TWI736325B - 具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板 - Google Patents

具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板 Download PDF

Info

Publication number
TWI736325B
TWI736325B TW109120638A TW109120638A TWI736325B TW I736325 B TWI736325 B TW I736325B TW 109120638 A TW109120638 A TW 109120638A TW 109120638 A TW109120638 A TW 109120638A TW I736325 B TWI736325 B TW I736325B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
copper
copper foil
micro
crystals
whiskers
Prior art date
Application number
TW109120638A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202102722A (zh
Inventor
宋雲興
李思賢
許紘瑋
高羣祐
Original Assignee
金居開發股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 金居開發股份有限公司 filed Critical 金居開發股份有限公司
Priority to JP2020106379A priority Critical patent/JP2021021137A/ja
Priority to US16/905,934 priority patent/US11408087B2/en
Publication of TW202102722A publication Critical patent/TW202102722A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI736325B publication Critical patent/TWI736325B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/0242Structural details of individual signal conductors, e.g. related to the skin effect
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/38Electroplating: Baths therefor from solutions of copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06Wires; Strips; Foils
    • C25D7/0614Strips or foils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/05Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/382Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal
    • H05K3/384Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal by plating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0302Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0317Thin film conductor layer; Thin film passive component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

本發明公開一種具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板。進階反轉電解銅箔包括一微粗糙化處理面,微粗糙化處理面具有多個銅結晶、多個銅晶鬚以及多個銅結晶團,其呈非均勻性分佈並構成一長島狀圖案。因此,本發明的進階反轉電解銅箔與一樹脂基複合材料之間具有良好的結合力,且能夠提高訊號完整性以及減少訊號的傳輸損耗,滿足5G應用的需求。

Description

具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板
本發明涉及一種電解銅箔,特別是涉及一種具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔,以及應用其的銅箔基板。
隨著資訊和電子產業的發展,高頻高速訊號傳輸已成為現代電路設計和製造的一環。為了符合電子產品對於高頻高速訊號傳輸的需求,銅箔基板(copper clad laminates,CCL)需要防止高頻訊號在傳遞時產生過度的***損耗(insertion loss),以具有良好的訊號完整性(signal integrity,SI)。其中,銅箔基板中的銅箔的***損耗表現與其表面處理面的粗糙度具有高度關聯,原因在於高頻高速訊號傳輸時將產生集膚效應(Skin effect):導體內部的電流分布不均勻的一種現象。隨著與導體表面的距離逐漸增加,導體內的電流密度呈指數遞減,即導體內的電流會集中在導體的表面,因此導體表面處理面的表面積愈小愈有利於高頻高速訊號傳輸;然而,表面積愈大愈有利於剝離強度,這與訊號完整性是相衝突的,進一步而言,在銅箔的表面形貌越平坦,其訊號完整性越好,而銅箔的表面積愈大,其剝離強度越好。因此,本技術領域亟待研究出可以同時兼顧訊號完整性以及剝離強度的銅箔基板。
