專利名稱：銅箔及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銅箔及其制造方法。
背景技術(shù)：
銅箔巳廣泛用作印刷電路板的形成材料等。由于印刷電路板是銅箔與半固化片等其他材料通過粘合而得到的，故優(yōu)選銅箔與半固化片等粘合強度高。
作為提高銅箔與半固化片的粘合強度的方法，對未處理銅箔中的粗糙面及/或光澤面，實施例如使形成用觸針式粗糙度計測定的粗糙度Rz達到數(shù)μm左右的凸起等的粗化處理，而形成粗化面，借此，從未處理銅箔制作表面處理銅箔，利用該粗化面的凸起在半固化片等上的固著效果的方法被采用。該固著效果是基于凸起侵入到半固化片等中而發(fā)生的，故銅箔粗化面與半固化片等的粘合強度，一般認(rèn)為伴隨著凸起的大小進而銅箔粗化面的上述粗糙度Rz的增加而加大。因此，為了評價銅箔粗化面與半固化片等的粘合強度，如同以往的IPC TM650 Section2.2.17A等那樣，通過用觸針式粗糙度計測定的粗糙度Rz等評價粗化處理的程度，實施通過該粗糙度Rz等評價銅箔粗化面與半固化片等的粘合強度的方法。
然而，根據(jù)在銅箔粗化面實施的凸起處理的形狀等，用上述觸針式粗糙度計測定的粗糙度Rz的增加與上述銅箔粗化面的粘合強度的增加有時不一致。即，即使是用觸針式粗糙度計測定銅箔粗化面的粗糙度Rz為相同程度的表面處理銅箔，當(dāng)凸起的形狀等不同時，粘合強度也不為同等程度，產(chǎn)生粘合強度不同的情況。
但是，近年來要求印刷電路板，特別是多層印刷電路板更加薄型化。因此，對作為印刷電路板材料的銅箔也要求除表面處理銅箔本身的厚度要薄以外，還要求銅箔粗化面的凸起的高度要低，即上述粗糙度Rz低。例如，當(dāng)經(jīng)過凸起處理所形成的表面處理銅箔的粗化面的上述粗糙度Rz高時，從該銅箔形成的電路的電學(xué)特性變差，或細(xì)微電路的形成性降低，故為不優(yōu)選。
然而，銅箔粗化面的粘合強度，即使如上所述，用觸針式粗糙度計測定的粗糙度Rz為同等程度，有時也發(fā)生偏差，所以，當(dāng)要求確保規(guī)定的粘合強度時，有必要提高上述銅箔粗化面的粗糙度Rz的下限值的設(shè)定。因此，存在的問題是，不能將該上述銅箔粗化面的粗糙度Rz過低設(shè)定。
對此，專利文獻1(JP特開平10-265991號公報)公開了如下的電鍍材料在金屬板表面形成鍍Cu等被膜的電鍍材料中，基于通過電子束3維粗糙度解析裝置，表面放大3000倍所得到的電鍍材料表面，算術(shù)平均粗糙度(Ra)為0.03～0.5μm，且以(測得的試樣表面積)/(測定范圍的縱向×橫向)來定義的表面積代替值為1.01～1.1的樹脂粘著性優(yōu)良。該發(fā)明的目的是提供一種通過使算術(shù)平均粗糙度(Ra)及表面積代替值處于適當(dāng)?shù)姆秶c樹脂具有粘著性的金屬材料。
專利文獻1JP特開平10-265991號公報(第2頁第1欄)發(fā)明的公開發(fā)明要解決的問題然而，在專利文獻1的方法中，從段落號 記載的表1可知，并沒有伴隨著算術(shù)平均粗糙度(Ra)的增加，樹脂粘著性也增加的關(guān)系，故僅測定銅箔表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)，不能精度優(yōu)良的推測樹脂粘著性。另外，在該表1中，伴隨著表面積代替值的增加，樹脂粘著性沒有必會增加的傾向，僅測定銅箔表面的表面積代替值，也不能精度良好地推測樹脂粘著性值。因此，按照專利文獻1的方法，由于僅測定銅箔表面的算術(shù)平均粗糙度(Ra)及表面積代替值，不能精度良好地推測銅箔表面的粘合強度，故當(dāng)考慮粘合強度的偏差時，銅箔粗化面的粗糙度不能過于降低，結(jié)果是，得不到低粗糙度且粘合強度高的表面處理銅箔。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種即使銅箔粗化面的粗糙度Rz低、粘合強度也高的銅箔。
