定形層）
[0043] 3:表面處理層
[0044] 4:擴(kuò)散層
[0045] 5:無定形層
[0046] 10、20:配線
[0047] 101:基板
[0048] 100、200:配線板
【具體實(shí)施方式】
[0049] 印刷配線板的構(gòu)成
[0050] 本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的印刷配線板是具備基板和設(shè)置在所述基板上的配線 的印刷配線板，所述配線具備設(shè)置在所述基板上的含有銅作為主成分的銅系金屬線和設(shè)置 在所述銅系金屬線上的具有無定形層的表面處理層，所述無定形層含有與氧的親和性比銅 高的金屬和氧。所述表面處理層設(shè)置在所述銅系金屬線的一面或兩面上。
[0051] 圖1是示意性地表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的印刷配線板的立體圖，圖2 是圖1的II-II線的截面圖。此外，圖3是本發(fā)明第2實(shí)施方式所涉及的印刷配線板中的 與圖2相應(yīng)的截面圖。
[0052] 圖1和圖2中所示的印刷配線板100具備基板101和設(shè)置在基板101上的配線 10。配線10具備具有平角狀截面的Cu系金屬線1 (以下，有時(shí)簡(jiǎn)單記為Cu線）和設(shè)置在 Cu系金屬線1的與基板101的表面相對(duì)配置的面的相反側(cè)的面上的表面處理層2。
[0053] 作為Cu線1的材質(zhì)，只要是印刷配線板中使用的銅系金屬材料就可以沒有特別限 定地使用，但是優(yōu)選將Cu作為主成分，Cu為90質(zhì)量％以上。即，優(yōu)選Cu單質(zhì)或者雜質(zhì)為 10質(zhì)量％以下的Cu合金。例如，可以使用無氧銅、韌銅等純銅，含有3~15質(zhì)量ppm的硫、 2~30質(zhì)量ppm的氧和5~55質(zhì)量ppm的Ti的低濃度銅合金等。
[0054]Cu線1的厚度優(yōu)選為10ym~500ym,更優(yōu)選為10ym~400ym,進(jìn)一步優(yōu)選為 10iim~200iim。如果比10iim薄，則變得難以確保電導(dǎo)率，如果比500iim厚，則成本變高。 另外，Cu線1的寬度可根據(jù)配線板的尺寸等適當(dāng)設(shè)定。
[0055] 表面處理層2具有含有與氧的親和性比銅高的金屬和氧的無定形層?；蛘?，表面 處理層2具有含有與氧的親和性比銅高的金屬、氧和從Cu線擴(kuò)散的銅的無定形層。
[0056]另外，作為第2實(shí)施方式（配線板200中的配線20)，如圖3所示，表面處理層也可 以是具有無定形層5和擴(kuò)散層4的表面處理層3,所述擴(kuò)散層4形成在無定形層5的下方， 并含有銅和與氧的親和性比銅高的金屬，優(yōu)選含有銅、與氧的親和性比銅高的金屬和氧。需 要說明的是，擴(kuò)散層4在為結(jié)晶性的層這一點(diǎn)上與無定形層5不同。
[0057] 作為構(gòu)成表面處理層2 (無定形層）和無定形層5的與氧的親和性比銅高的金屬， 優(yōu)選為鋅。除了鋅以外，還可以舉出例如11、1^、21'^146、511^11等。特別是，從再利用的 觀點(diǎn)