JP4920336B2 - 配線部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリント配線基板を構成するための配線部材の製造方法に関する。

近年、ユビキタス社会が訪れ、情報処理機器、通信機器等、特にパソコン、携帯電話、ゲーム機器等においては、ＭＰＵの高速化、多機能化、複合化、およびメモリ等の記録装置の高速化が進行している。
しかし、これらの機器から放射されるノイズ、または機器内の導体を伝導するノイズがもたらす、自身または他の電子機器、部品の誤作動、人体に対する影響が問題となっている。これらノイズとしては、ＭＰＵ、電子部品等が実装されたプリント配線板内の導体のインピーダンス不整合によるノイズ、導体間のクロストークによるノイズ、ＭＰＵ等の半導体素子の同時スイッチングによる電源層とグランド層との層間の共振よって誘起されるノイズ等がある。

これらノイズが抑えられたプリント配線基板としては、下記プリント配線基板が知られている。
（１）銅箔からなる電源層およびグランド層の両面に、銅箔よりも抵抗率が大きい金属からなる金属膜を形成したプリント配線基板（特許文献１）。
（２）銅箔からなる電源層およびグランド層の両面に、導電性物質を含む、プリント配線基板面に対して垂直方向の異方導電性を有する膜を形成したプリント配線基板（特許文献２）。

（１）のプリント配線基板においては、銅箔表面に流れる高周波うず電流を減衰させることができ、半導体素子が同時スイッチングを起こしても、電源電位等を安定化でき、不要なノイズの放射を抑制できるとされている。なお、導体表面（表皮）を流れる高周波電流（表皮電流）を、表皮の深さと同程度の数μｍの金属膜で減衰させるためには、対象となる高周波電流の周波数にもよるが、かなりの高抵抗率を有する材料が必要となる。しかし、このような材料は入手できず、（１）のプリント配線基板では、充分なノイズ抑制効果が得られない。

（２）のプリント配線基板においても、同様に高周波うず電流を減衰させることができるとされている。しかし、表皮の深さと同等以上の銅箔の表面粗さを有するように異方導電性の膜を形成することは、工程が複雑である。また、（２）のプリント配線基板では、充分なノイズ抑制効果が得られない。
特開平１１−９７８１０号公報 特開２００６−６６８１０号公報

よって本発明の目的は、同時スイッチングによる電源層とグランド層との間の共振を抑えることによって、電源電位を安定化でき、不要なノイズの放射を抑制できるプリント配線基板用の配線部材を効率よく製造できる製造方法を提供することにある。

本発明の配線部材の製造方法は、銅箔と、金属材料または導電性セラミックスを含む複数のマイクロクラスターの集合体であり、マイクロクラスター間に欠陥がある不均質な膜である厚さ５〜２００ｎｍのノイズ抑制層と、前記銅箔と前記ノイズ抑制層との間に設けられた絶縁性樹脂層とを有する配線部材の製造方法であって、下記（ｂ）工程、（ｃ）工程および（ｅ）工程を有することを特徴とする。
（ｂ）連続シート状の銅箔上に樹脂組成物を塗布して、絶縁性樹脂層を形成する工程。
（ｃ）絶縁性樹脂層上に金属材料または導電性セラミックスを物理的に蒸着させてノイズ抑制層を形成し、連続シート状の配線部材を得る工程。
（ｅ）連続シート状の配線部材を裁断する工程。

本発明の配線部材の製造方法は、銅箔と、金属材料または導電性セラミックスを含む複数のマイクロクラスターの集合体であり、マイクロクラスター間に欠陥がある不均質な膜である厚さ５〜２００ｎｍのノイズ抑制層と、前記銅箔と前記ノイズ抑制層との間に設けられた絶縁性樹脂層と、前記銅箔と前記絶縁性樹脂層との間に設けられた接着促進層とを有する配線部材の製造方法であって、下記（ａ）工程、（ｂ）工程、（ｃ）工程および（ｅ）工程を有することを特徴とする。
（ａ）連続シート状の銅箔上に接着促進剤を塗布して、接着促進層を形成する工程。
（ｂ）接着促進層上に樹脂組成物を塗布して、絶縁性樹脂層を形成する工程。
（ｃ）絶縁性樹脂層上に金属材料または導電性セラミックスを物理的に蒸着させてノイズ抑制層を形成し、連続シート状の配線部材を得る工程。
（ｅ）連続シート状の配線部材を裁断する工程。

本発明の配線部材の製造方法は、さらに、下記（ｄ）工程または（ｆ）工程を有していてもよく、（ｄ）工程を有することが好ましい。
（ｄ）（ｃ）工程と（ｅ）工程との間に、ノイズ抑制層を所望のパターンに加工する工程。
（ｆ）（ｅ）工程の後に、ノイズ抑制層を所望のパターンに加工する工程。

