專利名稱：帶電阻膜的金屬箔及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶有剝離強(qiáng)度高且電阻值的偏差小的電阻膜的、由銅或銅合金構(gòu)成的金屬箔及其制造方法。該情況下，電阻膜與銅箔形成層結(jié)構(gòu)，因此也可以稱為“電阻層”，本說明書中，包含上述意思在內(nèi)稱為“電阻膜”。另外，由銅或銅合金形成的金屬箔一般可以分類為電解銅箔和壓延銅箔，本申請發(fā)明中將它們總稱為“銅箔”。此外，也可以分類為銅箔和銅合金箔，在該情況下也將它們總稱為“銅箔”。如以上所述，除特別對它們進(jìn)行限定的情況之外，均記載為“銅箔”。
背景技術(shù)：
作為印刷電路板的布線材料，通常使用銅箔。銅箔根據(jù)其制造方法可以分為電解銅箔和壓延銅箔。該銅箔可以在厚度為5 μ m的極薄銅箔至約140 μ m的厚銅箔的范圍內(nèi)任
意調(diào)節(jié)。將這些銅箔接合到由環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂等樹脂形成的基板上，可以作為印刷電路用基板來使用。對于銅箔而言，要求充分確保其與作為基板的樹脂的膠粘強(qiáng)度，因此，就電解銅箔而言，通常利用制箔時形成的稱為毛面的粗糙面，進(jìn)一步在其上實施表面粗化處理后來使用。此外，壓延銅箔也是同樣地對其表面實施粗化處理后來使用。近來，提出了在作為布線材料的銅箔上進(jìn)一步形成由電阻材料構(gòu)成的薄膜的技術(shù)方案(參考專利文獻(xiàn)1、2)。電子線路基板中電阻元件是必不可缺的，如果使用具備電阻層的銅箔，則只要使用氯化銅等蝕刻溶液處理銅箔上形成的電阻膜而使電阻元件露出即可。因此，通過電阻在基板中的內(nèi)置化，與以往那樣只能使用焊接接合法將芯片電阻元件表面貼裝到基板上的方法相比，能夠有效地利用基板的有限的表面積。此外，可減少因在多層基板內(nèi)部形成電阻元件所導(dǎo)致的設(shè)計上的限制，并且可以縮短電路長度，由此也能實現(xiàn)電特性的改善。因此，如果使用具備電阻層的銅箔，則不再需要或者能夠較大程度地減少焊接接合，從而能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化和可靠性的提高。由此可見，內(nèi)置有電阻膜的基板具有很多優(yōu)點。另一方面，在銅箔的表面上形成電阻膜時，需要實施使電阻膜不會被輕易剝離的措施。大多數(shù)情況下，通過銅箔的表面處理來增大表面粗糙度，從而賦予剝離強(qiáng)度。但是， 為了賦予該剝離強(qiáng)度而增大表面粗糙度時，會產(chǎn)生電阻值變動大的問題。以往，銅箔的表面粗糙度的測定是使用JISB0601中規(guī)定的觸針式方法來進(jìn)行的， 但通過該方法并不能發(fā)現(xiàn)銅箔的表面粗糙度與電阻膜的電阻值的變動或偏差的相關(guān)性。由上述情況可知現(xiàn)狀是，在銅箔上形成電阻膜時，只重視膠粘強(qiáng)度，而忽略了由銅箔粗化表面的粗糙度引起的電阻的變動或偏差。但是，當(dāng)銅箔上形成的電阻層的電阻值發(fā)生變動或產(chǎn)生偏差時，在形成內(nèi)置有電阻膜的基板方面會導(dǎo)致品質(zhì)的降低，因此并不是優(yōu)選的狀態(tài)。現(xiàn)有的具備電阻膜的銅箔存在上述的問題，因此尚未實現(xiàn)可兼顧與樹脂基板接合時的充分的膠粘強(qiáng)度以及作為電阻膜的電阻值的偏差減小的帶電阻膜的銅箔。