[發(fā)明專利]電沉積銅箔及其物理性質(zhì)的檢驗方法和用電沉積銅箔制成的包銅層疊物

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00804328.0
• 申請日: 2000-12-18
• 公開（公告）號: CN1341165A
• 公開（公告）日: 2002-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高橋直臣;平澤裕
• 申請（專利權(quán)）人: 三井金屬鉱業(yè)株式會社
• 主分類號: C25D1/04
• 分類號: C25D1/04;H05K1/09;B32B15/08;C22F1/08;G01N3/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 陳劍華

????????????????????????????技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電沉積銅箔及電沉積銅箔物理性質(zhì)的測試方法，本發(fā)明還涉及用電沉積銅箔制成的包銅層疊物。

????????????????????????????背景技術(shù)

銅箔通常作為生產(chǎn)印制線路板的材料，廣泛應(yīng)用于電氣工業(yè)和電子工業(yè)。一般是通過熱壓將電沉積銅箔結(jié)合在一種電絕緣聚合物基材如玻璃環(huán)氧樹脂基材、酚聚合物基材或聚酰亞胺基材上，形成一包銅層疊物，由此制得的層疊物被用來制造印制線路板。

在常規(guī)進(jìn)行的熱壓過程中，銅箔、固化到B階段的半固化片(基材)和用作墊片的鏡面板以多層方式疊加起來，銅箔和半固化片在高溫和高壓下熱壓結(jié)合起來(該步驟以后稱作“不連續(xù)層壓”)，由此得到包銅層疊物。

然而，近年來，減少商業(yè)銅箔產(chǎn)品的生產(chǎn)成本以維持其在電氣工業(yè)和電子工業(yè)的全球競爭力成為一個基本的問題。這樣，就存在減少生產(chǎn)成本以及進(jìn)一步減少作為電子裝置主要部件的印制線路板的價格的強(qiáng)烈要求。

為達(dá)到這個要求，人們做了大量的努力去減少包銅層疊物和直接用于生產(chǎn)印制線路板的電沉積銅箔的成本。例如，不再用FR-4，而用CEM-3作為基材來制造包銅層疊物，并且使用了一種連續(xù)的層壓方法，以便能顯著提高產(chǎn)量。

然而，上述對材料和生產(chǎn)方法的改變對包銅層疊物產(chǎn)生了不利的影響，這是以前沒有見到過的。所以，對作為基本材料的電沉積銅箔，就要求具有能克服不利影響的特性。尤其是，在電沉積銅箔結(jié)合到基材上之后出現(xiàn)的問題，包括包銅層疊物的彎曲或翹曲、扭曲和尺寸穩(wěn)定性差等問題。

作為解決上述問題的一個方法，日本特許公開公報1990年第258337號公開了一具有優(yōu)異高溫伸長(HTE)特性的電沉積銅箔(以下稱為S-HTE銅箔)的使用，其在180℃的氣氛中具有超過10％的伸長率。雖然如日本特許公開公報1993年第24152號所述，有許多控制在180℃氣氛中的拉伸強(qiáng)度來解決上述問題的嘗試，但尚未完全地解決這些問題。

????????????????????????附圖的簡短說明

圖1到圖3顯示了本發(fā)明電沉積銅箔試片的重結(jié)晶結(jié)構(gòu)的光學(xué)顯微鏡照片。圖4顯示了老化時間和電沉積銅箔試片的實際測量拉伸強(qiáng)度的關(guān)系。圖5顯示了電沉積銅箔試片的拉伸強(qiáng)度和老化時間的典型關(guān)系。圖6是電沉積銅箔交互部分的示意性圖。圖7是電沉積銅箔的生產(chǎn)步驟示意圖。

???????????????????????????發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述一些問題，本發(fā)明者做了大量的研究，發(fā)現(xiàn)在大約180℃氣氛中電沉積銅箔重結(jié)晶的進(jìn)程與電沉積銅箔的伸長率或拉伸強(qiáng)度之間沒有明顯的相互關(guān)系。在180℃條件下，具有優(yōu)異高溫伸長特性的電沉積銅箔是一般會發(fā)生重結(jié)晶的。

本發(fā)明者先前已經(jīng)確定了在生產(chǎn)電沉積銅箔過程中對控制重結(jié)晶程度有用的一些因素。但是，從電化學(xué)工藝和大量生產(chǎn)的角度來看，在這些因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行的控制會顯著增加生產(chǎn)成本。因此，本發(fā)明者認(rèn)為，上述控制的執(zhí)行目前是困難的。

即使修改了轉(zhuǎn)鼓銅箔(如S-HTE銅箔)的一個生產(chǎn)步驟，以便不進(jìn)行上述的控制，但由于電化學(xué)生產(chǎn)方法本身難于控制，在一定程度上不可避免地會產(chǎn)生一定數(shù)量的對減少彎曲和扭曲或增加尺寸穩(wěn)定性沒有任何作用的S-HTE銅箔產(chǎn)品。簡而言之，在生產(chǎn)電沉積銅箔時不可避免地會產(chǎn)生這些S-HTE銅箔產(chǎn)品。為了檢測這些S-HTE銅箔產(chǎn)品，本發(fā)明者通過使用易產(chǎn)生彎曲和扭曲的CEM-3型半固化片制成的包銅層疊物已經(jīng)闡明，能減少包銅層疊物彎曲和扭曲并增加其尺寸穩(wěn)定性的電沉積銅箔具有一特定范圍的性質(zhì)。在這些發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了本發(fā)明。

因此，在本發(fā)明的權(quán)利要求1中提供一種電沉積銅箔，它是在用該電沉積銅箔生產(chǎn)包銅層疊物期間，會在低溫條件下受熱發(fā)生重結(jié)晶，在180℃的熱氣氛中，它具有高達(dá)18％乃至更高的伸長率。該電沉積銅箔在170℃的熱氣氛中老化時，其拉伸強(qiáng)度隨著時間而減少，在此老化進(jìn)程中的第5到第10分鐘，最大拉伸強(qiáng)度的減少速率最大。將拉伸強(qiáng)度對老化時間的曲線作圖在x-y平面上，x軸表示老化時間，y軸表示拉伸強(qiáng)度，所得的曲線有一個變坡部分，此變坡部分的拉伸強(qiáng)度的變化在3kg/mm²以上。

“用電沉積銅箔生產(chǎn)包銅層疊物期間，會在低溫條件下受熱發(fā)生重結(jié)晶的低溫可退火電沉積銅箔”是指根據(jù)IPC(Institute?for?Interconnecting?and?PackagingElectronic?Circuits)標(biāo)準(zhǔn)劃分為第3級的HTE銅箔。