電解銅合金箔及附有載體箔的電解銅合金箔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種激光加工性能優(yōu)異、且能夠在隨后的蝕刻中獲得在厚度方向上均勻的蝕刻速度的電解銅合金箔。為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用了通過(guò)對(duì)電解液進(jìn)行電解而得到的電解銅合金箔，其特征在于，該電解銅合金箔的含錫量為8質(zhì)量％～25質(zhì)量％。作為該電解銅合金箔，優(yōu)選結(jié)晶組織中的結(jié)晶粒為在厚度方向上延伸的柱狀結(jié)晶。
【專利說(shuō)明】電解銅合金箔及附有載體箔的電解銅合金箔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電解銅合金箔，尤其是涉及適合印刷線路板用的電解銅合金箔。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著電子及電器設(shè)備的功能增強(qiáng)、緊湊化，用于電信號(hào)供給的印刷線路板等的設(shè)備空間也有狹小化的趨勢(shì)，從而對(duì)印刷線路板的設(shè)計(jì)也提出了兼顧小型高密度化的要求。并且，為了實(shí)現(xiàn)該高密度化的印刷線路板的層間導(dǎo)通，普遍采用了形成導(dǎo)通孔的做法。
[0003]然而，就這種印刷線路板而言，當(dāng)想在銅箔上直接照射激光來(lái)形成導(dǎo)通孔時(shí)，由于銅箔在激光波長(zhǎng)范圍的吸收率極低，因此實(shí)施采用激光的加工變得困難。因此，有必要在銅箔表面進(jìn)行用于提高激光吸收率的處理。
[0004]例如，以提供可以進(jìn)行開(kāi)孔加工的激光開(kāi)孔加工用銅箔為目的，在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了“激光開(kāi)孔加工用銅箔，其在銅箔的激光照射側(cè)表面形成有由以Sn和Cu為主體的合金、或金屬Sn中的任意一者或者兩者所構(gòu)成的表面層”的技術(shù)。此外，在專利文獻(xiàn)I中還公開(kāi)了以下內(nèi)容，即，與形成單一 Sn的表面層的情況相比，優(yōu)選對(duì)在銅箔表面形成的金屬Sn層進(jìn)行擴(kuò)散處理來(lái)形成以Sn和Cu為主體的合金層，從而形成由以Sn和Cu為主體的合金與金屬Sn構(gòu)成的表面層、或形成以Sn和Cu為主體的合金層。如上所述，在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了通過(guò)在該銅箔的激光照射側(cè)表面形成由激光吸收率比Cu高的金屬或合金所構(gòu)成的表面層，可以對(duì)該表面層和銅箔一并進(jìn)行激光開(kāi)孔的技術(shù)。
[0005]并且，在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了通過(guò)對(duì)銅箔的表面進(jìn)行黑化處理來(lái)提高激光的初始吸收效率的技術(shù)。并且，還公開(kāi)了其技術(shù)效果，即，通過(guò)對(duì)銅箔表面進(jìn)行黑化處理而使激光的初始吸收效率提高時(shí)，利用激光形成的初始開(kāi)孔形狀能夠變得均勻平整，從而使得效果更佳的激光開(kāi)孔加工成為了可能。
[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(kāi)2001-226796號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2001-068816號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0011]然而，根據(jù)專利文獻(xiàn)I公開(kāi)的方法，是對(duì)在銅箔表面形成的金屬Sn層進(jìn)行擴(kuò)散處理，從而使Sn和Cu形成合金(即，形成以Sn和Cu為主體的合金層)，因此會(huì)導(dǎo)致在厚度方向上該合金層的組成不均勻的問(wèn)題。其結(jié)果，產(chǎn)生了諸如在隨后的蝕刻中在厚度方向上的蝕刻速度發(fā)生偏差，從而難以形成所期望的布線電路圖案的問(wèn)題。
[0012]此外，在如上述專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2所示的現(xiàn)有方法中，由于有必要在銅箔表面進(jìn)行用于提高激光吸收率的處理，從而導(dǎo)致了制造工藝的工序數(shù)增加，難以降低制造成本的問(wèn)題。
[0013]鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供激光加工性能優(yōu)異、且能夠在隨后的蝕刻中獲得在厚度方向上均勻的蝕刻速度的電解銅合金箔。