用于解決問題的方法鑒于上述實際情況，本發(fā)明人進行悉心探討的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基于將銅箔試樣S的粗化面的表面積用激光顯微鏡進行3維測定得到的3維表面積A(S)與該3維表面積A(S)測定區(qū)域的面積、即測定區(qū)域面積B(S)，而以A(S)/B(S)算出的面積系數(shù)C(S)，及用觸針式粗糙度計測定的粗化面的粗糙度Rz(S)分別處于特定范圍的銅箔，即使粗糙度Rz為低粗糙度，但仍為粘合強度高的銅箔，以此完成本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供一種銅箔，其特征在于，基于用激光顯微鏡對銅箔試樣S的粗化面的表面積進行3維測定而得到的3維表面積A(S)及作為該3維表面積A(S)測定區(qū)域的面積的測定區(qū)域面積B(S)，而以A(S)/B(S)限定的面積系數(shù)C(S)，及用觸針式粗糙度計測定的上述銅箔試樣S的粗化面的粗糙度Rz(S)，具有下式(1)的關(guān)系，且上述粗糙度Rz(S)為1.0μm～3.0μmn。
0.5×Rz(S)+0.5≤C(S)(1)(式中，Rz(S)是單位為μm的數(shù)值)另外，本發(fā)明中提供的銅箔，其特征在于，上述銅箔試樣S的厚度為(18)μm以下的銅箔。
另外，本發(fā)明提供一種銅箔的制造方法，其特征在于，采用通過觸針式粗糙度計測定的粗糙面的粗糙度Rz為1.0μm～5.0μm的未處理銅箔、在該未處理銅箔的粗糙面的表面形成銅細(xì)微粒而進行粗化處理的1級粗化處理，采用Cu(II)離子濃度為5g/l～20g/l、游離SO42-離子濃度為30g/l～100g/l、9-苯基吖啶濃度為100mg/l～200mg/l、Cl離子濃度為20mg/l～100mg/l的1級粗化處理液，在液溫為20℃～40℃的該1級粗化處理液中，上述1級粗化處理中的1級前段粗化處理在電流密度15A/dm2～30A/dm2下電解2秒鐘～10秒鐘，進一步，上述1級粗化處理中的1級后段粗化處理在電流密度3A/dm2～10A/dm2下電解2秒鐘～10秒鐘。
發(fā)明的效果本發(fā)明涉及的銅箔，是粗糙度Rz為低粗糙度且粘合強度高的銅箔。另外，本發(fā)明涉及的銅箔制造方法，可有效制造上述本發(fā)明涉及的銅箔。
實施發(fā)明的最佳方式(本發(fā)明涉及的銅箔)本發(fā)明涉及的銅箔是將用作銅箔試樣S的銅箔，在未處理銅箔的粗糙面及/或光澤面進行粗化處理，形成粗化面的表面處理銅箔。該表面處理銅箔，可以是粗化處理前的未處理銅箔中的電解銅箔或壓延銅箔的任何一種。
本發(fā)明涉及的銅箔，厚度通常在18μm以下、優(yōu)選12μm～18μm。當(dāng)銅箔的厚度處于該范圍時，印刷電路板可容易達到薄型化，故為優(yōu)選。
本發(fā)明涉及的銅箔，基于將銅箔試樣S的粗化面的表面積用激光顯微鏡進行3維測定得到的3維表面積A(S)與該3維表面積A(S)測定區(qū)域的面積、即測定區(qū)域面積B(S)，而以A(S)/B(S)限定的面積系數(shù)C(S)，及用觸針式粗度計測定的上述銅箔試樣S粗化面的粗糙度Rz(S)具有下式(1)的關(guān)系，優(yōu)選下式(2)的關(guān)系，更優(yōu)選下式(3)的關(guān)系。
作為本發(fā)明中使用的激光顯微鏡，為可進行3D解析的激光顯微鏡，只要能測定下述3維表面積A(S)及測定區(qū)域面積B(S)的激光顯微鏡即可，而未作特別限定。當(dāng)該激光顯微鏡采用的激光為可見光區(qū)域波長405nm～410nm的紫激光時，易于精度優(yōu)良地測定面積系數(shù)C(S)，故為優(yōu)選。
在本發(fā)明中，所謂3維表面積A(S)，意指用激光顯微鏡，對銅箔試樣S中的位于測定區(qū)域的粗化面進行3維測定而得到的表面積，具體地說，通過使激光顯微鏡的透鏡在Z軸方向上移動，使焦點移動而得到的含銅箔試樣S粗化面的凹凸的表面積。還有，在本發(fā)明中，所謂3維表面積A(S)，表示對銅箔試樣S求出的3維表面積A。對上述測定區(qū)域的形狀未作特別限定，可以列舉出正方形、長方形等。
本發(fā)明中的所謂測定區(qū)域面積B(S)，意指該3維表面積A(S)的上述測定區(qū)域的面積，所謂測定區(qū)域面積B(S)，表示對銅箔試樣S求出的測定區(qū)域面積B。
本發(fā)明涉及的銅箔，3維表面積A(S)用測定區(qū)域面積B(S)來除而以(A(S)/B(S))算出的面積系數(shù)C(S)與粗糙度Rz(S)具有下式(1)的關(guān)系，優(yōu)選式(2)的關(guān)系，更優(yōu)選式(3)的關(guān)系。作為銅箔的特性，優(yōu)選前者，另一方面，與后者相比，從用上式表示的區(qū)域與銅箔的曲線存在范圍容易達到一致的觀點考慮，為優(yōu)選。還有，由于3維表面積A(S)不比測定區(qū)域面積B(S)小，故面積系數(shù)C(S)的值取1以上的數(shù)值。本發(fā)明中的所謂面積系數(shù)C(S)，表示對銅箔試樣S求出的面積系數(shù)C。另外，本說明書中所謂用觸針式粗糙度計測定的粗糙度Rz，意指采用了前端為Φ2μm的金剛石球的觸針的觸針式粗糙度計測定的值。另外，本發(fā)明中的粗糙度Rz(S)，表示對銅箔試樣S用觸針式粗糙度計測定的粗糙度Rz值。
