[發明專利]精細線路用的銅箔的制造方法

有效

• 申請號: 01140680.1
• 申請日: 2001-09-18
• 公開（公告）號: CN1348326A
• 公開（公告）日: 2002-05-08
• 發明（設計）人: 遠藤安浩;原広樹;八木橋敦睦
• 申請（專利權）人: 日本電解株式會社
• 主分類號: H05K1/09
• 分類號: H05K1/09;H05K3/38;C25D5/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 周承澤

發明背景

(a)發明領域

本發明涉及一種制造精細線路用的銅箔的方法，這種銅箔有一個均勻糙化至低表面粗糙度的粘合表面，具有良好的蝕刻性質，能進行高密度的精細布線，還能牢固地粘合到基材上。

(b)相關領域的描述

用于印刷線路板的銅箔的粘合表面，層疊于樹脂基材上，以前一般要通過某種方法預先糙化，提高粘合強度。對電解銅箔，主要采用電鍍法進行糙化處理。日本專利申請審查公報53-39376(1978)公開了這種電鍍法的一個例子。根據這種方法，首先，在酸性鍍銅浴中，在一極限電流密度或更高電流密度下進行所謂的燒損鍍(burning?plating)，在銅箔的至少一個粘合表面上形成樹枝狀電沉積銅層，然后，在低于該極限電流密度的電流下，在樹枝狀電沉積銅層上形成光滑的電沉積銅層(覆蓋鍍(covering?plating))，使樹枝狀銅變為結節狀銅，這種結節狀銅能提高粘合強度。在電解處理形成結節狀銅后，銅箔表面與該電解處理前相比有更大的比表面，結節狀銅起到錨的作用，能提高樹脂基材和銅箔間的粘合強度。電解銅箔一般具有較另一表面(光面)粗糙的表面(無光面)，在電解銅箔上形成結節狀銅時，電流主要集中在無光面的凸出物上，結節狀銅集中形成在這些凸出物的端點上。

隨著近年來筆記本型個人電腦和小型電話機的普及，印刷線路板的布線圖案變得更密集和更精細，線路寬度和間隔均達到100μm或更小。也增加了使用高Tg樹脂基材FR-5制造的玻璃-環氧樹脂印刷線路板的使用。與常規的FR-4材料相比，Tg高的環氧樹脂更耐熱，但是其與銅箔的粘合強度較低。提高銅箔與樹脂基材粘合強度的一種方法是提高銅箔粘合表面的粗糙度。然而，提高表面粗糙度會引起所謂的銅粉脫落，它是在即使很小摩擦力的作用下結節狀銅的脫落，還會引起所謂殘余銅的問題，它是在制造印刷線路的蝕刻步驟后留在樹脂基材上的結節狀銅。

日本專利申請審查公報54-38053(1979)揭示一種形成糙化表面的改進方法，是在酸性鍍銅浴中，在一個大約的極限電流密度下進行電解，鍍浴中加入一定量的選自下列的至少一種金屬：砷、銻、鉍、硒和碲。加入很少量的砷、銻、鉍、硒或碲可以形成細小的凸起，但這些細小凸起仍集中在銅箔表面的凸出物上。而且，使用含砷、銻、鉍、硒或碲的銅箔制造印刷線路板，由于這些物質有毒或劇毒，在廢棄蝕刻廢液或印刷線路板本身時會引起環境問題。

也提出了在酸性鍍浴中加入苯并喹啉(日本專利申請審查公報56-41196(1981))和加入鉬(日本專利申請審查公報62-56677(1987))，但都未能充分提高粘合強度。

日本專利申請未審查公報8-236930(1996)公開了一種解決這種問題的方法，在含至少一種選自鉻和鎢的金屬離子和至少一種選自釩、鎳、鐵、鈷、鋅、鍺和鉬的金屬離子的酸性鍍銅浴中，在大約極限電流密度下進行電解，這樣來形成含有所加入這些金屬的糙化處理層。日本專利申請未審查公報11-256389(1999)公開了一種方法，是在含鉬離子和至少一種選自鐵、鈷、鎳、鎢的金屬離子的鍍銅浴中，在大約極限電流密度下進行電解，形成含所加入金屬的燒損沉積物(通過燒損鍍形成的層)。

然而，這些方法仍會引起銅粉脫落和殘余銅的現象，因為結節狀銅僅在銅箔凸出物的端點形成。

蝕刻因子(Ef)是包銅層疊板蝕刻性質的一種量度。圖1是用來解釋蝕刻因子(Ef)的已布線路銅箔(circuitized?copper?foil)的剖面圖，通過對銅箔蝕刻，在電絕緣基材B上形成了已布線路的銅箔A。其頂部寬度為WT時，其底部寬度為WB，其厚度為H，則Ef＝2H/(WB-WT)。有較大Ef的線路圖案有更接近垂直的壁。要制造更細的線路，宜使用Ef較大的銅箔。

Ef取決于銅箔厚度、銅箔粘合表面的粗糙度等因素。Ef隨粘合表面的粗糙度增加而增加，因為在銅箔糙化表面上的凸出物鉆進了基材中，需要延長蝕刻時間來完全除去這些凸出物，并且受到過度蝕刻的線路壁會損壞線路圖案的形狀。如果糙化表面的凸出物沒有完全蝕刻除去，殘留在基材上的銅顆粒會引起間隔的狹窄精細線路的斷路或絕緣故障。

所以，精細布線需要銅箔具有低表面粗糙度的均勻糙化粘合表面，良好的蝕刻性質以及與對基材的高粘合強度。

發明概述

本發明的目的是提供一種精細線路用的銅箔，這種銅箔具有表面粗糙度低的均勻糙化粘合表面，不會降低銅箔和樹脂基材之間的粘合強度，具有高蝕刻因子，并能用來精確布線，不會將銅顆粒殘留在基材中。

本發明提供制造一種精細線路用的銅箔的方法，包括下列步驟：