[0014]解決問(wèn)題的方法
[0015]本發(fā)明人進(jìn)行了潛心研究，其結(jié)果通過(guò)采用以下的電解銅合金箔實(shí)現(xiàn)了上述目的。
[0016][本發(fā)明的電 解銅合金箔]
[0017]作為本發(fā)明的電解銅合金箔，是通過(guò)對(duì)電解液進(jìn)行電解而得到的電解銅合金箔，其特征在于，該電解銅合金箔的含錫量為8質(zhì)量％~25質(zhì)量％。
[0018][本發(fā)明的附有載體箔的電解銅合金箔]
[0019]作為本發(fā)明的附有載體箔的電解銅合金箔，具有上述的電解銅合金箔，其特征在于，具有載體箔/剝離層/電解銅合金箔的層結(jié)構(gòu)。即，該電解銅合金箔的特征在于，含錫量為8質(zhì)量％~25質(zhì)量％。
[0020][本發(fā)明的實(shí)施了表面處理的電解銅合金箔]
[0021]作為本發(fā)明的電解銅合金箔，其特征在于，在上述的電解銅合金箔的表面實(shí)施了粗糙化處理、防銹處理、硅烷偶聯(lián)劑處理中的至少一種。
[0022]并且，作為本發(fā)明的附有載體箔的電解銅合金箔，優(yōu)選在構(gòu)成附有載體箔的電解銅合金箔的電解銅合金箔表面實(shí)施粗糙化處理、防銹處理、硅烷偶聯(lián)劑處理中的至少一種。
[0023][本發(fā)明的覆金屬層壓板]
[0024]本發(fā)明的覆金屬層壓板是將實(shí)施了上述表面處理的電解銅合金箔和絕緣層構(gòu)成材料進(jìn)行粘合而得到的。
[0025]并且，本發(fā)明的覆金屬層壓板是將實(shí)施了上述表面處理的附有載體箔的電解銅合金箔和絕緣層構(gòu)成材料進(jìn)行粘合，之后去除載體箔而得到的。
[0026]發(fā)明的效果
[0027]本發(fā)明的電解銅合金箔是由以上述含量含有錫的、銅-錫合金構(gòu)成，因此激光開(kāi)孔加工性能優(yōu)異，且能夠在該電解銅合金箔的厚度方向上以均勻的速度進(jìn)行蝕刻。根據(jù)本發(fā)明的電解銅合金箔，無(wú)需進(jìn)行黑化處理等用來(lái)提高激光吸收效率的事后處理即可以實(shí)現(xiàn)與實(shí)施了提高激光吸收效率的處理的電解銅箔同等以上的激光開(kāi)孔加工性能。
[0028]并且，采用本發(fā)明的電解銅合金箔，在其表面實(shí)施以防銹處理為目的的表面處理、用于提高和基材樹(shù)脂的密合性的粗糙化處理、硅烷偶聯(lián)劑處理等后，即可以獲得實(shí)施了表面處理的電解銅合金箔。從而，該實(shí)施了表面處理的電解銅合金箔也會(huì)在激光開(kāi)孔加工性能方面表現(xiàn)優(yōu)異。
[0029]并且，當(dāng)需要將本發(fā)明的電解銅合金箔制成為厚度在7μπι以下的極薄的電解銅合金箔時(shí)，也可以使用附有載體箔的電解銅合金箔的形式。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是表示本發(fā)明的電解銅合金箔的含錫量、和采用激光開(kāi)孔加工在該電解銅合金箔形成的孔的頂端口徑的關(guān)系的圖。
[0031]圖2是表示本發(fā)明的電解銅合金箔的含錫量和蝕刻率的關(guān)系的圖。[0032]圖3是對(duì)實(shí)施例1的電解銅合金箔的剖面結(jié)晶組織的狀態(tài)進(jìn)行觀察的FIB-SIM圖像。
[0033]圖4是表示對(duì)實(shí)施例1的電解銅合金箔實(shí)施了蝕刻后的蝕刻狀態(tài)的剖面圖。
[0034]圖5是對(duì)實(shí)施例2的電解銅合金箔的剖面結(jié)晶組織的狀態(tài)進(jìn)行觀察的FIB-SIM圖像。
[0035]圖6是對(duì)比較例2的電解銅合金箔的剖面結(jié)晶組織的狀態(tài)進(jìn)行觀察的FIB-SM圖像。
[0036]圖7是表示對(duì)比較例2的電解銅合金箔實(shí)施了蝕刻后的蝕刻狀態(tài)的剖面圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0037]以下，依次對(duì)本發(fā)明的電解銅合金箔、附有載體箔的電解銅合金箔、實(shí)施了表面處理的電解銅合金箔的各自的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0038][電解銅合金箔的實(shí)施方式]
[0039]本發(fā)明的電解銅合金箔是對(duì)電解液進(jìn)行電解而得到的電解銅合金箔，其特征在于，該電解銅合金箔的含錫量為8質(zhì)量％~25質(zhì)量％。