本發明所要解決的技術問題在於,針對現有技術的不足提供一種具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔,其可以應用於高頻高速的5G領域,並且可以保持目標應用所需要的特性,例如保持電解銅箔的剝離強度(peel strength)。本發明還提供一種使用此進階反轉電解銅箔的銅箔基板,可作為高頻高速基板。
為了解決上述的技術問題,本發明所採用的其中一技術方案是提供一種具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔,其包括一微粗糙化處理面。所述微粗糙化處理面具有多個呈非均勻性分佈的銅結晶,其中不同數量的所述銅結晶堆疊在一起以形成各自的銅晶鬚,且不同數量的所述銅晶鬚團聚在一起以形成各自的銅結晶團。在掃描式電子顯微鏡以35度傾斜角與10,000倍放大倍率的觀察下,所述微粗糙化處理面具有以下結構特徵:(1)至少十個長為250nm且寬為250nm的第一平滑區域;(2)至少一個長為500nm且寬為500nm的第二平滑區域;(3)至少一個長為1,500nm以上的長島狀微結構,且所述長島狀微結構中有至少三個所述銅結晶及/或銅晶鬚;以及(4)至少兩個長為1,000nm以上的線條狀無銅區域。
為了解決上述的技術問題,本發明所採用的另外一技術方案是提供一種銅箔基板,其包括一基板以及一進階反轉電解銅箔,所述進階反轉電解銅箔設置於所述基板上,且具有一微粗糙化處理面接合於所述基板的一表面。所述微粗糙化處理面具有多個呈非均勻性分佈的銅結晶,其中不同數量的所述銅結晶堆疊在一起以形成各自的銅晶鬚,且不同數量的所述銅晶鬚團聚在一起以形成各自的銅結晶團。在掃描式電子顯微鏡以35度傾斜角與10,000倍放大倍率的觀察下,所述微粗糙化處理面具有以下結構特徵:(1)至 少十個長為250nm且寬為250nm的第一平滑區域;(2)至少一個長為500nm且寬為500nm的第二平滑區域;(3)至少一個長為1,500nm以上的長島狀微結構,且所述長島狀微結構中有至少三個所述銅結晶及/或銅晶鬚;以及(4)至少兩個長為1,000nm以上的線條狀無銅區域。
在本發明的一實施例中,所述第一平滑區域與所述第二平滑區域內都不存在所述銅結晶。
在本發明的一實施例中,每一個所述銅晶鬚具有一頂部銅結晶。
在本發明的一實施例中,多個所述頂部銅結晶呈錐狀、棒狀及/或球狀。
在本發明的一實施例中,所述微粗糙化處理面的表面粗糙度(Rz jis94)小於2.1微米。
在本發明的一實施例中,所述微粗糙化處理面還包括多個凸峰以及位於多個所述凸峰之間的多個凹槽,且多個所述銅結晶、多個所述銅晶鬚與多個所述銅結晶團對應形成於多個所述凸峰上。
在本發明的一實施例中,每一個所述凹槽具有一U形或V形的剖面形貌。
本發明的其中一有益效果在於,本發明的進階反轉銅箔,其能通過“微粗糙化處理面具有多個呈非均勻性分佈的銅結晶,而具有至少十個長為250nm且寬為250nm的第一平滑區域、至少一個長為500nm且寬為500nm的第二平滑區域以及至少一個長為1,500nm以上的長島狀微結構,且所述長島狀微結構中有至少三個所述銅結晶及/或銅晶鬚”的技術手段,以在不損害剝離強度的前提下減少***損耗(insertion loss),提高訊號完整性,以適應訊號傳輸的高頻、高速化,滿足5G應用的需求。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有 關本發明的詳細說明與圖式,然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明,並非用來對本發明加以限制。
C:銅箔基板
1:基板
2:進階電解銅箔
20:微粗糙化處理面
20a:第一平滑區域
20b:第二平滑區域
20c:長島狀微結構
20d:線條狀無銅區域
21:銅結晶
211:頂部銅結晶
W:銅晶鬚
G:銅結晶團
22:凸峰
23:凹槽
3:連續式電解設備
31:送料輥
32:收料輥
33:電解槽
331:電極
34:電解輥組
35:輔助輥組
圖1為本發明的銅箔基板的結構示意圖。
圖2為圖1的II部分的放大示意圖。
圖3為圖2的III部分的放大示意圖。
圖4為用於生產本發明的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔的連續式電解設備的結構示意圖。
圖5為以放大倍率1000倍觀察得到的掃描式電子顯微鏡圖影像,其顯示本發明的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔的表面形貌。
圖6為以放大倍率3000倍觀察得到的掃描式電子顯微鏡圖影像,其顯示本發明的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔的表面形貌。
圖7為以放大倍率10000倍觀察得到的掃描式電子顯微鏡圖影像,其顯示本發明的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔的表面形貌。
圖8為掃描式電子顯微鏡圖影像,其顯示現有的RTF-3銅箔的表面形貌。
圖9為掃描式電子顯微鏡圖影像,其顯示現有的MLS-G銅箔的表面形貌。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板”的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實 施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外,本發明的附圖僅為簡單示意說明,並非依實際尺寸的描繪,事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容,但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外,本文中所使用的術語“或”,應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