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利第3311338號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利第3452557號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題本發(fā)明提供一種帶電阻膜的金屬箔及其制造方法，所述帶電阻膜的金屬箔可確保通過在銅箔上形成電阻膜而能夠?qū)崿F(xiàn)電阻在基板中的內(nèi)置化的帶電阻膜的銅箔對樹脂基板的膠粘性，并且可減小電阻膜的電阻值的偏差。用于解決問題的方法本發(fā)明人等為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果得到如下見解為了使銅箔與電阻膜之間具有一定程度的膠粘力、同時減小電阻率的偏差，有效的是使用基于特定的光學(xué)測定法測得的表面粗糙度對其表面粗糙度進(jìn)行調(diào)節(jié)?；谏鲜鲆娊?，本發(fā)明提供1) 一種帶電阻膜的金屬箔，其為由銅或銅合金形成的金屬箔，至少一個表面的表面粗糙度為十點平均粗糙度Rz 6. 0 μ m 8. 0 μ m、并且在該表面上形成有電阻膜，所述帶電阻膜的金屬箔的特征在于，該電阻膜的剝離強(qiáng)度為0. 60kN/m以上，電阻值的偏差為士5%以內(nèi)。此外，本發(fā)明提供2)如上述1)所述的帶電阻膜的金屬箔，其特征在于，在電解銅箔或壓延銅箔的實施粗化處理后的表面上設(shè)有電阻層。此外，本發(fā)明提供3)如上述1)或2)所述的帶電阻膜的金屬箔，其特征在于，所述電阻膜的電阻值的偏差為士5%以內(nèi)。此外，本發(fā)明提供4)如上述1) 3)中任一項所述的帶電阻膜的金屬箔，其特征在于，金屬箔的箔厚為5 35 μ m?？梢允褂貌駷? 70 μ m的銅箔、特別是5 35 μ m的銅箔。該銅箔的厚度可以根據(jù)用途任意選擇，但也受到制造條件的限制，在上述范圍內(nèi)進(jìn)行制造是較高效的。此外，本發(fā)明提供5) 一種帶電阻膜的金屬箔的制造方法，其特征在于，對包括電解銅箔或壓延銅箔的銅或銅合金的金屬箔表面通過電解實施粗化處理，使表面粗糙度為十點平均粗糙度Rz 6. 0 μ m 8. 0 μ m，然后，通過基于濺射法、真空蒸鍍法、離子束鍍敷法的物理表面處理方法、基于熱分解法或氣相反應(yīng)法的化學(xué)表面處理法、或者基于電鍍法或化學(xué)鍍法的濕式表面處理法在該粗化處理表面上形成電阻膜，使該電阻膜的剝離強(qiáng)度為0. 60kN/m以上，并且使該電阻膜的電阻值的偏差為士5%以內(nèi)。此外，本發(fā)明提供6)如上述5)所述的帶電阻膜的金屬箔的制造方法，其特征在于，所述電阻膜的電阻值的偏差為士3%以內(nèi)。此外，本發(fā)明提供7)如上述5)或6)所述的帶電阻膜的金屬箔的制造方法，其特征在于，通過電解實施粗化處理后，進(jìn)一步進(jìn)行被覆鍍敷。電阻膜可以根據(jù)電路設(shè)計任意確定。即，電阻材料的種類和膜厚的選擇是考慮電阻元件的功能來決定的，沒有特別的限制。作為用作電阻元件的材料的例子，可以列舉例如銀、鎢、鋯、鉬、鉭、鎳、鉻等材料。 這樣，只要是電阻比較高的金屬，則可以各自作為單獨的膜或作為與其他元素的合金膜來使用。此外，即使是鋁、硅、銅、鐵、銦、鋅、錫等電阻較低的材料，只要通過將它們與其他元素合金化而形成電阻變高的材料，則自然也能夠使用。例如，NiCr合金、NiCrAlSi合金等的電阻元件是受到關(guān)注的材料。此外，也可以使用從上述元素的氧化物、氮化物、硅化物的組中選擇的材料氧化物、氮化物、硅化物。如上所述，應(yīng)當(dāng)理解這些材料的選擇可以根據(jù)電路設(shè)計任意選擇，而不限于上述材料。在該電阻膜的形成時，可以使用基于濺射法、真空蒸鍍法、離子束鍍敷法等的物理表面處理方法，基于熱分解法、氣相反應(yīng)法等的化學(xué)表面處理法，或者基于電鍍法、化學(xué)鍍法等的濕式表面處理法來形成。一般而言，電鍍法具有能夠以低成本進(jìn)行制造的優(yōu)點。此外，濺射法由于能夠得到均勻厚度的膜且具有各向同性，因此具有能夠得到品質(zhì)高的電阻元件的優(yōu)點。該電阻膜的形成可以根據(jù)膜的用途來形成，此時的附著方法或鍍敷方法優(yōu)選根據(jù)該電阻膜的性質(zhì)適當(dāng)選擇。發(fā)明效果本發(fā)明具有如下的優(yōu)良效果能夠得到具備電阻膜的銅箔，所述電阻膜可抑制這種內(nèi)置有電阻膜的銅箔所伴有的缺點即電阻值變動或偏差，并且具有良好的膠粘力。