[0040]對(duì)于電解銅合金箔 的含錫量?jī)?yōu)選在上述范圍內(nèi)的理由，可以從以下所示的激光開(kāi)孔加工性能和電解銅合金箔的蝕刻速度來(lái)理解。圖1示出了改變含錫量制得的厚度為3 μ m的電解銅合金箔的激光開(kāi)孔加工性能。該圖1中，在加工能量6.9mJ的脈沖能量、脈沖寬度16 μ sec.、光束直徑120 μ m對(duì)電解銅合金箔實(shí)施了激光開(kāi)孔加工。該激光開(kāi)孔條件為滿足以下特性的條件，即，在對(duì)厚度為3μπι的電解銅箔的激光照射面實(shí)施黑化處理時(shí)，能夠形成頂端口徑為80 μ m的孔。此外，這里所說(shuō)的頂端口徑是指激光照射側(cè)表面的孔的開(kāi)口口徑。
[0041]由該圖1可知，與在激光照射面?zhèn)葘?shí)施了黑化處理的電解銅箔相比，含錫量不足8質(zhì)量％的電解銅合金箔由于激光開(kāi)孔加工性能差，因而不優(yōu)選。相對(duì)于此，可知作為含錫量為8質(zhì)量％以上的電解銅合金箔，該電解銅合金箔的激光吸收率高，能夠獲得與在激光照射面?zhèn)葘?shí)施了黑化處理的電解銅箔同等以上的開(kāi)孔加工性能。從而，通過(guò)將電解銅合金箔的含錫量設(shè)定為8質(zhì)量％以上，能夠得到可以容易地形成作為目的的、頂端口徑為80 μ m的孔的電解銅合金箔。
[0042]另一方面，如果上述含錫量超過(guò)25質(zhì)量％，則電解銅合金箔的蝕刻速度與現(xiàn)有的電解銅箔相比會(huì)變慢，因此不優(yōu)選。此處，圖2中示出了電解銅合金箔的含錫量和蝕刻率的關(guān)系。該圖2中的蝕刻率由以下方法求得，即，制作含錫量各異的電解銅合金箔，將各電解銅合金箔在硫酸-過(guò)氧化氫類蝕刻液中浸潰30秒，水洗并干燥后，通過(guò)剖面觀察測(cè)定厚度，根據(jù)因蝕刻而減少的厚度求得該電解銅合金箔的減少量，隨后換算成蝕刻速度。
[0043]由該圖2可知，與使用電解銅合金箔中的含錫量為O質(zhì)量％的電解銅箔的情況相t匕，僅含有微量錫的電解銅合金箔的蝕刻速度將會(huì)變快。并且，電解銅合金箔的蝕刻速度在電解銅合金箔中的含錫量為2質(zhì)量％程度時(shí)為最快，隨后，隨著含錫量的增加，蝕刻速度將會(huì)變慢。并且還可知，如果含錫量超過(guò)25質(zhì)量％，則蝕刻速度會(huì)變得比僅由銅成分構(gòu)成的現(xiàn)有電解銅箔慢。
[0044]這種蝕刻速度的降低不但會(huì)給印刷線路板的生產(chǎn)效率帶來(lái)大的影響，同時(shí)會(huì)使電解銅合金箔的厚度方向上的蝕刻狀態(tài)發(fā)生偏差，因此不優(yōu)選。具體而言，當(dāng)想采用電解銅合金箔形成所期望的布線電路圖案時(shí)，如果蝕刻速度慢，則難以形成蝕刻因子優(yōu)異的布線電路圖案。因此，作為本發(fā)明的電解銅合金箔，通過(guò)將含錫量控制在25質(zhì)量％以下，與現(xiàn)有的僅由銅成分構(gòu)成的電解銅箔相比，蝕刻速度會(huì)變快，從而能夠獲得蝕刻因子優(yōu)異的良好的布線電路圖案。
[0045]如上所述，通過(guò)將電解銅合金箔的含錫量控制在8質(zhì)量％~25質(zhì)量％ ,能夠使激光開(kāi)孔加工性能變得優(yōu)異，且能夠在隨后的蝕刻中形成蝕刻因子優(yōu)異的良好的布線電路圖案。
[0046]并且，作為本發(fā)明的電解銅合金箔，優(yōu)選結(jié)晶組織中的結(jié)晶粒是在厚度方向上延伸的柱狀結(jié)晶。這樣，具有結(jié)晶組織中的結(jié)晶粒在厚度方向上延伸的柱狀結(jié)晶的電解銅合金箔具有適宜的激光開(kāi)孔加工性能。即，由于通過(guò)激光照射在電解合金銅箔中形成的孔的延伸方向和柱狀結(jié)晶的延伸方向幾乎一致，因此通過(guò)激光開(kāi)孔加工能夠形成具有在電解合金銅箔的厚度方向上凹凸少的內(nèi)壁面的孔。
[0047]進(jìn)而，作為金屬材料的一般性質(zhì)，具有蝕刻優(yōu)先在晶界推進(jìn)的傾向。因此，如上所述，只要是具有結(jié) 晶組織中的結(jié)晶粒在厚度方向上延伸的柱狀結(jié)晶的電解銅合金箔，即可認(rèn)為在開(kāi)始蝕刻的表面中的晶界密度會(huì)變高，初始蝕刻速度會(huì)變快，且蝕刻能夠在厚度方向上順暢地進(jìn)行，蝕刻速度也會(huì)變快。
[0048]關(guān)于以上所述的電解銅合金箔，對(duì)于其厚度沒(méi)有特別的限定。如果是通常制造的產(chǎn)品，則0.5 μ m~18 μ m的范圍的厚度就足夠了。但是，當(dāng)需要對(duì)電解銅合金箔進(jìn)行激光開(kāi)孔加工時(shí)，則電解銅合金箔的厚度優(yōu)選薄的厚度，更優(yōu)選的是0.5 μ m~7 μ m范圍的厚度。并且，當(dāng)使用本發(fā)明的電解銅合金箔作為厚度為7 μ m以下的極薄箔時(shí)，為了避免在操作時(shí)產(chǎn)生褶皺、破裂等問(wèn)題，優(yōu)選采用以下所述的附有載體箔的電解銅合金箔的形式。
[0049][附有載體箔的電解銅合金箔的實(shí)施方式]