參閱圖1至圖3所示,本發明提供一種銅箔基板C,其包括一基板1以及至少一設置於基板1上的進階反轉電解銅箔2。在本實施例中,進階反轉電解銅箔2的數量為兩個,其各具有一不平整的微粗糙化處理面20與基板1的表面接合,但本發明並不限制於此。在其他實施例中,銅箔基板C可以只包括一個進階反轉電解銅箔2。
為了降低***損耗(insertion loss),基板1可以低損耗因子(dissipation factor,Df)的材料形成;基板1在10千兆赫茲(GHz)頻率的Df可為小於或等於0.015,優選為小於或等於0.010,且更優選為小於或等於0.005。
進一步而言,基板1是以一樹脂基複合材料(即預浸材料,prepreg)形成,其是將一基材含浸於一合成樹脂後再固化而成的複合材料。基材的具體例包括酚醛棉紙、棉紙、樹脂製纖維布、樹脂製纖維不織布、玻璃板、玻璃織布、或玻璃不織布;合成樹脂的具體例包括環氧樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂、聚苯醚樹脂、或酚樹脂,且合成樹脂可以形成單層或多層結構。樹脂基複合材料可以使用中損耗、低損耗、極低損耗、或超低損耗材料,以上術語為本領預的技術人員所熟知,具體可舉出以下市售產品:EM890、EM890(K)、EM891(K)、EM528、EM526、IT170GRA1、IT958G、IT968G、IT150DA、S7040G、S7439G、S6GX、TU863(+)、TU883(A,SP)、MEGTRON 4、MEGTRON 6,MEGTRON 7及 MEGTRON 8。然而,上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本發明。
參閱圖2及圖3所示,進階反轉電解銅箔2的微粗糙化處理面20是通過電沉積銅微粗糙化處理而形成;值得一提的是,微粗糙化處理面20具有多個銅結晶21、多個銅晶鬚W及多個銅結晶團G,它們呈非均勻性分佈,即非均勻地沉積於銅箔表面上。每一個銅晶鬚W由兩個或更多的銅結晶21堆疊而成,且不同數量的銅結晶21堆疊在一起以形成各自的銅晶鬚W,其中每一個銅晶鬚W具有一呈錐狀、棒狀或球狀的頂部銅結晶211,優選為球狀。每一個銅結晶團G由兩個或更多的銅晶鬚W團聚而成,且不同數量的銅晶鬚W團聚在一起以形成各自的銅結晶團G。
在一些實施例中,多個銅晶鬚W的平均高度可小於3微米,優選為小於1.8微米,且更優選為小於1.0微米;另外,多個銅結晶團G的平均高度可小於3.5微米,優選為小於1.8微米,且更優選為小於1.0微米。在一些實施例中,每一個銅晶鬚W可包括最多25個銅結晶21,優選為最多12個銅結晶21,更優選為最多10個銅結晶21,且特別優選為最多8個銅結晶21。在一些實施例中,多個銅結晶21的平均外徑可小於0.5微米,優選為0.05至0.5微米,且更優選為0.1至0.4微米。
值得一提的是,不同於既有的電解銅箔,其中多個銅結晶是均勻地分佈於銅箔表面上,僅有少部分聚集在一起;本發明的進階反轉電解銅箔2的表面上,除了有非均勻性分佈的多個銅結晶21之外,還有不同數量的銅結晶21所分別形成的多個銅晶鬚W以及不同數量的銅晶鬚W所分別形成的銅結晶團G,使得銅箔的表面形貌有明顯的凹凸起伏。藉此,本發明的進階反轉電解銅箔2能夠在維持良好剝離強度的前提下,提高訊號完整性並抑制***損耗(insertion loss),以適應訊號傳輸的高頻、高速化。此外,微粗糙化處理面 20的表面粗糙度(Rz jis)小於等於2.1微米,此對線寬和線距的微縮有所貢獻。
如圖3所示,微粗糙化處理面20還包括多個凸峰22及多個位於凸峰22之間的凹槽23,且多個銅結晶21、多個銅晶鬚W與多個銅結晶團G對應形成於多個凸峰22上。其中,每一個凹槽23具有U形或V形的剖面形貌。在將本發明的進階電解銅箔2壓合於一樹脂基複合材料時,微粗糙化處理面20可以接收更多個樹脂材料,以增加銅箔與基材之間的結合力。
[製備例]
複參閱圖2,並配合圖4所示,本發明的進階反轉電解銅箔2的製備方法可以是對一生箔(raw foil)的暗面(matte side)進行電鍍銅微粗糙化處理而獲得,其中經過處理的亮面即形成微粗糙化處理面20。電鍍銅微粗糙化處理可以採用習知設備進行,例如:連續式電解設備或批次式電解設備,並以5m/min至20m/min的生產速度、20℃至60℃的生產溫度與預定的電流密度來實現。值得一提的是,亦可以預先使用鋼刷將生箔的暗面刻出刮痕,藉以形成不定向且為長島狀圖案的凹槽,但不以此為限。在一些實施例中,可以對生箔的亮面(shiny side)進行電鍍銅微粗糙化處理,使其形成微粗糙化處理面20。電鍍銅微粗糙化處理的條件如表1所示。
參閱圖4所示,在本製備例中,所使用的處理設備為連續式電解設備3,其包括一送料輥31、一收料輥32、多個電解槽33、多個電解輥組34及多個輔助輥組35;多個電解槽33設置於送料輥31與收料輥32之間,用以盛裝相同或不同配方的含銅鍍液,且每一個電解槽33內設有一組電極331(如白金電極);多個電解輥組34分別設置於多個電解槽33上方,多個輔助輥組35分別設置於多個電解槽33內,多個電解輥組34與多個輔助輥組35能帶動生箔以一定的速度依序經過多個電解槽33內的鍍液;每一個電解槽33內的電極331與相對應的電解輥組34共同電性連接一外部電源(圖未示出),用以對相對應的鍍液進 行電解,而於銅箔上附加所需功效。