（ｄ）工程または（ｆ）工程においては、レーザーアブレーション法によってノイズ抑制層を所望のパターンに加工することが好ましい。
（ｃ）工程においては、窒素、炭素、ケイ素、ホウ素、リンおよび硫黄からなる群から選ばれる１種以上の元素を含むガスの存在下で、絶縁性樹脂層上に金属材料または導電性セラミックスを物理的に蒸着させることが好ましい。
（ｂ）工程は、複数回繰り返してもよい。

本発明の配線部材の製造方法によれば、プリント配線基板において同時スイッチングによる電源層とグランド層との間の共振を抑えることによって、電源電位を安定化でき、不要なノイズの放射を抑制できる配線部材を効率よく製造できる。

＜配線部材＞
図１は、本発明の製造方法によって製造される配線部材の一例を示す断面図である。配線部材１０は、銅箔１１と、銅箔１１上に設けられた絶縁性樹脂層１２と、絶縁性樹脂層１２の表面に形成されたノイズ抑制層１３とを有するものである。

（銅箔）
銅箔１１としては、電解銅箔、圧延銅箔等が挙げられる。
通常、銅箔の表面は、絶縁性樹脂層１２との接着性をよくするために、表面に微細な銅粒を付着させる等により粗面化処理されている。一方、本発明においては、ノイズ抑制層１３側の銅箔１１の表面は、表面粗さＲz が２μｍ以下である平滑面とされていてもよい。平滑面の表面粗さＲz が２μｍ以下であれば、絶縁性樹脂層１２を薄く形成しても、絶縁性樹脂層１２に銅箔１１の表面の凹凸によるピンホール等の欠陥が発生しにくくなり、銅箔１１とノイズ抑制層１３との短絡が抑えられ、充分なノイズ抑制効果が得られる。表面粗さＲz は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さＲｚ である。

銅箔１１としては、電解銅箔が特に好ましい。電解銅箔は、電解反応を利用して銅を陰極の回転ドラム表面に析出させ、回転ドラムから引き剥がして得られるものであり、ドラムと接触していた面は、ドラムの表面状態が転写された平滑面となる。一方、銅が電解析出した面の形状は、析出する銅の結晶成長速度が結晶面ごとに異なるため粗面となり、他の絶縁性樹脂層（図示略）との貼り合わせに都合のよい面となっている。
銅箔１１の厚さは、３〜５０μｍが好ましい。
銅箔１１は、絶縁性樹脂層１２が形成されていない面に、他の銅箔、樹脂フィルム等からなる保護層あるいは補強層を有していてもよい。

（絶縁性樹脂層）
絶縁性樹脂層１２は、樹脂組成物からなる層である。
樹脂組成物は、樹脂を主成分とする組成物である。該樹脂としては、プリント配線基板の製造の際の加熱に耐え、かつプリント配線基板に要求される耐熱性、耐湿性を有するものが好ましく、また、誘電率、誘電正接等、プリント配線基板の設計に必要とされる特性値が既知であるのものが好ましい。該樹脂としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリ四フッ化エチレン、ポリフェニレンエーテル等が挙げられる。

樹脂組成物としては、通常、エポキシ樹脂が用いられ、必要に応じて硬化剤、硬化促進剤、可とう性付与剤等を含有してもよい。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂の量は、樹脂組成物１００質量％のうち、２０〜８０質量％が好ましい。

硬化剤としては、ジシアンジアミド、イミダゾール類、芳香族アミン等のアミン類；ビスフェノールＡ、臭素化ビスフェノールＡ等のフェノール類；フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック類；無水フタル酸等の酸無水物等が挙げられる。
硬化促進剤としては、３級アミン、イミダゾール系硬化促進剤、尿素系硬化促進剤等が挙げられる。

可とう性付与剤としては、ポリエーテルサルホン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、弾性樹脂等が挙げられる。
芳香族ポリアミド樹脂としては、芳香族ジアミンとジカルボン酸との縮重合により合成されるものが挙げられる。芳香族ジアミンとしては、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−キシレンジアミン、３，３’−オキシジアニリン等が挙げられる。ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、フマル酸等のジカルボン酸が挙げられる。
弾性樹脂としては、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム等が挙げられる。絶縁性樹脂層１２の耐熱性を確保するために、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムを併用してもよい。ニトリルゴムとしては、ＣＴＢＮ（カルボキシ基末端ブタジエンニトリルゴム）が好ましい。