[0050]作為本發(fā)明的附有載體箔的電解銅合金箔，具有上述電解銅合金箔，其特征在于，具有載體箔/剝離層/電解銅合金箔的層結(jié)構(gòu)。這里所說(shuō)的載體箔指的是對(duì)薄、且機(jī)械強(qiáng)度弱的電解銅合金箔的可操作性進(jìn)行輔助的載體箔。該載體箔只要具有導(dǎo)電性，從而能夠在其表面形成剝離層，并能夠通過(guò)電沉積在該剝離層上形成電解銅合金箔，就對(duì)其材質(zhì)沒(méi)有特別的限定。作為載體箔，例如可以使用鋁箔、銅箔、表面涂布金屬的樹(shù)脂膜等，但從便于剝離后的回收及重復(fù)利用的角度考慮，優(yōu)選使用銅箔。就作為該載體箔使用的銅箔的厚度而言，沒(méi)有特別的限定。通常，使用的是12 μ m~100 μ m的銅箔。
[0051]并且，這里所說(shuō)的剝離層在能夠剝離除去載體箔的可剝型的附有載體箔的電解銅合金箔中是必需的。作為該剝離層，可以采用無(wú)機(jī)剝離層(在所謂無(wú)機(jī)的概念中，包含了鉻、鎳、鑰、鉭、銀、鶴、鈷、或它們的氧化物等)、有機(jī)剝離層中的任意一種。并且，當(dāng)采用有機(jī)剝離層時(shí)，優(yōu)選使用混合了從含氮有機(jī)化合物、含硫有機(jī)化合物、羧酸中選出的一種或兩種以上而成的有機(jī)制劑。其中，從便于除去載體箔時(shí)的除去操作的角度考慮，優(yōu)選采用的是使用具有取代基的三唑化合物、即1，2，3-苯并三唑、羧基苯并三唑(以下，稱之為“CBTA”)、N’，N’-雙(苯并三唑基甲基)脲、1H-1，2，4-三唑及3-氨基-1H-1，2，4-三唑等形成的有機(jī)剝離層。
[0052]此外，作為本發(fā)明的附有載體箔的電解銅合金箔，還優(yōu)選在載體箔和剝離層之間、或在剝離層和電解銅合金箔之間形成有耐熱金屬層，從而形成載體箔/耐熱金屬層/剝離層/電解銅合金箔的層結(jié)構(gòu)、或載體箔/剝離層/耐熱金屬層/電解銅合金箔的層結(jié)構(gòu)。
[0053][可適用的表面處理的實(shí)施方式]
[0054]作為本發(fā)明的實(shí)施了表面處理的電解銅合金箔，其特征在于，在上述的電解銅合金箔表面實(shí)施了粗糙化處理、防銹處理、硅烷偶聯(lián)劑處理中的至少一種。這里所說(shuō)的表面處理是考慮了不同用途的要求特性，并以賦予粘合強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性等為目的而在電解銅合金箔的上面實(shí)施的粗糙化處理、防銹處理、硅烷偶聯(lián)劑處理等。
[0055]這里所說(shuō)的粗糙化 處理是物理性地提高實(shí)施了表面處理的電解銅合金箔和絕緣層構(gòu)成材料的密合性的處理，并在電解銅合金箔的一面或兩面實(shí)施。更具體地，例如采用在電解銅合金箔的表面附著形成微細(xì)金屬粒的方法、或者用蝕刻法形成粗糙化表面的方法等。并且，當(dāng)在電解銅合金箔的表面附著形成微細(xì)金屬粉時(shí)，通常會(huì)組合實(shí)施使微細(xì)金屬粒析出附著的爛花電鍍工序、和用于防止該微細(xì)金屬粉脫落的覆層電鍍工序。
[0056]其次，對(duì)防銹處理進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施該防銹處理的目的在于，實(shí)現(xiàn)電解銅合金箔、附有載體箔的電解銅合金箔的長(zhǎng)期保存穩(wěn)定性，或在制造使用了該電解銅合金箔的覆金屬層壓板時(shí)防止層壓時(shí)的熱負(fù)荷導(dǎo)致的氧化等。并且，通過(guò)防銹處理還可以獲得提高表面處理后的電解銅合金箔和絕緣層構(gòu)成材料的密合性的效果。在該防銹處理中，可以使用三唑、苯并三唑等有機(jī)防銹成分，以及可以使用鋅、鋅合金、鎳、鎳合金、鉻、鉻合金等金屬類防銹成分、鉻酸處理等氧化物類防銹成分等作為無(wú)機(jī)防銹成分。可以采用任意的防銹成分，并可以根據(jù)使用目的選擇最適宜的處理。
[0057]并且，硅烷偶聯(lián)劑處理指的是用于化學(xué)性地提高完成了粗糙化處理、防銹處理等后的電解銅合金箔和絕緣層構(gòu)成材料的密合性的處理。作為這里所說(shuō)的用于硅烷偶聯(lián)劑處理的硅烷偶聯(lián)劑不需要特別的限定?？紤]到所用的絕緣層構(gòu)成材料、印刷線路板制造工序中使用的鍍?cè)〉鹊男誀?，可以從環(huán)氧類硅烷偶聯(lián)劑、氨基類硅烷偶聯(lián)劑、巰基類硅烷偶聯(lián)劑等中任意地進(jìn)行選擇。并且，在形成硅烷偶聯(lián)劑層時(shí)，可以使用含有硅烷偶聯(lián)劑的溶液并采用浸潰、涂布、噴淋涂布、電附著等方法。
[0058]并且，如果考慮到實(shí)施了表面處理的電解銅合金箔和絕緣層構(gòu)成材料的密合性，則優(yōu)選在實(shí)施了表面處理的電解銅合金箔的表面設(shè)置底漆樹(shù)脂層。此時(shí)的底漆樹(shù)脂層能夠?qū)?shí)施了表面處理的電解銅合金箔和絕緣層構(gòu)成材料雙方發(fā)揮粘合力，從而易于確保實(shí)施了表面處理的電解銅合金箔和絕緣層構(gòu)成材料的良好密合性。作為該底漆樹(shù)脂層，只要可以出發(fā)揮上述效果就對(duì)其沒(méi)有特別的限定，例如，優(yōu)選的是由含有環(huán)氧樹(shù)脂、芳香族聚酰胺樹(shù)脂聚合物的樹(shù)脂組合物構(gòu)成的層。