實際應用時,含銅電鍍液內含有銅離子、酸,以及金屬添加劑。銅離子的來源可以是硫酸銅、硝酸銅或其組合。酸的具體例包括硫酸、硝酸或其組合。金屬添加劑的具體例包括鈷、鐵、鋅或其組合。此外,含銅鍍液還可以依照需求進一步添加習知的添加劑,例如:明膠、有機氮化物、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose,HEC)、聚乙二醇(Poly(ethylene glycol),PEG)、3-巰基-1-丙烷磺酸鈉(Sodium 3-mercaptopropanesulphonate,MPS)、聚二硫二丙烷磺酸鈉(Bis-(sodium sulfopropyl)-disulfide,SPS),或硫脲基化合物。然而,上述所舉的例子只是其中一可行的實施方式,而並非用以限定本發明。
值得一提的是,前述的電鍍銅微粗糙化處理不僅可以用於反轉銅箔的生產,也可以用於高溫延展(High Temperature Elongation,HTE)銅箔或極低粗糙度(Very Low Profile,VLP)銅箔的生產。
[性能評價1]
實施例1為本發明的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔(為方便說明,下稱“長島狀微結構銅箔”或“ULVLP銅箔”),其是通過前述的電鍍銅微粗糙化處理而獲得,各階段的製備條件顯示於下表1中,銅箔的表面形貌如圖5、圖6及圖7所示。圖5、圖6及圖7都是使用Hitachi S-3400N掃描式電子顯微鏡(SEM)以傾斜角度35度進行拍攝而獲得;圖5為放大倍率1,000倍的SEM影像圖,圖6為放大倍率3,000倍的SEM影像圖,圖7為放大倍率10,000倍的SEM影像圖。
Figure 109120638-A0305-02-0011-2
從圖5及圖6中可以看出,實施例1的反轉銅箔中,多個銅結晶21、銅晶鬚W與銅結晶團G構成一高低起伏的長島狀圖案。此外,從圖7中可以看出,實施例1的長島狀微結構銅箔的微粗糙化處理面具有以下結構特徵:(1)至少十個長為250nm且寬為250nm的第一平滑區域20a,第一平滑區域20a的面積相當於250nm×250nm;(2)至少一個長為500nm且寬為500nm的第二平滑區域20b,第二平滑區域20b的面積相當於500nm×500nm;(3)至少一個長為1,500nm以上的長島狀微結構20c,且所述長島狀微結構20c中有至少三個所述銅結晶及/或銅晶鬚;以及(4)至少兩個長為1,000nm以上的線條狀無銅區域20d。結構特徵(1)及(2)有助於降低銅箔表面積。
需要說明的是,上述結構特徵都是使用掃描式電子顯微鏡(SEM,型號:Hitachi S-3400N),並以傾斜角度35度與適當的放大倍率(若沒有特別註明倍率即指10,000倍)觀察銅箔的表面形貌後得到的結果,其中電子顯微鏡照電所對應的面積尺寸約為12.7μm×9.46μm,接近120μm2;用語“第一平滑區域20a”及“第二平滑區域20b”是指在SEM的觀察下無銅結晶存在的區域;用語“長島狀微結構20c”是指一結構在SEM的觀察下具有接近島狀或半島狀的輪廓形狀,其四周存在許多平滑區;用語“線條狀無銅區域20d”是指一無銅結晶存在且寬度為長度的1/3以下的區域(可為直線狀或非直線狀),例如1/10、1/100或1/1000,其可為直線狀或非直線狀且可具有均一或非均一的寬度。
使用實施例1的ULVLP銅箔與不同類型的預浸材製成銅箔基板,測試其***損耗(insertion loss)值,結果如下表2所示。
Figure 109120638-A0305-02-0012-3
Figure 109120638-A0305-02-0013-4
[試驗例1]
將實施例1及實施例2的ULVLP銅箔、根據台灣專利申請號第107133827號的反轉電解銅箔(型號:RG311,以下稱RG311銅箔)以及C公司所生產的反轉電解銅箔(型號:RTF-3,以下稱RTF-3銅箔),分別與I公司生產的中度損耗(Mid-loss)預浸材料(型號:IT170GRA1)貼合固化後,形成各自的單層銅箔基板。其中,RG311銅箔的表面粗糙度(Rz jis94)小於2.3微米。RTF-3銅箔的表面形貌如圖8所示,其是使用掃描式電子顯微鏡(型號:Hitachi S-3400N)以傾斜角度35度與放大倍率10000倍拍攝得到的,其中銅結晶很明顯是均勻地分佈於銅箔表面上。所有的單層銅箔基板的剝離強度皆滿足使用要求,並使用Intel公司提出的Delta L的測試方法,在3mils Core(1oz)、10mils PP及4.5mils Trace Width對其進行訊號完整性測試,結果如下表3所示。
Figure 109120638-A0305-02-0013-5
由表3的測試結果可知,在8GHz的頻率下,ULVLP銅箔的***損耗與RTF-3銅箔的***損耗相比降低約16%~21%,且與RG311銅箔的***損耗相比降低約5%~10%;在16GHz的頻率下,ULVLP銅箔的***損耗與RTF-3 銅箔的***損耗相比降低約20%~24%,與RG311銅箔的***損耗相比降低約6%~10%。因此,ULVLP銅箔相較於RTF-3銅箔與RG311銅箔,具有較良好的訊號完整性。
[試驗例2]
將實施例1及實施例2的ULVLP銅箔、根據台灣專利申請號第107133827號的反轉電解銅箔(型號:RG311,以下稱RG311銅箔)以及C公司所生產的反轉電解銅箔(型號:RTF-3,以下稱RTF-3銅箔),分別與I公司生產的中度損耗(Low-loss)預浸材料(型號:IT958G)貼合固化後,形成各自的單層銅箔基板。其中,RG311銅箔的表面粗糙度(Rz jis94)小於2.3微米。RTF-3銅箔的表面形貌如圖8所示,其是使用掃描式電子顯微鏡(型號:Hitachi S-3400N)以傾斜角度35度與放大倍率10,000倍拍攝得到的,其中銅結晶很明顯是均勻地分佈於銅箔表面上。所有的單層銅箔基板的剝離強度皆滿足使用要求,並使用Intel公司提出的Delta L的測試方法,在3mils Core(1oz)、10mils PP及4.5mils Trace Width對其進行訊號完整性測試,結果如下表4所示。
Figure 109120638-A0305-02-0014-7