絶縁性樹脂層１２の厚さは、０．１〜１０μｍが好ましい。絶縁性樹脂層１２の厚さが０．１μｍ以上であれば、銅箔１１とノイズ抑制層１３との絶縁が充分に維持され、銅箔１１とノイズ抑制層１３との短絡が抑えられ、充分なノイズ抑制効果が得られる。また、銅箔１１をエッチングによってパターン加工する際に、エッチングによってノイズ抑制層１３が侵されることがない。一方、絶縁性樹脂層１２の厚さが１０μｍ以下であれば、配線部材を具備するプリント配線基板を薄肉化できる。また、ノイズ抑制層１３と銅箔１１とが接近することにより、ノイズ抑制層１３と銅箔１１との電磁結合が強くなり、充分なノイズ抑制効果が得られる。また、ノイズ抑制層１３にパターン加工を銅箔１１側から施す際に、絶縁性樹脂層１２を除去しやすく、加工時間が短くなる。
絶縁性樹脂層１２は、ノイズ抑制層１３を後述の不均質な薄膜とするために、比較的表面粗さが大きく、かつ弾性率が低いことが好ましい。

（ノイズ抑制層）
ノイズ抑制層１３は、金属材料または導電性セラミックスを含む、厚さ５〜２００ｎｍの薄膜である。
ノイズ抑制層１３の厚さが５ｎｍ以上であれば、充分なノイズ抑制効果が得られる。一方、ノイズ抑制層１３の厚さが２００ｎｍを超えると、後述のマイクロクラスターが成長し、金属材料等からなる均質な薄膜が形成され、表面抵抗が小さくなって、金属反射が強まり、ノイズ抑制効果も小さくなる。
ノイズ抑制層１３の厚さは、ノイズ抑制層の膜厚方向断面の高分解能透過型電子顕微鏡像をもとにして、５箇所のノイズ抑制層の厚さを電子顕微鏡像上で測定し、平均することにより求める。

図２は、ノイズ抑制層の表面を観察したフィールドエミッション走査電子顕微鏡像であり、図３は、その模式図である。ノイズ抑制層１３は、複数のマイクロクラスター１４の集合体として観察される。マイクロクラスター１４の間には物理的な欠陥があって均質な薄膜になっていない。
不均質な薄膜であることは、ノイズ抑制層１３の表面抵抗の実測値から換算した体積抵抗率Ｒ₁ （Ω・ｃｍ）と金属材料（または導電性セラミックス）の体積抵抗率Ｒ₀ （Ω・ｃｍ）（文献値）との関係から確認できる。すなわち、体積抵抗率Ｒ₁ と体積抵抗率Ｒ₀ とが、０．５≦ｌｏｇＲ₁ −ｌｏｇＲ₀ ≦３を満足する場合に、優れたノイズ抑制効果が発揮される。

ノイズ抑制層１３の表面抵抗は、１０⁰ 〜１０⁴ Ωが好ましい。ノイズ抑制層１３の表面抵抗は、以下のように測定する。
石英ガラス上に金等を蒸着して形成した、２本の薄膜金属電極（長さ１０ｍｍ、幅５ｍｍ、電極間距離１０ｍｍ）を用い、該電極上に被測定物を置き、被測定物上に、大きさ１０ｍｍ×２０ｍｍを５０ｇの荷重で押し付け、１ｍＡ以下の測定電流で電極間の抵抗を測定する。この値を持って表面抵抗とする。

金属材料としては、強磁性金属、常磁性金属が挙げられる。強磁性金属としては、鉄、カルボニル鉄；Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｐｔ等の鉄合金；コバルト、ニッケル；これらの合金等が挙げられる。常磁性金属としては、金、銀、銅、錫、鉛、タングステン、ケイ素、アルミニウム、チタン、クロム、モリブデン、それらの合金、アモルファス合金、強磁性金属との合金等が挙げられる。これらのうち、酸化に対して抵抗力のある点から、ニッケル、鉄クロム合金、タングステン、貴金属が好ましい。なお、貴金属は高価であるため、実用的にはニッケル、ニッケルクロム合金、鉄クロム合金、タングステンが好ましく、ニッケルまたはニッケル合金が特に好ましい。

導電性セラミックスとしては、金属と、ホウ素、炭素、窒素、ケイ素、リンおよび硫黄からなる群から選ばれる１種以上の元素とからなる合金、金属間化合物、固溶体等が挙げられる。具体的には、窒化ニッケル、窒化チタン、窒化タンタル、窒化クロム、炭化チタン、炭化ケイ素、炭化クロム、炭化バナジウム、炭化ジルコニウム、炭化モリブデン、炭化タングステン、ホウ化クロム、ホウ化モリブデン、ケイ化クロム、ケイ化ジルコニウム等が挙げられる。

導電性セラミックスは、金属よりも体積抵抗率が高いため、導電性セラミックスを含むノイズ抑制層は、特定の共鳴周波数を有さない、ノイズ抑制効果を発揮する周波数が広帯域化する、保存安定性が高い等の利点を有する。導電性セラミックスは、後述の物理的蒸着法における反応性ガスとして窒素、炭素、ケイ素、ホウ素、リンおよび硫黄からなる群から選ばれる１種以上の元素を含むガスを用いることによって容易に得られる。