另外，在本發(fā)明中，為便于說明，把下式(1)的左邊(0.5×Rz(S)+0.5)作為粗糙度系數(shù)D1(S)，把下式(2)的右邊(0.5×Rz(S)+1.0)作為粗糙度系數(shù)D2(S)，把下式(3)的右邊(0.5×Rz(S)+0.7)作為粗糙度系數(shù)D3(S)。即，本發(fā)明涉及的銅箔的面積系數(shù)C(S)為粗糙度系數(shù)D1(S)以上，優(yōu)選為粗糙度系數(shù)D1(S)以上，粗糙度系數(shù)D2(S)以下，更優(yōu)選為粗糙度系數(shù)D1(S)以上，粗糙度系數(shù)D3(S)以下。
0.5×Rz(S)+0.5≤C(S) (1)(式中，Rz(S)是單位為μm的數(shù)值)0.5×Rz(S)+0.5≤C(S)≤0.5×Rz(S)+1.0 (2)(式中，Rz(S)是單位為μm的數(shù)值)0.5×Rz(S)+0.5≤C(S)≤0.5×Rz(S)+0.7 (3)(式中，Rz(S)是單位為μm的數(shù)值)在這里，對上式(1)～式(3)進行說明。首先，當(dāng)以C(S)為縱軸、以Rz(S)為橫軸來表示圖時，上式(1)表示Rz(S)對C(S)的斜率為0.5、切片為0.5的下式(4)作為下限的區(qū)域。另外，在圖3中用附圖標(biāo)記C表示下式(4)表示的直線。另外，在圖3中用附圖標(biāo)記D表示以下式(4)作為下限的上述區(qū)域。
0.5×Rz(S)+0.5＝C(S) (4)(式中，Rz(S)是單位為μm的數(shù)值)同樣，上式(2)表示以上式(4)作為下限并且Rz(S)對C(S)的斜率為0.5、切片為1.0的下式(5)作為上限的區(qū)域；上式(3)表示用上式(4)作為下限并且Rz(S)對C(S)的斜率為0.5、切片為0.7的下式(6)作為上限的上述區(qū)域。
0.5×Rz(S)+1.0＝C(S) (5)(式中，Rz(S)是單位為μm的數(shù)值)0.5×Rz(S)+0.7＝C(S) (6)(式中，Rz(S)是單位為μm的數(shù)值)本發(fā)明涉及的銅箔的用觸針式粗糙度計測定的上述粗化面的粗糙度Rz值為1.0μm～3.0μm、優(yōu)選1.5μm～2.5μm、更優(yōu)選2.0μm～2.5μm。當(dāng)該粗糙度Rz處于上述范圍內(nèi)時，難以發(fā)生電路的電學(xué)特性變差，或精細(xì)電路形成性下降，故為優(yōu)選。
本發(fā)明涉及的銅箔，例如，可采用下面的本發(fā)明涉及的銅箔制造方法進行制造。
(本發(fā)明涉及的銅箔的制造方法)本發(fā)明涉及的銅箔的制造方法是在特定條件下進行1級粗化處理，該1級粗化處理是采用未處理銅箔，在該未處理銅箔的粗糙面的表面形成銅細(xì)微粒而進行粗化處理的。
在本發(fā)明中，供作粗化處理的銅箔為采用觸針式粗糙度計測定的粗糙度Rz值通常為1.0μm～5.0μm、優(yōu)選2.0μm～4.0μm的未處理銅箔。
在本發(fā)明中，進行在上述未處理銅箔的粗糙面表面形成銅細(xì)微粒而進行粗化處理的1級粗化處理，該1級粗化處理是采用特定的1級粗化處理液來進行的。
本發(fā)明中使用的1級粗化處理液的Cu(II)離子濃度通常為5g/l～20g/l、優(yōu)選6g/l～12g/l。
本發(fā)明中使用的1級粗化處理液的游離SO42-離子濃度通常為30g/l～100g/l、優(yōu)選40g/l～60g/l。還有，在本發(fā)明中，所謂游離SO42-離子濃度，意指從溶液中總SO42-離子濃度減去溶液中與Cu(II)離子濃度形成CuSO4的當(dāng)量的SO42-離子濃度后殘留的SO42-離子濃度。
本發(fā)明中使用的1級粗化處理液的9-苯基吖啶濃度通常為100mg/l～200mg/l、優(yōu)選120mg/l～180mg/l。
本發(fā)明中使用的1級粗化處理液的Cl離子濃度通常為20mg/l～100mg/l、優(yōu)選40mg/l～60mg/l。
本發(fā)明中1級粗化處理是采用上述1級粗化處理液，通過以未處理銅箔的粗糙面作陰極進行電解，使1級粗化處理液中的Cu(II)離子進行電沉積，在未處理銅箔的粗糙面的表面形成銅細(xì)微粒，從而對未處理銅箔的粗糙面進行粗化處理。