圖1是表示電解銅箔制造裝置的概要的圖。圖2是表示W(wǎng)YKO光學(xué)輪廓儀的光學(xué)粗糙度儀測得的表面粗糙度與電阻值的相關(guān)性的圖。圖3是表示JIS標(biāo)準(zhǔn)的觸針式粗糙度儀測得的表面粗糙度與電阻值的相關(guān)性的圖。
具體實施例方式電解銅箔的制造裝置的概要示于圖1。該裝置在容納電解液的電解槽中設(shè)置有陰極轉(zhuǎn)筒(K，A )。該陰極轉(zhuǎn)筒1在部分(大致為下半部分)浸漬到電解液中的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。以包圍該陰極轉(zhuǎn)筒1的外周的下半部分的方式設(shè)置有不溶性陽極2。在該陰極轉(zhuǎn)筒1與陽極2之間存在一定的間隙3，以使電解液在其間流動。該裝置中配置有2片陽極板。
該裝置以如下方式構(gòu)成從下方供給電解液，該電解液通過陰極轉(zhuǎn)筒1與陽極2的間隙3，并從陽極2的上緣溢出，進(jìn)而，該電解液再進(jìn)行循環(huán)。陰極轉(zhuǎn)筒1與陽極2之間通過整流器能夠在兩者之間維持規(guī)定的電壓。隨著陰極轉(zhuǎn)筒1的旋轉(zhuǎn)，從電解液中電沉積的銅的厚度增大，達(dá)到一定厚度以上時，將該生箔4剝離，并連續(xù)地進(jìn)行卷取。這樣制造的生箔根據(jù)陰極轉(zhuǎn)筒1與陽極2之間的距離、供給的電解液的流速或供給的電量來調(diào)節(jié)厚度。通過這樣的銅箔制造裝置制造的銅箔，與陰極轉(zhuǎn)筒接觸的表面形成鏡面(光澤面)，相反側(cè)的表面形成具有凹凸的粗面(毛面)。該電解銅箔的厚度可以任意選擇。通常， 可以使用5 μ m 35 μ m的厚度的銅箔。如上操作制造的銅箔，接著經(jīng)過去除表面的氧化物覆膜的清潔化工序，再進(jìn)行水清洗工序。清潔化工序中，通常使用10 80g/L的硫酸水溶液。上述中，對電解銅箔的制造進(jìn)行了說明，對于壓延銅箔而言，可以對熔化及鑄造得到的鑄錠實施退火及熱軋進(jìn)而實施冷軋來制造所需厚度的銅箔。壓延銅箔由于均為光澤面，因此根據(jù)需要實施粗化處理。該粗化處理可以使用已經(jīng)公知的粗化處理。粗化處理的一例如下所示。此外，該粗化處理也可以應(yīng)用于電解銅箔的光澤面以及毛面(粗面)。在粗化鍍敷的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)一步實施被覆鍍敷。(粗化鍍敷條件)Cu 離子濃度10 30g/L硫酸濃度20 100g/L電解液溫度20 60°C電流密度5 80A/dm2處理時間0· 5 30秒(被覆鍍敷條件)Cu 離子濃度30 50g/L硫酸濃度20 100g/L電解液溫度20 60°C電流密度5 80A/dm2處理時間0· 5 30秒對于粗化處理后的銅箔的表面，通過具有0.2μπιΧ0.2μπι以下的分辨率的光干涉式的光學(xué)表面形狀測定裝置進(jìn)行測定。這是因為，如后所述，根據(jù)利用JIS標(biāo)準(zhǔn)的觸針式粗糙度儀或使用激光的光學(xué)形狀測定法測得的表面粗糙度，無法得到表面粗糙度與電阻值的相關(guān)性。作為該光干涉式光學(xué)表面形狀測定儀器，可以使用非接觸式三維表面形狀粗糙度測定系統(tǒng)，產(chǎn)品型號NTllOO (WYK0光學(xué)輪廓儀(分辨率0. 