[0059]在附有載體箔的電解銅合金箔的電解銅合金箔的表面也可以用同樣的方法實(shí)施上述的各種表面處理。如果在附有載體箔的電解銅合金箔的電解銅合金箔的表面實(shí)施該表面處理，則形同于在附有載體箔的電解銅合金箔的電解銅合金箔的與基材進(jìn)行粘合的粘合面實(shí)施了表面處理。此外，在附有載體箔的電解銅合金箔的載體箔的背面(載體箔中不與剝離層接觸的面)也可以用同樣的方法實(shí)施上述各種表面處理。
[0060]并且，關(guān)于上述的電解銅合金箔的制造方法，只要是使用含有作為構(gòu)成電解銅合金箔的銅和錫的供給源的、即銅離子和錫離子的電解液，在鈦板或鈦桶等的陰極面上電解析出規(guī)定厚度的銅合金膜，隨后剝離該銅合金膜，從而能夠獲得含錫量為8質(zhì)量％~25質(zhì)量％的電解銅合金箔的方法，則對(duì)于其制造條件就沒(méi)有特別的限定。并且，在本發(fā)明的附有載體箔的電解銅合金箔中，只要是使用含有作為構(gòu)成電解銅合金箔的銅和錫的供給源的、即銅離子和錫離子的電解液，將載體箔分極為陰極，在設(shè)置在載體箔表面的剝離層的表面能夠形成與含錫量為8質(zhì)量％~25質(zhì)量％的電解銅合金箔相當(dāng)?shù)碾娊忏~合金層的方法，則對(duì)于其制造條件就沒(méi)有特別的限定。
[0061]以下，舉出實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做更為具體的說(shuō)明。此外，本發(fā)明并不受以下實(shí)施例的限制。
[0062]實(shí)施例1
[0063]在該實(shí)施例中，采用以下所述的方法制作了附有載體箔的電解銅合金箔，之后制造出覆金屬層壓板，并使用該覆金屬層壓板進(jìn)行了激光開(kāi)孔加工性能的評(píng)價(jià)。以下，依次進(jìn)行敘述。
[0064][附有載體箔的電解銅合金箔的制作]
[0065]作為本實(shí)施例中的附有載體箔的電解銅合金箔，是經(jīng)由以下的工序I~工序4制作。以下，對(duì)各工序進(jìn)行說(shuō)明。
[0066]工序1:在該工序I中，使用厚度為18μπι的電解銅箔作為載體箔，在其表面粗糙度(Rz JIS)為0.6μπι的一面?zhèn)刃纬闪藙冸x層。此外，該表面粗糙度的測(cè)定是依據(jù)JISΒ0601并通過(guò)采用了頂端曲率半徑為2μπι的金剛石觸針的觸針式表面粗糙度測(cè)定儀來(lái)進(jìn)行。
[0067]在該剝離層的形成中，將載體箔在硫酸150g/l、銅濃度10g/l、CBTA濃度800ppm、液溫30°C的含有機(jī)試劑的稀硫酸水溶液中浸潰30秒后取出，通過(guò)酸洗除去在電解銅箔上附著的污染成分，同時(shí)使CBTA吸附在表面，從而在載體箔的表面形成了剝離層，并將由此得到的作為了具有剝離層的載體箔。
[0068]工序2:在該工序2中，在含金屬成分的電解液中對(duì)具有該剝離層的載體箔進(jìn)行陰極分極，從而在剝離層表面形成了耐熱金屬層，并將由此得到的作為了具有耐熱金屬層和剝離層的載體箔。這里，作為鎳電解液使用硫酸鎳(NiSO4.6Η20)33(^/1、氯化鎳(NiCl2.6Η20)458/1、硼酸 30g/l、pH3 的瓦茲浴(Watts bath)，在液溫 45°C、電流密度 0.4A/dm2進(jìn)行電解，在剝離層表面形成了鎳層，從而制作了具有耐熱金屬層和剝離層的載體箔。
[0069]工序3:在該工序3中，在銅-錫電解液中對(duì)具有該耐熱金屬層和剝離層的載體箔進(jìn)行陰極分極，通過(guò)在耐熱金屬層的表面形成電解銅合金箔得到了附有載體箔的電解銅合金箔。在該電解銅合金箔的形成中，在下述組成的鍍銅-錫浴及條件進(jìn)行電解，形成厚度為3 μ m的電解銅合金箔，從而得到了可剝型的附有載體箔的電解銅合金箔。
[0070]鍍銅-錫浴的組成和電解條件
[0071 ] CuSO4.5H20:157g/l (換算成 Cu 為 40g/L)
[0072]SnSO4:127g/l (換算成 Sn 為 70g/L)
[0073]C6H11O7Na:70g/l
[0074]H2SO4:70g/l
[0075]液溫:45°C
[0076]電流密度:30A/dm2
[0077]工序4:在該工序4中，對(duì)工序3中得到的附有載體箔的電解銅合金箔的電解銅合金箔表面實(shí)施了表面處理。在這里的表面處理中并不實(shí)施粗糙化處理，而是形成鋅-鎳合金防銹層后再實(shí)施電解鍍鉻處理、氨基類硅烷偶聯(lián)劑處理，從而得到了附有載體箔的電解銅合金箔。