（接着促進層）
銅箔１１と絶縁性樹脂層１２との密着性を向上させるために、銅箔１１と絶縁性樹脂層１２との間に接着促進層１５が設けられていることが好ましい。
接着促進層１５は、銅箔１１上に接着促進剤を塗布することにより形成される層である。接着促進剤としては、シラン系カップリング剤、またはチタネート系カップリング剤が挙げられる。

シラン系カップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。

チタネート系カップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジ−トリデシルホスファイト）チタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等が挙げられる。

接着促進剤としては、通常、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが用いられ、銅箔１１と絶縁性樹脂層１２との剥離強度を１．０ｋｇｆ／ｃｍ以上に高める場合には、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランが好ましい。

＜配線部材の製造方法＞
配線部材１０は、図４の工程図に示すように、下記（ａ）〜（ｆ）工程を経て製造される。
（ａ）必要に応じて、連続シート状の銅箔１１上に接着促進剤を塗布して、接着促進層１５を形成する工程。
（ｂ）銅箔１１または接着促進層１５上に樹脂組成物を塗布して、絶縁性樹脂層１２を形成する工程。
（ｃ）絶縁性樹脂層１２上に金属材料または導電性セラミックスを物理的に蒸着させてノイズ抑制層１３を形成し、連続シート状の配線部材１０を得る工程。
（ｄ）必要に応じて、（ｃ）工程と（ｅ）工程との間に、必要に応じて、ノイズ抑制層１３を所望のパターンに加工する工程。
（ｅ）連続シート状の配線部材１０を裁断する工程。
（ｆ）必要に応じて、（ｅ）工程の後に、ノイズ抑制層１３を所望のパターンに加工する工程。

（ａ）工程：
銅箔１１としては、連続シート状のものを用いる。連続シート状の銅箔１１を用いることで、以降の工程でのハンドリングが容易となり、生産効率が高まるほか、打痕傷等の不具合を減らすことができる。特に、（ｃ）工程では、バッチ式の真空操作が必要となるため、効率よく真空チャンバーに収納できる巻物状の形状が好ましい。
塗布方法としては、ロールコート法、スプレーコート法、浸漬法等が挙げられる。

（ｂ）工程：
絶縁性樹脂層１２は、樹脂組成物を溶剤に溶解または分散させたワニスを銅箔１１または接着促進層１５上に塗布し、乾燥させることにより形成される。また、ピンホール対策のため、該ワニスの塗布および乾燥を２回以上に分けて行い、２層以上の絶縁性樹脂層を形成してもよい。ワニスは、各層が同じ種類のワニスであってもよく、各層ごとに違う種類であってもよい。

塗布装置としては、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーター、ドクターナイフコーター等の公知の塗布装置を用いることができる。
必要に応じて、樹脂組成物の塗布後に、樹脂組成物を充分にレベリングさせ、ピンホールの発生を極力抑えてから、加熱またはエネルギー線の照射により、樹脂組成物を硬化させてもよい。硬化された樹脂組成物の状態は、Ｂ−ステージ（半硬化状態）であってもよく、Ｃ−ステージ（硬化状態）であってもよい。

（ｃ）工程：
絶縁性樹脂層１２上に金属材料または導電性セラミックスを非常に薄く物理的に蒸着させることにより、マイクロクラスターからなる不均質な薄膜が形成される。
物理的蒸着法は、真空にした容器の中でターゲット（金属材料または導電性セラミックス）を何らかの方法で気化させ、気化した金属材料等を近傍に置いた基材（絶縁性樹脂層１２）上に堆積させる方法である。ターゲットの気化方法の違いで、蒸発系とスパッタリング系とに分けられる。蒸発系としては、ＥＢ蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。スパッタリング系としては、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、対向ターゲット型マグネトロンスパッタリング法、イオン注入法等が挙げられる。

ＥＢ蒸着法は、蒸発粒子のエネルギーが１ｅＶと小さいので、基材のダメージが少ない。また、ノイズ抑制層１３がポーラスになりやすくノイズ抑制層１３の強度が不足する傾向があるが、ノイズ抑制層１３の体積抵抗は高くなる。
イオンプレーティング法によれば、アルゴンガスおよび蒸発粒子のイオンは加速されて基材に衝突するため、ＥＢ蒸着法よりエネルギーが大きく、粒子エネルギーは１ＫｅＶほどになり、付着力の強いノイズ抑制層１３を得ることはできる。しかし、ドロップレットと呼んでいるミクロサイズの粒子の付着を避けることができず、放電が停止してしまうおそれがある。