本發(fā)明中的1級粗化處理是在上述1級粗化處理液中，依次進行1級粗化處理中的1級前段粗化處理與1級粗化處理中的1級后段粗化處理。在這里，所謂1級前段粗化處理，意指1級粗化處理中首先進行的1級粗化處理，1級后段粗化處理，意指1級粗化處理中在1級前段粗化處理后進行的1級粗化處理。在本發(fā)明中，1級前段粗化處理與1級后段粗化處理是在同一1級粗化處理液中進行的1級粗化處理，這點看是相同的，但在下述電解條件這一點上不同。
1級粗化處理中的1級前段粗化處理與1級后段粗化處理，例如，在1級粗化處理液中采用的相對于未處理銅箔粗糙面的陽極為1級前段粗化處理用的陽極(下面又稱“1級前段陽極”)與1級后段粗化處理用的陽極(下面又稱“1級后段陽極”)2種，對未處理銅箔首先采用1級前段陽極進行1級前段粗化處理后，采用1級后段陽極進行1級后段粗化處理，以此得以區(qū)別。
1級粗化處理中，在電解時1級粗化處理液的液溫通常為20℃～40℃、優(yōu)選25℃～35℃。
1級粗化處理中，1級前段粗化處理的電流密度通常為15A/dm2～30A/dm2、優(yōu)選17A/dm2～27A/dm2、更優(yōu)選19A/dm2～25A/dm2。
1級前段粗化處理的電解時間通常為2秒～10秒、優(yōu)選3秒～7秒、更優(yōu)選4秒～5秒。
1級粗化處理中，1級后段粗化處理的電流密度通常為3A/dm2～10A/dm2、優(yōu)選5A/dm2～7A/dm2。
1級后段粗化處理的電解時間通常為2秒～10秒、優(yōu)選3秒～7秒、更優(yōu)選4秒～5秒。
當(dāng)進行上述1級粗化處理時，通過在未處理銅箔的粗糙面表面形成銅細(xì)微粒，對未處理銅箔的粗糙面進行粗化處理。另外，未處理銅箔在進行上述1級粗化處理前，若采用稀硫酸等進行適當(dāng)酸洗，則在未處理銅箔的粗糙面的表面可形成均勻的銅細(xì)微粒，故為優(yōu)選。
另外，在本發(fā)明中，上述1級粗化處理后，進一步通過使銅細(xì)微粒在未處理銅箔的粗糙面表面牢固結(jié)合的同時并使銅細(xì)微粒稍許成長的所謂覆蓋電鍍，而進行2級粗化處理，則可以防止1級粗化處理中形成的銅細(xì)微粒脫落，故為優(yōu)選。該2級粗化處理，只要能防止銅細(xì)微粒的脫落即可而未作特別限定，但若采用下列特定的2級粗化處理液并且在以下特定的電解條件下進行時，則可以充分防止1級粗化處理形成的銅細(xì)微粒的脫落，故為優(yōu)選。
另外，1級粗化處理終止后的銅箔在進行2級粗化處理前，若用水等進行洗滌，則可以降低1級粗化處理液混入2級粗化處理液的危險，故為優(yōu)選。
本發(fā)明中使用的2級粗化處理液的Cu(II)離子濃度通常為50g/l～80g/l、優(yōu)選60g/l～70g/l。
本發(fā)明中使用的2級粗化處理液的游離SO42-離子濃度通常為50g/l～150g/l、優(yōu)選80g/l～100g/l。
本發(fā)明中使用的2級粗化處理液的Cl離子濃度通常為10mg/l以下、優(yōu)選5mg/l以下、更優(yōu)選1mg/l以下。
本發(fā)明中2級粗化處理是采用上述2級粗化處理液，通過以在1級粗化處理形成銅細(xì)微粒的銅箔粗糙面作陰極進行電解，使2級粗化處理液中的Cu(II)離子進行電沉積，對上述銅細(xì)微粒進行覆蓋電鍍。
本發(fā)明中的2級粗化處理是在上述2級粗化處理液中，依次進行2級粗化處理中的2級前段粗化處理與2級粗化處理中的2級后段粗化處理。在這里，所謂2級前段粗化處理，意指2級粗化處理中首先進行的2級粗化處理，所謂2級后段粗化處理，意指2級粗化處理中在2級前段粗化處理后進行的2級粗化處理。在本發(fā)明中，2級前段粗化處理與2級后段粗化處理是在同一2級粗化處理液中進行的2級粗化處理，從這點看是相同的。
另外，2級前段粗化處理與2級后段粗化處理，不需要如1級前段粗化處理中的1級前段粗化處理與1級后段粗化處理的差異那樣在電解條件上有所不同，電解條件既可以有差異也可以相同。
2級粗化處理中的2級前段粗化處理與2級后段粗化處理，例如，在2級粗化處理液中采用的將相對于j化處理與2級后段粗化處理，例如，在2級粗化處理液中采用的將相對于進行1級粗化處理而形成銅細(xì)微粒的銅箔粗糙面的陽極為2級前段粗化處理用的陽極(下面又稱“2級前段陽極”)與2級后段粗化處理用的陽極(下面又稱“2級后段陽極”)2種，對進行1級粗化處理而形成銅細(xì)微粒的銅箔首先采用2級前段陽極進行2級前段粗化處理后，采用2級后段陽極進行2級后段粗化處理，以此得以區(qū)別。
2級粗化處理，在電解時2級粗化處理液的液溫通常為40℃～60℃、優(yōu)選45℃～50℃。