[0078]該附有載體箔的電解銅合金箔的電解銅合金箔的含錫量為16.0質(zhì)量％。并且，圖3示出了將所得到的電解銅合金箔以平行于結(jié)晶的生長(zhǎng)方向(厚度方向)的方式切斷后，用聚焦離子束加工觀察裝置(FIB-SIM)觀察剖面結(jié)晶組織的狀態(tài)時(shí)的FIB-SIM圖像。由圖3可知，在得到的電解銅合金箔中，結(jié)晶組織中的結(jié)晶粒是在厚度方向上延伸的柱狀結(jié)晶。此外，在本發(fā)明中，利用FIB-SIM的觀察是在加工成覆金屬層壓板后進(jìn)行。
[0079][覆金屬層壓板的制作]
[0080]使用上述的附有載體箔的電解銅合金箔，在電解銅合金箔的表面通過(guò)熱壓加工貼合作為絕緣樹(shù)脂層構(gòu)成材料的厚度為100μπι的FR-4半固化片。隨后，同時(shí)剝離除去附有載體箔的電解銅合金箔的載體箔和剝離層，從而得到了覆金屬層壓板。
[0081][激光開(kāi)孔加工性能的評(píng)價(jià)]
[0082]在激光開(kāi)孔加工性能的評(píng)價(jià)中使用了二氧化碳激光。此時(shí)的利用二氧化碳激光的開(kāi)孔加工是在加工能量為6.9mJ、脈沖寬度為16 μ sec.、光束直徑為120 μ m條件進(jìn)行。其結(jié)果，通過(guò)激光開(kāi)孔加工形成的孔的頂端口徑為92.Ιμπι。
[0083][蝕刻性的評(píng)價(jià)]
[0084]其次，示出對(duì)所得 到的電解銅合金箔的蝕刻性進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果。在該蝕刻性的評(píng)價(jià)中，使用了在上述的覆金屬層壓板的電解銅合金箔的表面形成了厚度為20μπι的鍍銅層的試樣。
[0085]進(jìn)而，將實(shí)施了上述鍍銅處理的試樣在液溫30°C的條件、在硫酸-過(guò)氧化氫類蝕刻液(三菱瓦斯化學(xué)株式會(huì)社制的CPE800)中浸潰于120秒，水洗后進(jìn)行了干燥。圖4示出干燥后的該試樣的蝕刻面的狀態(tài)。圖4示出了從圖中箭頭方向?qū)υ嚇訉?shí)施了蝕刻的狀態(tài)。
[0086]實(shí)施例2
[0087]在該實(shí)施例中，將上述實(shí)施例1的工序3中的鍍銅-錫浴的組成及電解條件變更為以下條件，從而形成了厚度為3μπι的電解銅合金箔。其他采用與實(shí)施例1相同的方式，從而得到了可剝型的附有載體箔的電解銅合金箔。
[0088]鍍銅-錫浴的組成及電解條件
[0089]CuSO4.5H20:79g/l (換算成 Cu 為 20g/L)
[0090]SnS04:72g/l(換算成 Sn 為 40g/L)
[0091]C6H11O7Na:70g/l
[0092]H2SO4:70g/l
[0093]液溫:45°C
[0094]電流密度:15A/dm2
[0095]該附有載體箔的電解銅合金箔的電解銅合金箔的含錫量為12.9質(zhì)量％。并且，圖5示出了將所得到的電解銅合金箔以平行于結(jié)晶的生長(zhǎng)方向(厚度方向)的方式切斷后，用聚焦離子束加工觀察裝置(FIB-SIM)觀察剖面結(jié)晶組織的狀態(tài)時(shí)的FIB-SIM圖像。由圖5可知，在得到的電解銅合金箔中，結(jié)晶組織中的結(jié)晶粒是在厚度方向上延伸的柱狀結(jié)晶。
[0096]進(jìn)而，利用得到的附有載體箔的電解銅合金箔，并采用和實(shí)施例1同樣的方法得到覆金屬層壓板后，與實(shí)施例1相同地對(duì)激光開(kāi)孔加工性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。其結(jié)果，所形成的孔的平均頂端口徑為82.5 μ m。
[0097]比較例
[0098]比較例1
[0099]在該比較例1中，除了將實(shí)施例1的電解銅合金箔的制作條件變更為以下條件以外，采用與實(shí)施例1相同的方法制作了附有載體箔的電解銅箔。即，在該比較例I中，采用普通的電解銅箔替代了實(shí)施例1的電解銅合金箔。在該比較例1中，在上述實(shí)施例1的工序3中采用以下的鍍銅液及電解條件形成了厚度為3 μ m的電解銅箔，從而得到了附有載體箔的電解銅箔。
[0100]鍍銅浴的組成和電解條件
[0101]CuSO4.5H20:255g/l
[0102]H2SO4:70g/l
[0103]液溫:45°C
[0104]電流密度:30A/dm2
[0105]利用該得到的附有載體箔的電解銅箔，采用和實(shí)施例1相同的方法得到覆金屬層壓板后，和實(shí)施例1相同地對(duì)激光開(kāi)孔加工性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。其結(jié)果，未能在該金屬層壓板上開(kāi)孔。由此可知，作為用該比較例I的附有載體箔的電解銅箔制作的覆金屬層壓板，如果不對(duì)銅箔表面實(shí)施任何提高激光吸收效率的處理，則采用實(shí)施例1中記載的激光照射條件是無(wú)法實(shí)施開(kāi)孔加工的。
