TWI804323B - 粗化處理銅箔、附載體銅箔、銅箔積層板及印刷配線板 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種在銅箔積層板之加工或印刷配線板之製造中,可兼顧優異之傳送特性與高抗剪強度之粗化處理銅箔。該粗化處理銅箔於至少一側具有粗化處理面。該粗化處理面具有相對於基準面成為凸部之複數個峰及相對於基準面成為凹部之複數個谷。在將使用FIB-SEM針對粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析時,作為2000 nm×2000 nm之解析區域內之峰之體積及谷之體積之和而算出之峰及谷之高度之總和為1.4×10
8nm
3以上3.5×10
8nm
3以下、且作為峰之平均高度及谷之平均高度之和而算出之峰及谷之平均高度為40 nm以上90 nm以下。
Description
本發明係關於一種粗化處理銅箔、附載體銅箔、銅箔積層板及印刷配線板。
近年來,作為適合於電路之細微化之印刷配線板之製造工法,廣泛採用MSAP(Modified Semi-Additive Process,改良型半加成製程)法。MSAP法為適合於形成極細微之電路之方法,為了活用其特徵,而使用附載體銅箔進行。例如,如圖1及2所示般,使極薄銅箔(粗化處理銅箔10)隔著預浸體12與底塗層13壓按而密接於在基底基材11a上具備下層電路11b之絕緣樹脂基板11上(步驟(a)),在揭下載體(未圖示)後,根據需要藉由雷射穿孔而形成導通孔14(步驟(b))。繼而,在實施化學銅鍍覆15(步驟(c))後,藉由使用乾膜16之曝光及顯影而以特定之圖案遮罩(步驟(d)),實施電鍍銅17(步驟(e))。在去除乾膜16而形成配線部分17a後(步驟(f)),將彼此相鄰之配線部分17a與17a間之不必要之極薄銅箔等藉由遍及該等之厚度整體進行蝕刻而去除(步驟(g)),而獲得以特定之圖案形成之配線18。此處,為了提高電路-基板間之實體密接性,一般而言進行在極薄銅箔之表面進行粗化處理之操作。
實際上,提議若干種在藉由MSAP法等進行之細微電路形成性上優異之附載體銅箔。例如,於專利文獻1(國際公開第2016/117587號)中,揭示具備如下之極薄銅箔之附載體銅箔,該極薄銅箔之剝離層側之面之表面峰間平均距離為20 μm以下、且剝離層與相反側之面之起伏之最大高低差為1.0 μm以下,根據所述態樣,可兼顧細微電路形成性與雷射加工性。又,於專利文獻2(特開2018-26590號公報)中,揭示如下之附載體銅箔,出於提高細微電路形成性之目的,極薄銅層側表面之基於ISO25178最大峰高度Sp與突出峰部高度Spk之比Sp/Spk為3.271以上10.739以下。
另一方面,隨著推進電路之細線化,在印刷配線板之安裝步驟中,因來自橫向之實體性之應力(亦即剪應力) 施加於電路而電路容易剝離,而成品率下降之課題明顯化。關於此點,在電路與基板之物理密接指標之一上有抗剪強度(剪切強度),為了有效果地避免上述之電路剝離,而提議適合於抗剪強度之提高之粗化處理銅箔。例如,於專利文獻3(國際公開第2020/031721號)中,揭示將ISO25178規定之最大高度Sz、界面之擴展面積比Sdr及峰之頂點密度Spd分別控制於特定之範圍之粗化處理銅箔。根據如此之粗化處理銅箔,於銅箔積層板之加工或印刷配線板之製造中,可兼顧優異之蝕刻性與高抗剪強度。
且說,伴隨著近年來之行動用電子機器等之高功能化,為了進行大量資訊之高速處理而推進信號之高頻化,特別是追求適合於第5代移動通信系統(5G)或第6代移動通信系統(6G)等之高頻用途之印刷配線板。對於如此之高頻用印刷配線板,為了能夠將高頻信號在不降低品質下進行傳送,而期望傳送損失之減少。印刷配線板具備加工成配線圖案之銅箔、及絕緣樹脂基材,傳送損失主要為起因於銅箔之導體損失、及起因於絕緣樹脂基材之介電損失。
導體損失可能因愈為高頻則愈顯著地顯現之銅箔之集膚效應而增大。因此,為了抑制高頻用途下之傳送損失,而追求銅箔之平滑化及粗化粒子之細微化以減少銅箔之集膚效應。關於此點,已知出於傳送損失之減少之目的之粗化處理銅箔。例如,於專利文獻4(專利第6462961號公報)中揭示:關於如下之表面處理銅箔,即:在銅箔之至少一個面,將粗化處理層、防鏽處理層及矽烷偶合層依此順序積層而成者,自矽烷偶合層之表面測定到之界面之擴展面積比Sdr為8%以上140%以下,均方根表面梯度Sdq為25°以上70°以下,及表面性狀之縱橫比Str為0.25以上0.79以下。根據所述之表面處理銅箔,可進行高頻電信號之傳送損失少、且具有回流銲焊接時之優異之密接性之印刷配線板之製造。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 國際公開第2016/117587號