由表4的測試結果可知,在8GHz的頻率下,ULVLP銅箔的***損耗與RTF-3銅箔的***損耗相比降低約15.80%~20.53%,與RG311銅箔的***損耗相比降低約3%~9%;在16GHz的頻率下,ULVLP銅箔的***損耗與RTF-3銅箔的***損耗相比降低約18%~23%,與RG311銅箔的***損耗相比降低約??。因此, ULVLP銅箔相較於RTF-3銅箔與RG311銅箔,具有較良好的訊號完整性。
[試驗例3]
將實施例1及實施例2的ULVLP銅箔、根據台灣專利申請號第107133827號的反轉電解銅箔(型號:RG311,以下稱RG311)以及M公司所生產的電解銅箔(型號:HS1-M2-VSP,以下稱HS1-M2-VSP銅箔),分別使用I公司生產的中度損耗(Ultra Low-loss)預浸材料(型號:IT968)貼合固化後,形成各自的單層銅箔基板。其中,RG311的表面粗糙度(Rz jis94)小於2.3微米。所有的單層銅箔基板的剝離強度皆滿足使用要求,並使用Intel公司提出的Delta L的測試方法,在3mils Core(1oz)、10mils PP及4.5mils Trace Width對其進行訊號完整性測試,結果如下表5所示。
Figure 109120638-A0305-02-0015-8
由表5的測試結果可知,在8GHz的頻率下,ULVLP銅箔的***損耗與HS1-M2-VSP銅箔的***損耗相比降低約16.04%~19.73%,與RG311銅箔的***損耗相比降低約5%~10%;在16GHz的頻率下,ULVLP銅箔的***損耗與HS1-M2-VSP銅箔的***損耗相比降低約16%~21%,與RG311的***損耗相比降低約5%~10%。因此,ULVLP銅箔相較於RG311銅箔與HS1-M2-VSP銅箔,具有較良好的訊號完整性。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於,本發明的長島狀微結構的進階反轉銅箔,其能通過“微粗糙化處理面具有多個呈非均勻性分佈的銅結晶,而具有至少十個長為250nm且寬為250nm的第一平滑區域、至少一個長為500 nm且寬為500nm的第二平滑區域以及至少一個長為1,500nm以上的長島狀微結構,且長島狀微結構中有至少三個所述銅結晶及/或銅晶鬚”的技術手段,以在不損害剝離強度的前提下減少***損耗(insertion loss),提高訊號完整性,以適應訊號傳輸的高頻、高速化,滿足5G應用的需求。
值得一提的是,本發明在某種程度上採用因「技術偏見」而被捨棄之技術手段,即使銅箔表面的具有一定的不平整度,且此技術手段直接產生了維持良好剝離強度並進一步優化電氣特性的有益技術效果。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例,並非因此侷限本發明的申請專利範圍,所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的申請專利範圍內。
21:銅結晶
211:頂部銅結晶
W:銅晶鬚
G:銅結晶團
22:凸峰
23:凹槽

Claims (14)

  1. 一種具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔,其特徵在於,所述進階反轉電解銅箔包括一微粗糙化處理面,其中所述微粗糙化處理面具有多個呈非均勻性分佈的銅結晶;其中,不同數量的所述銅結晶堆疊在一起以形成各自的銅晶鬚,不同數量的所述銅晶鬚團聚在一起以形成各自的銅結晶團;其中,在掃描式電子顯微鏡以35度傾斜角與10,000倍放大倍率的觀察下,所述微粗糙化處理面具有至少十個長為250nm且寬為250nm的第一平滑區域以及至少一個長為500nm且寬為500nm的第二平滑區域以及至少一個長為1,500nm以上的長島狀微結構;其中,所述第一平滑區域與所述第二平滑區域內都不存在所述銅結晶;其中,在掃描式電子顯微鏡以35度傾斜角與10,000倍放大倍率的觀察下,所述長島狀微結構中有至少三個所述銅結晶及/或所述銅晶鬚。
  2. 如請求項1所述的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔,其中,每一個所述銅晶鬚具有一頂部銅結晶。
  3. 如請求項2所述的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔,其中,多個所述頂部銅結晶呈錐狀、棒狀及/或球狀。
  4. 如請求項1所述的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔,其中,所述微粗糙化處理面還具有至少兩個長為1,000nm以上的線條狀無銅區域。
  5. 如請求項1所述的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔,其中,所述微粗糙化處理面的表面粗糙度(Rz jis94)小於2.1微米。
  6. 如請求項1所述的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔,其中,所述微粗糙化處理面還包括多個凸峰以及位於多個所述凸峰之間的多個凹槽,且多個所述銅結晶、多個所述銅晶鬚與多個所述銅結晶團對應形成於多個所述凸峰上。
  7. 如請求項6所述的具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔,其中,每一個所述凹槽具有一U形或V形的剖面形貌。