[0106]比較例2
[0107]其次，在比較例2中，利用比較例I的附有載體箔的電解銅箔，并采用和實(shí)施例1相同的方法獲得了覆金屬層壓板。隨后，在該覆金屬層壓板的電解銅箔的表面用市售的化學(xué)鍍錫液形成了厚度為0.4μπι的金屬錫層。隨后，將形成該金屬錫層的覆金屬層壓板在200°C X 30分鐘的條件進(jìn)行加熱處理，使電解銅箔的銅成分和金屬錫層的錫成分之間發(fā)生相互擴(kuò)散，從而得到了在該電解銅箔中具有以錫-銅為主體的擴(kuò)散合金層的覆金屬層壓板。圖6示出了將該覆金屬層壓板的擴(kuò)散合金層以平行于電解銅箔的結(jié)晶生長(zhǎng)方向(厚度方向)的方式切斷后，用實(shí)施例1中記載的裝置及方法對(duì)剖面結(jié)晶組織的狀態(tài)進(jìn)行觀察時(shí)的FIB-SM圖像。
[0108]隨后，利用上述的具有以錫-銅為主體的擴(kuò)散合金層的覆金屬層壓板，并和實(shí)施例I相同地對(duì)激光開(kāi)孔加工性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。其結(jié)果，所形成的孔的頂端口徑為99.5μπι。
[0109]并且，對(duì)于得到的具有擴(kuò)散合金層的電解銅箔，采用和實(shí)施例1相同的方法對(duì)蝕刻性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。圖7示出具有該擴(kuò)散合金層的電解銅箔的蝕刻面的狀態(tài)。此外，圖7示出了從圖中箭頭方向?qū)υ嚇訉?shí)施了蝕刻的狀態(tài)。
[0110]參考例
[0111]在該參考例中準(zhǔn)備了用比較例I的附有載體箔的電解銅箔得到的、在覆金屬層壓板的電解銅箔層的表面形成了黑化處理層的電解銅箔。此時(shí)的黑化處理是采用Rohm&Hass電子材料株式會(huì)社的PR0B0ND80，在液溫85°C、處理時(shí)間10分鐘的條件下進(jìn)行的。
[0112]進(jìn)而，利用具有該黑化處理層的覆金屬層壓板，并和實(shí)施例1相同地對(duì)激光開(kāi)孔加工性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。其結(jié)果，所形成的孔的頂端口徑為82.9μπι。[0113]<實(shí)施例和比較例的對(duì)比>
[0114]關(guān)于激光開(kāi)孔加工性能:以下，基于激光開(kāi)孔加工性能的觀點(diǎn)，將實(shí)施例和比較例進(jìn)行對(duì)比。實(shí)施例1和實(shí)施例2的電解銅合金箔可以在脈沖寬度16 μ sec.的條件形成頂端口徑滿足80 μ m的孔。這里，與作為參考例示出的具有黑化處理層的電解銅箔的激光開(kāi)孔加工性能進(jìn)行對(duì)比時(shí)，可知實(shí)施例1和實(shí)施例2的電解銅合金箔具有和具備黑化處理層的電解銅箔同等以上的激光開(kāi)孔性能。進(jìn)而，如果考慮到在印刷線路板的實(shí)際制造中會(huì)和參考例記載的“具有黑化處理層的電解銅箔”相同地在覆銅層壓板的銅箔層的表面形成黑化處理層，并進(jìn)行激光開(kāi)孔加工的情況，則可知對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例2的電解銅合金箔也可以進(jìn)行激光開(kāi)孔加工，兩者在實(shí)際應(yīng)用上是沒(méi)有問(wèn)題的情況。
[0115]相對(duì)于此，如上所述，在比較例I中無(wú)法實(shí)施開(kāi)孔加工。進(jìn)而，由比較例2可知，如果僅從激光開(kāi)孔加工所形成的孔的頂端口徑來(lái)看為99.5 μ m，且和實(shí)施例1及實(shí)施例2的電解銅合金箔的情況相同，能夠獲得和具有黑化處理層的電解銅箔同等以上的激光開(kāi)孔性能。但在比較例2中，在受激光照射的最外層存在著錫層，由于受激光照射的最表層存在著熔點(diǎn)低的錫層，因此導(dǎo)致飛濺現(xiàn)象發(fā)生的可能性將會(huì)變高。如果發(fā)生該飛濺現(xiàn)象，則因激光照射產(chǎn)生的飛屑將會(huì)附著在孔開(kāi)口的周圍，從而使該部分變成突起狀，而當(dāng)進(jìn)行在形成導(dǎo)通孔時(shí)所實(shí)施的鍍銅層的形成時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鍍層在突起部異常析出的問(wèn)題等，因此不優(yōu)選。
[0116]基于結(jié)晶組織的考察:首先參考圖3、圖5、圖6，對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例2的電解銅合金箔、與比較例2的具有擴(kuò)散合金層的電解銅箔的剖面構(gòu)造的差異進(jìn)行闡述。就圖3和圖5所示的實(shí)施例的電解銅合金箔的剖面構(gòu)造而言，在箔的厚度方向的整個(gè)區(qū)域可以觀察到均勻的合金組織。如果在箔的厚度方向上具有此類的均勻的組織，則蝕刻速度在從蝕刻開(kāi)始到結(jié)束為止的階段都不會(huì)發(fā)生變化，從而蝕刻條件的設(shè)定變得容易，也適于精細(xì)電路的形成。