2級粗化處理中，2級前段粗化處理的電流密度通常為10A/dm2～30A/dm2、優(yōu)選12A/dm2～25A/dm2、更優(yōu)選15A/dm2～19A/dm2。
2級前段粗化處理的電解時間通常為2秒鐘～10秒鐘、優(yōu)選3秒鐘～7秒鐘、更優(yōu)選4秒鐘～5秒鐘。
2級粗化處理中，2級后段粗化處理的電流密度及電解時間可以與2級前段粗化處理的范圍相同。當(dāng)進行上述2級粗化處理時，對在1級粗化處理中形成的銅細(xì)微粒進行覆蓋電鍍，可容易防止銅細(xì)微粒的脫落。
上述本發(fā)明涉及的銅箔及其制造方法，例如，在制作印刷電路板等時，可用于與半固化片等其他材料粘合的表面處理銅箔等。
下面示出實施例，但本發(fā)明并不限定于所解釋的實施例。
實施例1(供作表面處理的原料銅箔)作為進行表面處理而形成粗化面前的原料銅箔，采用電解銅箔的未處理銅箔(厚18μm)的卷材。
(用于表面處理的表面處理裝置)作為表面處理裝置，采用具備酸洗處理槽、1級粗化處理槽、水洗槽、2級粗化處理槽、水洗槽及熱風(fēng)干燥機，可以一定速度對上述未處理銅箔進行表面處理，連續(xù)制造表面處理銅箔的裝置。
另外，在該裝置的1級粗化處理槽中，在與銅箔的粗糙面?zhèn)认鄬Φ奈恢蒙?，與該銅箔隔有一定距離而配置陽極。在這里，該陽極在銅箔的移動方向隔開配有2個，該2個陽極中，銅箔卷開側(cè)的陽極作為1級前段粗化處理陽極，而把銅箔卷繞側(cè)的陽極作為1級后段粗化處理陽極。
另外，在該裝置的2級粗化處理槽，與1級粗化處理槽同樣，在與銅箔的粗糙面?zhèn)认鄬Φ奈恢蒙?，隔以一定距離配置陽極。在這里，該陽極在銅箔的移動方向隔開配有2個，該2個陽極中，銅箔卷開側(cè)的陽極作為2級前段粗化處理陽極，而把銅箔卷繞側(cè)的陽極作為2級后段粗化處理陽極。
上述表面處理裝置的酸洗處理槽、1級粗化處理槽及2級粗化處理槽中，分別充滿以下組成的酸洗處理液、1級粗化處理液(1級粗化處理液A)及2級粗化處理液(2級粗化處理液A)，2個水洗槽同時充滿純水。
(酸洗處理液的配制)把硫酸加至純水中，配制稀硫酸。
(1級粗化處理液的配制)往純水中添加硫酸銅5水合物、濃硫酸、9-苯基吖啶及鹽酸，使溶解，配制下列組成的1級粗化處理液(1級粗化處理液A)。
·Cu(II)離子濃度8g/l·游離的SO42-離子濃度50g/l·9-苯基吖啶濃度150mg/l·Cl離子濃度50mg/l(2級粗化處理液的配制)往純水中添加硫酸銅5水合物、濃硫酸，使溶解，配制下列組成的2級粗化處理液(2級粗化處理液A)。
·Cu(II)離子濃度65g/l·游離的SO42-離子濃度90g/l采用上述表面處理裝置，將上述未處理銅箔以一定速度連續(xù)卷開，對該未處理銅箔按下列條件進行酸洗處理、1級粗化處理、水洗、2級粗化處理、水洗及干燥處理，得到表面處理銅箔。
(酸洗處理)將未處理銅箔在酸洗處理液中浸漬5秒鐘。
(1級粗化處理)采用上述1級粗化處理液A，進行1級粗化處理。電解條件示于表1。
另外，將采用上述表面處理裝置的1級前段粗化處理陽極進行的粗化處理，作為1級前段粗化處理，將采用1級后段粗化處理陽極進行的粗化處理，作為1級后段粗化處理。
(1級粗化處理后的水洗處理)將1級粗化處理后的銅箔于純水中浸漬5秒鐘。
(2級粗化處理)采用上述2級粗化處理液A，進行2級粗化處理。電解條件示于表2。
另外，將采用上述表面處理裝置的2級前段粗化處理陽極進行的粗化處理，作為2級前段粗化處理，將采用2級后段粗化處理陽極進行的粗化處理，作為2級后段粗化處理。
(2級粗化處理后的水洗處理)
將2級粗化處理后的銅箔于純水中浸漬5秒鐘。
(干燥處理)將2級粗化處理后的銅箔，用熱風(fēng)干燥機進行干燥。
對得到的表面處理銅箔的粗化面，用下述方法測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度。另外，從該3維表面積及該3維表面積測定時的測定區(qū)域面積算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
(粗糙度Rz的測定方法)采用前端為Φ2μm的金剛石球的接觸式表面粗糙度計(小坂株式會社制造，商品名SEF-30D)，測定所得到的表面處理銅箔(銅箔試樣S)的粗化面的粗糙度Rz(Rz(S))。測定長度為0.8mm。Rz是按照J(rèn)ISB0601進行測定的值，具體地說，Rz表示10點平均值的粗糙度。
(3維表面積的測定方法)采用株式會社可恩斯(キ一エンス)制造的超深度彩色3D形狀測定顯微鏡VK-9500(使用的激光可見光范圍的波長408nm的紫激光)，在表面處理銅箔(銅箔試樣S)的粗化面中，對50μm×50μm的正方形測定區(qū)域(測定區(qū)域面積B(S)2500μm2)，測定表面處理銅箔的粗化面的含凹凸的表面積(3維表面積A(S))。