2 μ mX 0. 2 μ m以下)、Veeco公司制)。該系統(tǒng)的測定方式為垂直掃描型干涉方式(垂直掃描型干涉儀/VSI方式)，視野范圍為120 μ mX90 μ m，測定掃描速度為7.2 μ m/秒。干涉方式為米勞干涉方式(物鏡50 倍，內(nèi)置鏡頭1倍)。在實施粗化處理后的銅箔上，形成由電阻材料構(gòu)成的層。作為該電阻層的例子，可以代表性地列舉例如NiCr合金、NiCrAlSi合金等的電阻元件。由該電阻材料構(gòu)成的層，可以根據(jù)電路基板設(shè)計的要求任意地選擇。因此，沒有必要限定于特定的材料。電阻材料可以使用NiCr合金、NiCrAlSi合金等電阻材料的靶，通過濺射而形成。 該濺射條件沒有特別限制，可以使用公知的濺射裝置，形成任意的電阻材料。電阻膜通常使用例如電阻值為約25.0 Ω / □ 約50.0 Ω / □的電阻膜，也可以改變膜的厚度而得到超出該范圍的電阻值。圖1示出了通過前述WYKO光學(xué)輪廓儀的光學(xué)粗糙度儀(分辨率0. 2μπιΧ0. 2μπι 以下)測得的銅箔表面的表面粗糙度與電阻值的相關(guān)性。由圖1可知，具備粗化粒子的銅箔的表面粗糙度Rz為6. 0 μ m 8. 0 μ m的范圍時， 電阻值Rz為25. 0 Ω / □ 50. 0 Ω / □，隨著表面粗糙度Rz的增加，電阻值R增加。而且， 確認(rèn)到高相關(guān)性，因此，通過控制表面粗糙度，可以使電阻值的偏差為士5%以內(nèi)。另一方面，圖2示出了作為參考的、通過JIS標(biāo)準(zhǔn)的觸針式粗糙度儀測得的表面粗糙度與電阻值的相關(guān)性。此時的觸針式粗糙度測定儀器使用Surfcorder Model SE_3C(小阪研究所制)。 另外，該觸針式粗糙度測定儀器以如下條件進(jìn)行測定觸針尖端直徑(Stylus) :2ymR，載荷(Load) :0.07g，速度(Speed) :0. lmm/分鐘,測定長度(Measurement Length) :0. 8mm，測定方向(Measurement Direction)為橫向(Transverse)相對于制箔方向成90°的方向。如圖2所示，表面粗糙度與電阻值之間完全不相關(guān)。作為其原因，考慮如下表面粗糙度Rz的測定值為2. 4 3. 0 μ m，是利用光干涉式測定法對相同試樣進(jìn)行測定所得的值的大約一半，這是因為觸針的尖端直徑為微米水平，觸針向凹部的進(jìn)入受到物理性的限制。 結(jié)果僅能得到包絡(luò)粗化粒子的約上半部分的形狀的測定值。S卩，通過該觸針式粗糙度測定儀器不能測定準(zhǔn)確的表面粗糙度Rz。此外，在使用激光的凹凸形狀測定方法(針孔式激光共聚焦法等)中，表面粗糙度與電阻值的相關(guān)性也低，認(rèn)為這是由于表面粗糙度為比觸針法大而比光干涉式測定法小的值，因此在表面上存在粗化處理所形成的樹枝狀的粒子時，無法感知到隱藏于樹枝中的凹凸。本發(fā)明的帶電阻膜的銅箔使用十點平均粗糙度Rz的偏差為5%以下、進(jìn)而為3% 以下的銅箔，該十點平均粗糙度RZ的偏差，是使用具有0. 2 μ mX 0. 2 μ m以下的分辨率的光學(xué)干涉式測定儀器對粗化處理后的銅箔表面的表面形狀進(jìn)行測定，并由該形狀數(shù)據(jù)計算而得。并且，在該銅箔的粗化面之上形成電阻膜，抑制電阻的偏差。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)電阻膜的電阻率的偏差在銅箔的寬度方向上為10%以內(nèi)，進(jìn)而為 5%以內(nèi)，能夠提供具有這些特性的帶電阻膜的銅箔。此外，可以在形成電阻膜之前，通過具有0. 2 μ mX 0. 2 μ m以下的分辨率的光學(xué)輪廓儀的光學(xué)粗糙度儀或其同等品對銅箔的表面形狀進(jìn)行測定。另外，本發(fā)明中可以使用箔厚為5 70 μ m的銅箔、特別是5 35 μ m的銅箔。此外，本發(fā)明中形成有電阻層的銅箔可以使用實施了粗化處理的電解銅箔或壓延銅箔中的任