[0117]相對(duì)于此，就圖6所示的比較例2的具有擴(kuò)散合金層的電解銅箔而言，可知在其最外層表面?zhèn)葰埩粲形窗l(fā)生相互擴(kuò)散的金屬錫層，在金屬錫層和銅箔層之間存在著擴(kuò)散合金層(銅-錫合金層)。即，可知就比較例2的具有擴(kuò)散合金層的電解銅箔而言，嚴(yán)格來(lái)講形成了錫層/銅-錫合金層/銅箔層的三層結(jié)構(gòu)。進(jìn)而可以推測(cè)，當(dāng)使用相同的銅蝕刻液時(shí)，“錫層”、“銅-錫合金層”、“銅箔層”彼此的蝕刻速度將會(huì)有所不同。尤其是，位于最外層的錫層將難以用銅蝕刻液進(jìn)行溶解，從而會(huì)導(dǎo)致蝕刻速度的降低，因此在進(jìn)行精細(xì)電路的形成時(shí)是不優(yōu)選的。
[0118]因此，參考圖4和圖7，將實(shí)施例1、實(shí)施例2和比較例2相關(guān)的蝕刻性進(jìn)行對(duì)比。圖7中示出了將比較例2的形成“錫層/銅-錫合金層/銅箔層”三層結(jié)構(gòu)的金屬箔從圖7中箭頭所示的剖面方向用銅蝕刻液進(jìn)行處理，進(jìn)而溶解了剖面時(shí)的形態(tài)。由圖7可知，未被蝕刻的錫層呈須狀地突出并殘留在銅箔的上部附近。因此，即使在如錫層和銅箔層完全相互擴(kuò)散并只存在擴(kuò)散合金層的情況，該擴(kuò)散合金層也將會(huì)是在厚度方向上合金成分濃度發(fā)生變化的傾斜合金層，從而在使用銅蝕刻液的溶解過(guò)程中，蝕刻速度在箔的厚度方向上會(huì)發(fā)生變化，因此精密的蝕刻控制將會(huì)變得困難。相對(duì)于此，由于實(shí)施例1和實(shí)施例2具有均勻的合金組織，因此即使從剖面方向用銅蝕刻液進(jìn)行處理來(lái)溶解了剖面時(shí)，也能夠形成如圖4所示的平坦的蝕刻面。由此可知，根據(jù)實(shí)施例1和實(shí)施例2，能夠以均勻的蝕刻速度進(jìn)行厚度方向上的蝕刻，因此適用于蝕刻因子優(yōu)異的精細(xì)電路的形成。[0119]工業(yè)實(shí)用性
[0120]如上所述，通過(guò)采用本發(fā)明的電解銅合金箔，能夠提供激光加工性優(yōu)異、且能夠在隨后的蝕刻中獲得在厚度方向上均勻的蝕刻速度的電解銅合金箔。并且，根據(jù)本發(fā)明，利用二氧化碳激光對(duì)覆金屬層壓板的電解銅合金箔層進(jìn)行直接開(kāi)孔加工成為了可能，且不需要用于提高激光吸收效率 的輔助金屬層或電解銅合金箔的黑化處理等，因此，通過(guò)工序削減來(lái)大幅度地削減總的制造成本也成為了可能。
【權(quán)利要求】
1.電解銅合金箔，其是通過(guò)對(duì)電解液進(jìn)行電解而得到的電解銅合金箔，其特征在于，該電解銅合金箔的含錫量為8質(zhì)量％~25質(zhì)量％。
2.如權(quán)利要求1所述的電解銅合金箔，其中，結(jié)晶組織中的結(jié)晶粒為在厚度方向上延伸的柱狀結(jié)晶。
3.電解銅合金箔，其是在如權(quán)利要求1所述的電解銅合金箔的表面實(shí)施了粗糙化處理、防銹處理、硅烷偶聯(lián)劑處理中的至少一種的電解銅合金箔。
4.附有載體箔的電解銅合金箔，其是具有載體箔/剝離層/銅合金箔的層結(jié)構(gòu)的附有載體箔的銅合金箔，其特征在于，該銅合金箔是含錫量為8質(zhì)量％~25質(zhì)量％的電解銅合金箔。
5.如權(quán)利要求4所述的附有載體箔的電解銅合金箔，其中，所述電解銅合金箔的結(jié)晶組織中的結(jié)晶粒為在厚度方向上延伸的柱狀結(jié)晶。
6.如權(quán)利要求4所述的附有載體箔的電解銅合金箔，其中，在所述電解銅合金箔的表面實(shí)施了粗糙化處理、防銹處理、硅烷偶聯(lián)劑處理中的至少一種。
7.覆金屬層壓板，其特征在于，其是將實(shí)施了如權(quán)利要求1~3中任意一項(xiàng)所述的表面處理的電解銅合金箔和絕緣層構(gòu)成材料進(jìn)行粘合而得到的。
8.覆金屬層壓板，其特征在于，其是將如權(quán)利要求4~6中任意一項(xiàng)所述的附有載體箔的電解銅合金箔和絕 緣層構(gòu)成材料進(jìn)行粘合，之后除去載體箔而得到的。
【文檔編號(hào)】H05K1/09GK103975095SQ201280059089
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
【發(fā)明者】松田光由, 吉川和廣, 藤本宣男 申請(qǐng)人:三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社