マグネトロンスパッタリング法は、ターゲットの利用効率が低いものの、磁界の影響で強いプラズマが発生するため成長速度が速く、粒子エネルギーは数十ｅＶと高いことが特徴となる。高周波スパッタリングでは、導電性の低いターゲットを使用できる。
マグネトロンスパッタリング法のうち、対向ターゲット型マグネトロンスパッタリング法は、対向するターゲット間でプラズマを発生させ、磁界によりプラズマを封じ込め、対向するターゲット間の外に基材を置き、プラズマダメージを受けることなく基材上に金属材料等を堆積させる方法である。そのため、基材上の金属材料等を再スパッタリングすることがない、成長速度がさらに速い、スパッタリングされた金属原子が衝突緩和することがない、といった特徴をし、ターゲット組成物と同じ組成を有する緻密なマイクロクラスターを形成できる。
物理的蒸着法においては、反応性ガスとして窒素、炭素、ケイ素、ホウ素、リンおよび硫黄からなる群から選ばれる１種以上の元素を含むガスを用いてもよい。

（ｄ）工程、（ｆ）工程：
ノイズ抑制層１３は、例えば図５に示すように、所望のパターンに加工されていてもよく、スルーホール等のアンチビアが形成されていてもよい。図５において、白い部分が加工されたノイズ抑制層１３であり、黒い部分が表面に露出した絶縁性樹脂層１２である。
ノイズ抑制層１３の加工は、加工効率の点から、（ｃ）工程と（ｅ）工程との間に（すなわち、（ｄ）工程にて）行うことが好ましい。なお、プリント配線基板の設計に応じて、ノイズ抑制層のパターンの異なる複数種類の配線部材を用意する場合、すなわち配線部材が少量多品種となり、多数の加工機にてノイズ抑制層を加工する場合は、（ｅ）工程の後に（すなわち、（ｆ）工程にて）行ってもよい。

ノイズ抑制層１３は、通常の湿式法（湿式エッチング法）、乾式法（プラズマエッチング法、レーザーアブレーション法）等により所望のパターンに加工でき、洗浄、乾燥等の工程を必要とせず、また汚染の心配もない点から、乾式法が好ましい。
レーザーアブレーション法において用いるレーザーの波長は、レーザーの種類（炭酸ガス、ＹＡＧ、エキシマ等）、ノイズ抑制層１３の特性等に合わせ、適宜選択する。また、レーザーアブレーションまでのエネルギーを供給することなく、焦点をずらすあるいはエネルギーを弱めることは、絶縁性樹脂層１２のダメージを避ける上で重要であり、対象エリアを瞬間的に加熱し、絶縁性樹脂層１２を融解させることにより、ノイズ抑制層１３のマイクロクラスターを活性化させ、凝集させることによって、隣接するマイクロクラスター間を完全に絶縁化できる。レーザーアブレーションに用いる装置としては、レーザー食刻装置、あるいはハロゲンランプ等を用いた集光加熱型の装置等を用いることができる。

（ｅ）工程：
裁断装置としては、公知の裁断装置を用いればよい。

＜プリント配線基板＞
本発明の製造方法によって製造された配線部材は、プリント配線基板に用いる。配線部材における銅箔は、プリント配線基板においては、信号配線層、電源層またはグランド層である。ノイズ抑制効果を充分に発揮させるためには、配線部材における銅箔は、電源層またはグランド層であることが好ましく、電源層であることがより好ましい。また、ノイズ抑制効果を充分に発揮させるためには、電源層とグランド層との間にノイズ抑制層が配置されていることが好ましい。

図６は、プリント配線基板の一例を示す概略断面図である。プリント配線基板２０は、上から順に、パターン加工された信号配線層２１、プリント配線基板２０のほぼ全面にわたるグランド層２２、電源層２３、パターン加工された信号配線層２１が、絶縁層２４を介して積層されたものである。なお、図示されていないが、上下の信号配線層２１は、スルーホール等により一部が接続している。

電源層２３は、配線部材１０の銅箔１１であり、電源層２３のグランド層２２側には、絶縁性樹脂層１２を介して、グランド層２２とほぼ同じ大きさのノイズ抑制層１３が設けられている。また、電源層２３は２分割されていて、分割された電源層２３同士は絶縁されている。

プリント配線基板２０は、例えば以下のようにして製造される。
配線部材１０と他の銅箔との間に、エポキシ樹脂等をガラス繊維等に含浸させてなるプリプレグを挟んで硬化させ、配線部材１０の銅箔１１を電源層２３、他方の銅箔をグランド層２２とする。
ついで、フォトリソグラフィー法等により、配線部材１０の銅箔１１に、所望の形状（２分割パターン）となるようにエッチングを施す。この際、絶縁性樹脂層１２がエッチング液に対し耐性を有し、また絶縁性樹脂層１２にはピンホール等がないことから、ノイズ抑制層１３はエッチングにてダメージを受けずに存在する。電源層２３とグランド層２２をコアに、その両外面に銅箔をプリプレグで張り合わせ信号配線層２１とする。