(面積系數(shù)的計算方法)用測定區(qū)域面積B(S)的值2500μm2除表面處理銅箔(銅箔試樣S)的粗化面的3維表面積A(S)，以(A(S)/B(S))，求出銅箔試樣S的粗化面的面積系數(shù)C(S)。
(實測粘合強度的測定方法)首先，從所得到的表面處理銅箔(銅箔試樣S)切取縱向100mm×橫向100mm的正方形狀的正方形試樣。
然后，在5張重疊的FR-4規(guī)格的半固化片(玻璃布基材中含浸環(huán)氧樹脂的半固化片，厚度為0.18mm)上，使上述正方形狀試樣的粗化面?zhèn)扰c上述半固化片側(cè)接觸加以重疊后，將其于30kgf/cm2、180℃加熱60分鐘進行加壓成型，制成正方形狀試樣(銅箔試樣S)的粗化面?zhèn)扰c上述半固化片的樹脂層粘合而成的單面覆銅箔層壓板。
其次，在該單面覆銅箔層壓板的銅箔側(cè)的整面上粘貼干膜抗蝕劑后，在該單面覆銅箔層壓板的干膜抗蝕劑側(cè)放置具有多個寬0.8mm×長100mm的細(xì)長矩形狀的狹縫的掩模，通過紫外線曝光，在曝光的干膜抗蝕劑部分上形成潛像后，向該單面覆銅箔層壓板噴霧KOH水溶液，通過顯影使?jié)撓窆袒?，同時除去未曝光部分的干膜抗蝕劑。
然后，通過對該單面覆銅箔層壓板噴霧氯化銅，除去干膜抗蝕劑，蝕刻露出的銅箔部分后，通過對固化的干膜抗蝕劑部分噴霧NaOH水溶液，剝離該部分，在玻璃布基材環(huán)氧樹脂板上形成數(shù)條線寬0.8mm×長100mm的長方形狀電路。
其次，分別按每個電路大小切斷該單面覆銅箔層壓板，制成了形成1條線寬0.8mm×長100mm的長方形狀電路的粘合強度測定用試樣。
將離開上述粘合強度測定用試樣其長度方向一端約數(shù)毫米的內(nèi)側(cè)部分，在對著該長方形狀電路的長度方向大致垂直的方向且使該長方形狀電路向內(nèi)側(cè)，來進行彎曲，僅切斷基材部分，制成該長方形狀電路呈連接狀態(tài)且基材部分被切斷的狀態(tài)的粘合強度測定用試樣。
然后，在剝離強度測定機上，使長方形狀電路朝向上方來載置該粘合強度測定用試樣并加以固定后，將上述基材被切斷的部分夾在上述剝離強度測定機的卡盤上。然后，以一定速度上拉該卡盤，將長方形狀電路從該粘合強度測定用試樣的基材上剝離，測定剝離強度，此時的最大值作為表面處理銅箔(銅箔試樣S)的實測粘合強度。
實施例2除將1級粗化處理及2級粗化處理的電解條件按表1及表2所示進行改變外，與實施例1同樣操作，得到表面處理銅箔。對所得到的表面處理銅箔的粗化面，與實施例1同樣操作，測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度，算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
實施例3除將1級粗化處理及2級粗化處理的電解條件按表1及表2所示進行改變外，與實施例1同樣操作，得到表面處理銅箔。對所得到的表面處理銅箔的粗化面，與實施例1同樣操作，測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度，算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
實施例4
除將1級粗化處理及2級粗化處理的電解條件按表1及表2所示進行改變外，與實施例1同樣操作，得到表面處理銅箔。對所得到的表面處理銅箔的粗化面，與實施例1同樣操作，測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度，算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
實施例5除將1級粗化處理及2級粗化處理的電解條件按表1及表2所示進行改變外，與實施例1同樣操作，得到表面處理銅箔。對所得到的表面處理銅箔的粗化面，與實施例1同樣操作，測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度，算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
實施例6除將1級粗化處理及2級粗化處理的電解條件按表1及表2所示進行改變外，與實施例1同樣操作，得到表面處理銅箔。對所得到的表面處理銅箔的粗化面，與實施例1同樣操作，測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度，算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