  8. 一種銅箔基板,其包括:一基板;以及一進階反轉電解銅箔,其設置於所述基板上,且具有一微粗糙化處理面接合於所述基板的一表面,其中所述微粗糙化處理面具有多個呈非均勻性分佈的銅結晶;其中,不同數量的所述銅結晶堆疊在一起以形成各自的銅晶鬚,不同數量的所述銅晶鬚團聚在一起以形成各自的銅結晶團;其中,在掃描式電子顯微鏡以35度傾斜角與10,000倍放大倍率的觀察下,所述微粗糙化處理面具有至少十個長為250nm且寬為250nm的第一平滑區域以及至少一個長為500nm且寬為500nm的第二平滑區域以及至少一個長為1,500nm以上的長島狀微結構;其中,所述第一平滑區域與所述第二平滑區域內都不存在所述銅結晶; 其中,在掃描式電子顯微鏡以35度傾斜角與10,000倍放大倍率的觀察下,所述長島狀微結構中有至少三個所述銅結晶及/或所述銅晶鬚。
  9. 如請求項8所述的銅箔基板,其中,每一個所述銅晶鬚具有一頂部銅結晶。
  10. 如請求項9所述的銅箔基板,其中,多個所述頂部銅結晶呈錐狀、棒狀及/或球狀。
  11. 如請求項8所述的銅箔基板,其中,所述微粗糙化處理面還具有至少兩個長為1,000nm以上的線條狀無銅區域。
  12. 如請求項8所述的銅箔基板,其中,所述微粗糙化處理面的表面粗糙度(Rz jis94)小於2.1微米。
  13. 如請求項8所述的銅箔基板,其中,所述微粗糙化處理面還包括多個凸峰以及位於多個所述凸峰之間的多個凹槽,且多個所述銅結晶、多個所述銅晶鬚與多個所述銅結晶團對應形成於多個所述凸峰上。
  14. 如請求項13所述的銅箔基板,其中,每一個所述凹槽具有一U形或V形的剖面形貌。
TW109120638A 2019-06-19 2020-06-18 具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板 TWI736325B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020106379A JP2021021137A (ja) 2019-06-19 2020-06-19 長尺島状の微細構造を有するアドバンスト電解銅箔及びそれを適用した銅張積層板
US16/905,934 US11408087B2 (en) 2019-06-19 2020-06-19 Advanced electrodeposited copper foil having island-shaped microstructures and copper clad laminate using the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962863827P 2019-06-19 2019-06-19
US62/863,827 2019-06-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202102722A TW202102722A (zh) 2021-01-16
TWI736325B true TWI736325B (zh) 2021-08-11

Family

ID=73798850

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109120074A TWI776168B (zh) 2019-06-19 2020-06-15 進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板
TW109207516U TWM608774U (zh) 2019-06-19 2020-06-15 進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板
TW109120638A TWI736325B (zh) 2019-06-19 2020-06-18 具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109120074A TWI776168B (zh) 2019-06-19 2020-06-15 進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板
TW109207516U TWM608774U (zh) 2019-06-19 2020-06-15 進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板

Country Status (2)

Country Link
CN (2) CN112118672B (zh)
TW (3) TWI776168B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11332839B2 (en) 2019-06-19 2022-05-17 Co-Tech Development Corp. Advanced electrodeposited copper foil and copper clad laminate using the same
TWI817166B (zh) * 2021-07-23 2023-10-01 先豐通訊股份有限公司 電路板及其製作方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050067378A1 (en) * 2003-09-30 2005-03-31 Harry Fuerhaupter Method for micro-roughening treatment of copper and mixed-metal circuitry
US20100038115A1 (en) * 2005-03-31 2010-02-18 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd Electrodeposited copper foil, its manufacturing method, surface-treated electrodeposited copper foil using the electrodeposited copper foil, and copper-clad laminate and printed wiring board using the surface-treated electrodeposited copper foil