以上説明した本発明の配線部材の製造方法は、銅箔と、金属材料または導電性セラミックスを含む、厚さ５〜２００ｎｍのノイズ抑制層と、前記銅箔と前記ノイズ抑制層との間に設けられた絶縁性樹脂層とを有する配線部材の製造方法であって、前記（ｂ）工程、（ｃ）工程および（ｅ）工程を有するため、同時スイッチングによる電源層とグランド層との間の共振を抑えることによって、電源電位を安定化でき、不要なノイズの放射を抑制できるプリント配線基板用の配線部材を効率よく製造できる。

（ノイズ抑制層の厚さ）
（株）日立製作所製、透過型電子顕微鏡Ｈ９０００ＮＡＲを用いてノイズ抑制層の断面を観察し、５箇所のノイズ抑制層の厚さを測定し、平均した。

（ノイズ抑制効果）
グランド層と電源層とからなる２層基板を作製し、電源層の両末端に、電源層とグランド層に繋がるＳＭＡコネクタを搭載し、該コネクタに接続されたネットワークアナライザー（アンリツ社製、３７２４７Ｄ）を用いてＳパラメーター法によるＳ２１（透過減衰量、単位：ｄＢ）を測定し、Ｓ２１パラメータの共振状態を確認した。ノイズ抑制効果がある場合は、共振周波数における減衰量が大きくなり、減衰量と周波数を示すグラフは滑らかになる。

〔実施例１〕
一方の表面（平滑面）の表面粗さＲz が０．４μｍであり、他方の粗面化された表面の表面粗さＲz が５．３μｍである、厚さ３５μｍ、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍの連続シート状電解銅箔の平滑面上に、１質量％の３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン溶液をスプレーコーターを用いて３０ｍ／分のライン速度で塗布し、引き続き１００℃の乾燥炉内を通して巻き取り、銅箔上に接着促進層が形成された積層体（Ａ）を得た。

ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、８２８）３０質量部、臭素化ビスフェノールＡ型樹脂（東都化成社製、ＹＤＢ−５００）３０質量部およびクレゾールノボラック樹脂（東都化成社製、ＹＤＣＮ−７０４）３５質量部を、メチルエチルケトンに溶解し、ついでイミダゾール系硬化促進剤（四国化成社製、キュアゾール２Ｅ４ＭＺ）０．２質量部を加え、８質量％の樹脂組成物のワニスを調製した。
積層体（Ａ）を５ｍ／分のライン速度で繰り出し、接着促進層上に乾燥後の厚さが３μｍとなるようにグラビアコーターを用いて該樹脂組成物のワニスを塗布し、塗膜を形成した。該塗膜を１分間風乾した後、１７０℃の加熱炉に５分間通して硬化させ、再度巻き取り、接着促進層上に絶縁性樹脂層が形成された積層体（Ｂ）を得た。

ついで、チャンバー内に巻き出し装置および巻き取り装置が付属したＥＢ蒸着装置の巻き出し装置に、巻物状の積層体（Ｂ）を取り付け、１．２ｍ／分のライン速度で積層体（Ｂ）を繰り出しながら、規定の真空度にて絶縁性樹脂層全面にニッケル金属をＥＢ蒸着してノイズ抑制層を形成した。絶縁性樹脂層上にノイズ抑制層が形成された積層体（Ｃ）を巻き取り、ＥＢ蒸着装置から取り出した。積層体（Ｃ）を巻物状態で乾燥炉内にて１５０℃で４５分間加熱して絶縁性樹脂層をさらに硬化させ、厚さ１５ｎｍのノイズ抑制層を有する、総厚２８μｍの連続シート状の配線部材を得た。ノイズ抑制層の表面を高分解能透過型電子顕微鏡で観察したところ、図２に示すような不均質な薄膜が確認された。

ついで、連続シート状の配線部材を裁断して、４５０ｍｍ×５００ｍｍの枚葉シート状の配線部材を得た。レーザー食刻装置により、ノイズ抑制層を図５に示すパターンに加工し、プリント配線基板内の電源層となる配線部材を得た。
該配線部材と厚さ３５μｍの銅箔とを厚さ０．２ｍｍのプリプレグを介して一体化し、２層基板を作製した。該２層基板から７４ｍｍ×１６０ｍｍのサンプルを切り出し、電源層のサイズが６８ｍｍ×１６０ｍｍとなるようにエッチングした。該サンプルについて、Ｓパラメーター法によるＳ２１を測定した。結果を図７に示す。