比較例1作為1級粗化處理液，配制以下組成的1級粗化處理液(1級粗化處理液B)，用1級粗化處理液B代替1級粗化處理液A，再將1級粗化處理及2級粗化處理的電解條件按表1及表2所示進行改變外，與實施例1同樣操作，得到表面處理銅箔。對所得到的表面處理銅箔的粗化面，與實施例1同樣操作，測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度，算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
(1級粗化處理液的配制)往純水中添加硫酸銅5水合物及濃硫酸，使溶解，配制下列組成的1級粗化處理液(1級粗化處理液B)。
·Cu(II)離子濃度14g/l·游離的SO42-離子濃度95g/l比較例2作為1級粗化處理液，采用上述1級粗化處理液B，再將1級粗化處理及2級粗化處理的電解條件按表1及表2所示進行改變外，與實施例1同樣操作，得到表面處理銅箔。對所得到的表面處理銅箔的粗化面，與實施例1同樣操作，測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度，算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
比較例3作為1級粗化處理液，采用上述1級粗化處理液B，再將1級粗化處理及2級粗化處理的電解條件按表1及表2所示進行改變外，與實施例1同樣操作，得到表面處理銅箔。對所得到的表面處理銅箔的粗化面，與實施例1同樣操作，測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度，算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
比較例4作為1級粗化處理液，采用上述1級粗化處理液B，再將1級粗化處理及2級粗化處理的電解條件按表1及表2改變所示進行外，與實施例1同樣操作，得到表面處理銅箔。對所得到的表面處理銅箔的粗化面，與實施例1同樣操作，測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度，算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
比較例5作為1級粗化處理液，采用上述1級粗化處理液B，再將1級粗化處理及2級粗化處理的電解條件按表1及表2改變所示進行外，與實施例1同樣操作，得到表面處理銅箔。對所得到的表面處理銅箔的粗化面，與實施例1同樣操作，測定粗糙度Rz、3維表面積及實測粘合強度，算出面積系數(shù)。結(jié)果示于表3及表4。
表1

表2

表3

表4

*1 粗糙度系數(shù)(D1(S))通過0.5×Rz(S)+0.5求出的值*2 粗糙度系數(shù)(D2(S))通過0.5×Rz(S)+1.0求出的值*3 粗糙度系數(shù)(D3(S))通過0.5×Rz(S)+0.7求出的值*4 ○是；×否

圖1表示實施例1～實施例6及比較例1～比較例5中面積系數(shù)與Rz的關(guān)系。圖1是表示對實施例1～實施例6及比較例1～比較例5中面積系數(shù)與Rz的關(guān)系，將縱軸作為面積系數(shù)、將橫軸作為Rz(μm)的圖。圖1中附圖標(biāo)記A為實施例1～實施例6組(下面又稱作“組A“)的通過直線近似算出的直線，該直線用下式(7)表示。另外，圖1中附圖標(biāo)記B為比較例1～比較例5組(下面又稱作“組B”)的通過直線近似算出的直線，該直線用下式(8)表示。另外，附圖標(biāo)記C為用上式(4)表示的直線。
C(S)＝0.5475×Rz(S)+0.4951(7)(式中，C(S)為銅箔試樣S的面積系數(shù)，Rz(S)表示用觸針式粗糙度計測定的銅箔試樣S的粗糙度(μm))C(S)＝0.5114×Rz(S)+0.3314(8)(式中，C(S)為銅箔試樣S的面積系數(shù)，Rz(S)表示用觸針式粗糙度計測定的銅箔試樣S的粗糙度(μm))另外，圖1中直線A，由于用上式(7)表示，故在Rz(S)為1.0μm～3.0μm范圍內(nèi)中，與直線C相同或在直線C上方，另外，組A各點也滿足上式(1)的關(guān)系。另外，圖1中直線B，由于用上式(8)表示，故在Rz(S)為1.0μm～3.0μm范圍內(nèi)中，在直線C下方，另外，組B各點不滿足上式(1)的關(guān)系。