TW201317399A (zh) * 2011-06-28 2013-05-01 Furukawa Electric Co Ltd 電解銅箔、使用該電解銅箔的電路板及可撓性電路板
TW201644332A (zh) * 2015-01-21 2016-12-16 Jx Nippon Mining & Metals Corp 附載體銅箔、積層體、印刷配線板、及印刷配線板之製造方法
US20180288884A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Surface Treated Copper Foil, Surface Treated Copper Foil With Resin Layer, Copper Foil With Carrier, Laminate, Method For Manufacturing Printed Wiring Board, Heat Dissipation Substrate, And Method For Manufacturing Electronic Device
TW201837243A (zh) * 2017-03-31 2018-10-16 日商Jx金屬股份有限公司 表面處理銅箔及使用其之積層板、附載體銅箔、印刷配線板、電子機器、以及印刷配線板之製造方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3222002B2 (ja) * 1993-12-27 2001-10-22 株式会社日鉱マテリアルズ 印刷回路用銅箔及びその製造方法
JP3262929B2 (ja) * 1993-12-28 2002-03-04 セイコーインスツルメンツ株式会社 金合金メッキ液
JP3291486B2 (ja) * 1999-09-06 2002-06-10 三井金属鉱業株式会社 整面電解銅箔、その製造方法およびその用途
JP4230855B2 (ja) * 2003-08-26 2009-02-25 日鉱金属株式会社 銅箔の連続表面処理装置
TW200718347A (en) * 2005-07-14 2007-05-01 Mitsui Mining & Smelting Co Blackening surface treated copper foil and electromagnetic wave shielding conductive mesh for front panel of plasma display using the blackening surface treated copper foil
WO2010061736A1 (ja) * 2008-11-25 2010-06-03 日鉱金属株式会社 印刷回路用銅箔
JP5400447B2 (ja) * 2009-03-31 2014-01-29 三井金属鉱業株式会社 粗化処理銅箔、粗化処理銅箔の製造方法及び銅張積層板
JP5448616B2 (ja) * 2009-07-14 2014-03-19 古河電気工業株式会社 抵抗層付銅箔、該銅箔の製造方法および積層基板
WO2011010540A1 (ja) * 2009-07-24 2011-01-27 三菱瓦斯化学株式会社 樹脂複合電解銅箔、銅張積層板及びプリント配線板
JP5368928B2 (ja) * 2009-09-29 2013-12-18 株式会社Shカッパープロダクツ 銅箔の連続電解めっき装置
JP4948656B2 (ja) * 2010-03-17 2012-06-06 古河電気工業株式会社 二次電池集電体用穴あき粗化処理銅箔、その製造方法及びリチウムイオン二次電池負極電極
JP5019654B2 (ja) * 2010-03-31 2012-09-05 古河電気工業株式会社 リチウムイオン二次電池の負極集電体用銅(合金)箔、その製造方法、及びリチウムイオン二次電池の負極電極、その製造方法
JP5654416B2 (ja) * 2011-06-07 2015-01-14 Jx日鉱日石金属株式会社 液晶ポリマー銅張積層板及び当該積層板に用いる銅箔
WO2013047272A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 Jx日鉱日石金属株式会社 樹脂との密着性に優れた銅箔及びその製造方法並びに該電解銅箔を用いたプリント配線板又は電池用負極材
JP5710845B2 (ja) * 2012-11-26 2015-04-30 Jx日鉱日石金属株式会社 表面処理電解銅箔、積層板、プリント配線板、及び電子機器
KR101695236B1 (ko) * 2013-12-30 2017-01-11 일진머티리얼즈 주식회사 동박, 이를 포함하는 전기부품 및 전지
KR101734795B1 (ko) * 2014-01-27 2017-05-11 미쓰이금속광업주식회사 조화 처리 구리박, 동장 적층판 및 프린트 배선판
JP6149016B2 (ja) * 2014-05-09 2017-06-14 Jx金属株式会社 キャリア付銅箔、銅張積層板の製造方法、電子機器の製造方法、キャリア付銅箔の製造方法、及び、プリント配線板の製造方法
JP2016003378A (ja) * 2014-06-18 2016-01-12 株式会社Shカッパープロダクツ 表面処理銅箔およびその製造方法、並びに積層板
JP6539281B2 (ja) * 2014-09-02 2019-07-03 三井金属鉱業株式会社 黒色化表面処理銅箔及びキャリア箔付銅箔
CN104372384B (zh) * 2014-11-18 2016-08-17 安徽铜冠铜箔有限公司 一种超厚电子铜箔的制造方法