〔実施例２〕
一方の表面（平滑面）の表面粗さＲz が０．８μｍであり、他方の粗面化された表面の表面粗さＲz が５．３μｍである、厚さ１８μｍ、幅４００ｍｍ、長さ３５０ｍの連続シート状の電解銅箔の平滑面上に、１質量％の３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン溶液をロールコーターを用いて２０ｍ／分のライン速度で塗布し、引き続き９０℃の乾燥炉内を通して巻き取り、銅箔上に接着促進層が形成された積層体（Ａ）を得た。

ポリエーテルサルホン樹脂（住友化学社製、ＰＥＳ５００３Ｐ）９５質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、８２８ＥＬ、）５質量部、イミダゾール系硬化促進剤（四国化成社製、キュアゾール２ＭＺ）０．１質量部を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド／シクロヘキサン混合溶剤（５０／５０質量比）に溶解させ、０．５質量％の樹脂組成物のワニス（１）を調製した。
積層体（Ａ）を１０ｍ／分のライン速度で繰り出し、接着促進層の上に乾燥後の厚さが２μｍとなるようにグラビアコーターを用いて樹脂組成物のワニス（１）を塗布し、塗膜を形成した。該塗膜を１分間風乾した後、１６０℃で３分間加熱して硬化させ、接着促進層上に絶縁性樹脂層（１）が形成された積層体（Ｂ−１）を得た。

ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、８３４）２６質量部、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、１２５６）２０質量部、クレゾールノボラック樹脂（東都化成社製、ＹＤＣＮ−７０４）３５質量部を、メチルエチルケトンに溶解し、ついでイミダゾール系硬化促進剤（四国化成社製、キュアゾール２Ｅ４ＭＺ）０．２質量部加え、４質量％の樹脂組成物のワニス（２）を調製した。
積層体（Ｂ−１）を１０ｍ／分のライン速度で繰り出し、絶縁性樹脂層（１）の上に乾燥後の厚さが２μｍとなるようにグラビアコーターを用いて樹脂組成物のワニス（２）を塗布し、塗膜を形成した。該塗膜を１分間風乾した後、１7０℃で３分間加熱して硬化させ、絶縁性樹脂層（１）上に絶縁性樹脂層（２）が形成された積層体（Ｂ−２）を得た。

ついで、のチャンバー内に巻き出し装置および巻き取り装置が付属したマグネトロンスパッタリング装置の巻き出し装置に、巻物状の積層体（Ｂ−２）を取り付け、１．０ｍ／分のライン速度で繰り出しながら、規定の真空度にて絶縁性樹脂層（２）の全面にタンタル金属を、窒素ガスを流入しながら反応性スパッタリング法にて蒸着して、ノイズ抑制層を形成した。絶縁性樹脂層上にノイズ抑制層が形成された積層体（Ｃ）を巻き取り、マグネトロンスパッタリング装置から取り出した。積層体（Ｃ）を巻物状態で乾燥炉内にて１５０℃で４５分間加熱して絶縁性樹脂層をさらに硬化させ、厚さ２０ｎｍの不均質なノイズ抑制層を有する、総厚２２μｍの連続シート状の配線部材を得た。

ついで、巻き出し装置および巻き取り装置が付属した搬送ラインの途中に、スキャニングタイプのレーザーマーキング装置が載置されたＸＹロボットを配置した。巻き出し装置に巻物状の配線部材を取り付け、間欠的に搬送ラインを動かして配線部材を間欠的に繰り出しながら、レーザーマーキング装置によって４００ｍｍ×４００ｍｍの領域毎にノイズ抑制層を所望のパターンに加工した。その後、配線部材を裁断して、４００ｍｍ×４００ｍｍの枚葉シート状の多層回路基板内の電源層となる配線部材を得た。
該配線部材を用いて、実施例１と同様にして２層基板を作製した。該２層基板から７４ｍｍ×１６０ｍｍのサンプルを切り出し、電源層のサイズが５６ｍｍ×１６０ｍｍとなるようにエッチングした。該サンプルについて、Ｓパラメーター法によるＳ２１を測定した。結果を図８に示す。

〔実施例３〕
一方の表面の表面粗さＲz が３．８μｍであり、他方の粗面化された表面の表面粗さＲz が５．３μｍである、厚さ３５μｍ、幅３００ｍｍ、長さ５００ｍの連続シート状電解銅箔の粗面化された面上に、接着促進層を設けることなく、厚さ２５μｍの絶縁性樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様にして連続シート状の配線部材を得た。
実施例１と同様に裁断し、３００ｍｍ×３００ｍｍの枚葉シート状の配線部材を得た。ビーム直径０．５ｍｍのハロゲンランプ集光加熱装置を用い、加熱ヘッドを走査し、ノイズ抑制層の所望エリアを瞬時に加熱してマイクロクラスターを凝集させ、絶縁性パターンを形成した。絶縁性樹脂層にダメージのない、多層回路基板内の電源層となる配線部材を得た。
該配線部材を用いて、実施例１と同様にして２層基板を作製した。該２層基板から７４ｍｍ×１６０ｍｍのサンプルを切り出し、電源層のサイズが３８ｍｍ×１６０ｍｍとなるようにエッチングした。該サンプルについて、Ｓパラメーター法によるＳ２１を測定した。結果を図９に示す。