意一種。實施例以下，對實施例進(jìn)行說明。需要說明的是，以下的實施例是為了使本申請發(fā)明更容易理解，但本發(fā)明并不受其限制。S卩，本申請發(fā)明包括基于本申請發(fā)明的技術(shù)思想的變形、 實施方式以及其他例子。(實施例1)本實施例1中，使用厚度18 μ m的電解銅箔。對該電解銅箔的粗表(毛面)側(cè)實施粗化處理。在上述的粗化鍍敷條件下，以42A/dm2的電流密度進(jìn)行3秒鐘的粗化處理。通過處理時間對由溫度、輸送速度、電解液的狀態(tài)等引起的表面粗糙度的變動進(jìn)行控制，制成十點平均粗糙度Rz為6.3 μ m、偏差為士5%的粗化處理后的電解銅箔。該結(jié)果示于表1。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種帶電阻膜的金屬箔，其為由銅或銅合金形成的金屬箔，至少一個表面的表面粗糙度為十點平均粗糙度Rz 6. 0 μ m 8. 0 μ m，并且在該表面上形成有電阻膜，所述帶電阻膜的金屬箔的特征在于，該電阻膜的剝離強(qiáng)度為0. 60kN/m以上，電阻值的偏差為士5%以內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶電阻膜的金屬箔，其特征在于，在電解銅箔或壓延銅箔的實施粗化處理后的表面上具有電阻層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶電阻膜的金屬箔，其特征在于，所述電阻膜的電阻值的偏差為士3%以內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的帶電阻膜的金屬箔，其特征在于，金屬箔的箔厚為 5 35 μ m0
5.一種帶電阻膜的金屬箔的制造方法，其特征在于，對包括電解銅箔或壓延銅箔的銅或銅合金的金屬箔表面通過電解實施粗化處理，使表面粗糙度為十點平均粗糙度Rz 6. 0 μ m 8. 0 μ m，然后，通過基于濺射法、真空蒸鍍法、離子束鍍敷法的物理表面處理方法、基于熱分解法或氣相反應(yīng)法的化學(xué)表面處理法、或者基于電鍍法或化學(xué)鍍法的濕式表面處理法在該粗化處理表面上形成電阻膜，使該電阻膜的剝離強(qiáng)度為0. 60kN/m以上，并且使該電阻膜的電阻值的偏差為士 10%以內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的帶電阻膜的金屬箔的制造方法，其特征在于，所述電阻膜的電阻值的偏差為士5%以內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的帶電阻膜的金屬箔的制造方法，其特征在于，通過電解實施粗化處理后，進(jìn)一步進(jìn)行被覆鍍敷。
全文摘要
一種帶電阻膜的銅箔，其為由銅或銅合金形成的金屬箔，至少一個表面的表面粗糙度為十點平均粗糙度Rz 6.0μm～8.0μm、并且在該表面上形成有電阻膜，所述帶電阻膜的銅箔的特征在于，該電阻膜的剝離強(qiáng)度為0.60kN/m以上，該電阻值的偏差為±10％以內(nèi)。本發(fā)明提供一種帶電阻膜的銅箔，其可確保通過在銅箔上形成電阻膜而能夠?qū)崿F(xiàn)電阻在基板中的內(nèi)置化的帶電阻膜的銅箔對樹脂基板的膠粘性，并且可減小電阻膜的電阻率的偏差。
文檔編號C23C28/02GK102365165SQ20108001396
公開日2012年2月29日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者黑澤俊雄 申請人:吉坤日礦日石金屬株式會社