CN107532322B (zh) * 2015-04-28 2019-07-16 三井金属矿业株式会社 粗糙化处理铜箔及印刷电路板
WO2017006739A1 (ja) * 2015-07-03 2017-01-12 三井金属鉱業株式会社 粗化処理銅箔、銅張積層板及びプリント配線板
JP6248231B1 (ja) * 2016-02-10 2017-12-13 古河電気工業株式会社 表面処理銅箔及びこれを用いて製造される銅張積層板
TWI619851B (zh) * 2017-02-24 2018-04-01 南亞塑膠工業股份有限公司 具近似絨毛狀銅瘤的電解銅箔與線路板組件的製造方法
TWI619852B (zh) * 2017-02-24 2018-04-01 南亞塑膠工業股份有限公司 具近似橄欖球狀銅瘤的電解銅箔與線路板組件的製造方法
JP2018145519A (ja) * 2017-03-03 2018-09-20 Jx金属株式会社 表面処理銅箔、キャリア付銅箔、積層体、プリント配線板の製造方法及び電子機器の製造方法
WO2019024974A1 (en) * 2017-07-31 2019-02-07 Circuit Foil Luxembourg, Sàrl COPPER LAMINATE AND PRINTED CIRCUIT BOARD COMPRISING THE SAME

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050067378A1 (en) * 2003-09-30 2005-03-31 Harry Fuerhaupter Method for micro-roughening treatment of copper and mixed-metal circuitry
US20100038115A1 (en) * 2005-03-31 2010-02-18 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd Electrodeposited copper foil, its manufacturing method, surface-treated electrodeposited copper foil using the electrodeposited copper foil, and copper-clad laminate and printed wiring board using the surface-treated electrodeposited copper foil
TW201317399A (zh) * 2011-06-28 2013-05-01 Furukawa Electric Co Ltd 電解銅箔、使用該電解銅箔的電路板及可撓性電路板
TW201644332A (zh) * 2015-01-21 2016-12-16 Jx Nippon Mining & Metals Corp 附載體銅箔、積層體、印刷配線板、及印刷配線板之製造方法
US20180288884A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Surface Treated Copper Foil, Surface Treated Copper Foil With Resin Layer, Copper Foil With Carrier, Laminate, Method For Manufacturing Printed Wiring Board, Heat Dissipation Substrate, And Method For Manufacturing Electronic Device
TW201837243A (zh) * 2017-03-31 2018-10-16 日商Jx金屬股份有限公司 表面處理銅箔及使用其之積層板、附載體銅箔、印刷配線板、電子機器、以及印刷配線板之製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWM608774U (zh) 2021-03-11
TW202100813A (zh) 2021-01-01
TW202102722A (zh) 2021-01-16
CN112118672B (zh) 2022-04-29
CN112118669B (zh) 2022-08-26
TWI776168B (zh) 2022-09-01
CN112118672A (zh) 2020-12-22
CN112118669A (zh) 2020-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7270579B2 (ja) ミクロ粗面化した電着銅箔及び銅張積層板
TWI736325B (zh) 具有長島狀微結構的進階反轉電解銅箔及應用其的銅箔基板
CN112087873B (zh) 进阶反转电解铜箔及其铜箔基板
JP7146274B2 (ja) 微小粗面化電解銅箔及び銅箔基板
JP7142925B2 (ja) マイクロラフな電解銅箔及び銅箔基板
JP7392996B2 (ja) アドバンスド電解銅箔及びそれを適用した銅張積層板
TWI695898B (zh) 經微細粗糙化處理的電解銅箔以及使用其的覆銅基板
CN110952117B (zh) 微粗糙电解铜箔及铜箔基板
CN111194134B (zh) 经微细粗糙化处理的电解铜箔以及使用其的覆铜基板
CN111031663B (zh) 铜箔基板
JP2021021137A (ja) 長尺島状の微細構造を有するアドバンスト電解銅箔及びそれを適用した銅張積層板
TWM543249U (zh) 表層具有絨毛狀結構的電解銅箔以及線路板組件
CN117119670A (zh) 一种双面粗糙可剥离载体铜箔及其印制线路板的加工方法