〔比較例１〜３〕
ノイズ抑制層を形成しない以外は、実施例１〜３と同様にして配線部材を得た。前記配線部材を用いて、実施例１〜３と同様にして２層基板およびサンプルを作製し、サンプルについてＳパラメーター法によるＳ２１を測定した。結果を図７〜９に示す。

本発明の製造方法によって製造された配線部材は、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子や電子部品に、電源供給や信号伝送を行うプリント配線基板を構成する部材として有用である。

配線部材の一例を示す断面図である。 ノイズ抑制層の表面を観察したフィールドエミッション走査電子顕微鏡像である。 図２の模式図である。 本発明の配線部材の製造方法の一例を示す工程図である。 パターン加工されたノイズ抑制層の一例を示す図である。 プリント配線基板の一例を示す断面図である。 実施例１および比較例１のプリント配線板のＳ２１（透過減衰量）を示すグラフである。 実施例２および比較例２のプリント配線板のＳ２１（透過減衰量）を示すグラフである。 実施例３および比較例３のプリント配線板のＳ２１（透過減衰量）を示すグラフである。

符号の説明

１０ 配線部材
１１ 銅箔
１２ 絶縁性樹脂層
１３ ノイズ抑制層
１５ 接着促進層

Claims (7)

1. 銅箔と、金属材料または導電性セラミックスを含む複数のマイクロクラスターの集合体であり、マイクロクラスター間に欠陥がある不均質な膜である厚さ５〜２００ｎｍのノイズ抑制層と、前記銅箔と前記ノイズ抑制層との間に設けられた絶縁性樹脂層とを有する配線部材の製造方法であって、
   下記（ｂ）工程、（ｃ）工程および（ｅ）工程を有する、配線部材の製造方法。
   （ｂ）連続シート状の銅箔上に樹脂組成物を塗布して、絶縁性樹脂層を形成する工程。
   （ｃ）絶縁性樹脂層上に金属材料または導電性セラミックスを物理的に蒸着させてノイズ抑制層を形成し、連続シート状の配線部材を得る工程。
   （ｅ）連続シート状の配線部材を裁断する工程。
2. 銅箔と、金属材料または導電性セラミックスを含む複数のマイクロクラスターの集合体であり、マイクロクラスター間に欠陥がある不均質な膜である厚さ５〜２００ｎｍのノイズ抑制層と、前記銅箔と前記ノイズ抑制層との間に設けられた絶縁性樹脂層と、前記銅箔と前記絶縁性樹脂層との間に設けられた接着促進層とを有する配線部材の製造方法であって、
   下記（ａ）工程、（ｂ）工程、（ｃ）工程および（ｅ）工程を有する、配線部材の製造方法。
   （ａ）連続シート状の銅箔上に接着促進剤を塗布して、接着促進層を形成する工程。
   （ｂ）接着促進層上に樹脂組成物を塗布して、絶縁性樹脂層を形成する工程。
   （ｃ）絶縁性樹脂層上に金属材料または導電性セラミックスを物理的に蒸着させてノイズ抑制層を形成し、連続シート状の配線部材を得る工程。
   （ｅ）連続シート状の配線部材を裁断する工程。
3. さらに、下記（ｄ）工程を有する、請求項１または２に記載の配線部材の製造方法。
   （ｄ）（ｃ）工程と（ｅ）工程との間に、ノイズ抑制層を所望のパターンに加工する工程。
4. さらに、下記（ｆ）工程を有する、請求項１または２に記載の配線部材の製造方法。
   （ｆ）（ｅ）工程の後に、ノイズ抑制層を所望のパターンに加工する工程。
5. レーザーアブレーション法によってノイズ抑制層を所望のパターンに加工する、請求項３または４に記載の配線部材の製造方法。
6. （ｃ）工程において、窒素、炭素、ケイ素、ホウ素、リンおよび硫黄からなる群から選ばれる１種以上の元素を含むガスの存在下で、絶縁性樹脂層上に金属材料または導電性セラミックスを物理的に蒸着させる、請求項１〜５のいずれかに記載の配線部材の製造方法。
7. （ｂ）工程を複数回繰り返す、請求項１〜６のいずれかに記載の配線部材の製造方法。
   

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