圖2表示實施例1～實施例6及比較例1～比較例5中實測粘合強度與面積系數(shù)的關(guān)系。圖2是表示對實施例1～實施例6及比較例1～比較例5中實測粘合強度與面積系數(shù)的關(guān)系，將縱軸作為實測粘合強度(kgf/cm)、將橫軸作為面積系數(shù)的圖。
圖3表示實施例1～實施例6及比較例1～比較例5中實測粘合強度與Rz的關(guān)系。圖3是表示對實施例1～實施例6及比較例1～比較例5中實測粘合強度與Rz的關(guān)系，將縱軸作為實測粘合強度(kgf/cm)、將橫軸作為Rz(μm)的圖。
<本發(fā)明涉及的銅箔的發(fā)明效果的確認(rèn)>
從表3及表4可知，采用1級粗化處理液A進行1級粗化處理的實施例1～實施例6組(組A)，滿足粗糙度系數(shù)D1(S)≤C(S)面積系數(shù)的關(guān)系，即使Rz為2.05μm～2.40μm的低粗糙度，實測粘合強度P(S)也充分高為1.05kgf/cm～1.23kgf/cm。
與此相對，采用1級粗化處理液B進行1級粗化處理的比較例1～比較例5組(組B)，不滿足粗糙度系數(shù)D1(S)≤C(S)面積系數(shù)的關(guān)系，即使Rz達到3.36μm(比較例1)及3.02μm(比較例2)這樣的高粗糙度，實測粘合強度P(S)為1.14kgf/cm(比較例1)及1.11kgf/cm((比較例2))左右，盡管Rz比組A高，但實測粘合強度P(S)與組A同等程度。
即，當(dāng)實測粘合強度P(S)同等程度時，可以判斷組A的表面處理銅箔的Rz比組B的表面處理銅箔的Rz低。如圖3所示，這容易理解為，在實測粘合強度P(S)為同等程度時，組A的表面處理銅箔的曲線組與組B的表面處理銅箔的曲線組相比，向低粗糙度方向變化。另外，從圖2可以判斷，實測粘合強度(kgf/cm)與面積系數(shù)之間存在強的相關(guān)關(guān)系。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明涉及的銅箔及其制造方法，可以用于作為印刷電路板的制造原料等所使用的低粗糙度的表面處理銅箔及其制造中使用。
附圖的簡單說明圖1是表示實施例1～實施例6及比較例1～比較例5中面積系數(shù)與Rz的關(guān)系，以縱軸為面積系數(shù)、以橫軸為Rz(μm)的圖。
圖2是表示實施例1～實施例6及比較例1～比較例5中實測粘合強度與面積系數(shù)的關(guān)系，以縱軸為實測粘合強度(kgf/cm)、以橫軸為面積系數(shù)的圖。
圖3表示實施例1～實施例6及比較例1～比較例5中實測粘合強度與Rz的關(guān)系，以縱軸為實測粘合強度(kgf/cm)、以橫軸為Rz(μm)的圖。
權(quán)利要求
1.一種銅箔，其特征在于，基于用激光顯微鏡對銅箔試樣S的粗化面的表面積進行3維測定而得到的3維表面積A(S)及作為該3維表面積A(S)的測定區(qū)域的面積的測定區(qū)域面積B(S)，而以A(S)/B(S)規(guī)定的面積系數(shù)C(S)，和使用觸針式粗糙度計測定的上述銅箔試樣S的粗糙面的粗糙度Rz(S)，具有下式(1)的關(guān)系，且上述粗糙度Rz(S)為1.0μm～3.0μm。0.5×Rz(S)+0.5≤C(S) (1)(式中，Rz(S)是單位為μm的數(shù)值)
2.按照權(quán)利要求1所述的銅箔，其特征在于，上述銅箔試樣S是厚度為18μm以下的銅箔。
3.一種銅箔的制造方法，其特征在于，采用通過觸針式粗糙度計而測定的粗糙面的粗糙度Rz為1.0μm～5.0μm的未處理銅箔、在該未處理銅箔的粗糙面的表面形成銅細(xì)微粒而進行粗化處理的1級粗化處理，采用Cu(II)離子濃度為5g/l～20g/l、游離SO42-離子濃度為30g/l～100g/l、9-苯基吖啶濃度為100mg/l～200mg/l、Cl離子濃度為20mg/l～100mg/l的1級粗化處理液，在液溫為20℃～40℃的該1級粗化處理液中，上述1級粗化處理中的1級前段粗化處理在電流密度15A/dm2～30A/dm2下電解2秒鐘～10秒鐘，進一步，上述1級粗化處理中的1級后段粗化處理在電流密度3A/dm2～10A/dm2下電解2秒鐘～10秒鐘。
全文摘要
其目的是提供一種即使銅箔粗化面的粗糙度R
文檔編號H05K3/38GK1938456SQ20058001061
公開日2007年3月28日 申請日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
發(fā)明者巖切健一郎, 永谷誠治 申請人:三井金屬礦業(yè)株式會社