[專利文獻2] 日本特開2018-26590號公報
[專利文獻3] 國際公開第2020/031721號
[專利文獻4] 日本專利第6462961號公報
如上述般,基於高頻傳送之觀點,作為供形成傳送信號之電路配線之材料而追求傳送損失少之銅箔(亦即在高頻特性上優異之銅箔)。雖然考量藉由銅箔之平滑化及粗化粒子之微小化,而可抑制傳送損失,但銅箔與基板樹脂等之實體密接力(特別是抗剪強度)下降。如此般,兼顧優異之傳送特性與高電路密接性並非易事。
本發明人等此次獲得如下之見解:於粗化處理銅箔中,藉由賦予將作為峰之體積及谷之體積之和而算出之峰及谷之高度之總和、以及作為峰之平均高度及谷之平均高度之和而算出之峰及谷之平均高度分別控制於特定之範圍之表面輪廓,而在銅箔積層板之加工或印刷配線板之製造中,可兼顧優異之傳送特性與高抗剪強度。
因此,本發明之目的在於提供一種在銅箔積層板之加工或印刷配線板之製造中,可兼顧優異之傳送特性與高抗剪強度之粗化處理銅箔。
根據本發明,而提供以下之態樣。
[態樣1]
一種粗化處理銅箔,其在至少一側具有粗化處理面,前述粗化處理面具有相對於基準面成為凸部之複數個峰及相對於前述基準面成為凹部之複數個谷,
在將使用FIB-SEM針對前述粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析時,作為2000 nm×2000 nm之解析區域內之前述峰之體積及前述谷之體積之和而算出之峰及谷之高度之總和為1.4×10
8nm
3以上3.5×10
8nm
3以下、且作為前述峰之平均高度及前述谷之平均高度之和而算出之峰及谷之平均高度為40 nm以上90 nm以下。
[態樣2]
如態樣1之粗化處理銅箔,其中前述峰及谷之高度之總和為2.0×10
8nm
3以上3.5×10
8nm
3以下。
[態樣3]
如態樣1或2之粗化處理銅箔,其中前述峰及谷之平均高度為40 nm以上80 nm以下。
[態樣4]
如態樣1至3中任一項之粗化處理銅箔,其中在將使用FIB-SEM針對前述粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析時,每1 nm
2單位面積之前述峰之總體積為7.0 nm
3以上50.0 nm
3以下。
[態樣5]
如態樣4之粗化處理銅箔,其中每1 nm
2單位面積之前述峰之總體積為30.0 nm
3以上50.0 nm
3以下。
[態樣6]
如態樣1~5中任一項之粗化處理銅箔,其中在將使用FIB-SEM針對前述粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析且將前述峰分割成複數個體元時,2000 nm×2000 nm之解析區域內之構成前述峰之表面之體元之總體積相對於構成前述峰之所有體元之總體積之比,即表面體元比為0.25以上0.60以下。
[態樣7]
如態樣6之粗化處理銅箔,其中前述表面體元比為0.25以上0.35以下。
[態樣8]
如態樣1至7中任一項之粗化處理銅箔,其中在前述粗化處理面進一步具備防鏽處理層及/或矽烷偶合劑層。
[態樣9]
一種附載體銅箔,其具備:載體;剝離層,其設置於該載體上;及態樣1至8中任一項之粗化處理銅箔,其以前述粗化處理面為外側設置於該剝離層上。
[態樣10]
一種銅箔積層板,其具備如態樣1至8中任一項之粗化處理銅箔。
[態樣11]
一種印刷配線板,其具備如態樣1至8中任一項之粗化處理銅箔。
定義以下表示為了特定本發明而使用之用語或參數之定義。
於本說明書中,所謂「使用FIB-SEM針對粗化處理面獲得之圖像」,意指針對粗化處理銅箔之粗化處理面,經由利用FIB(聚焦離子束)進行之剖面加工及利用SEM(掃描電子顯微鏡)進行之剖面觀察而取得之剖面圖像之集合體,整體構成三維形狀資料。具體而言,如圖7所示般在將x軸及z軸設為粗化處理銅箔10之面內方向、且將y軸規定為粗化處理銅箔10之厚度方向後,取得與x-y面平行之切割面S處之粗化處理銅箔10之包含粗化處理面之剖面圖像,使該切割面沿z軸方向逐次平行移動特定間隔(例如10 nm),且在特定之解析區域(例如2000 nm×2000 nm)內取得之(例如合計1000張之)剖面圖像之集合體。
於本說明書中,所謂粗化處理面之「峰」如圖3及4示意性地顯示般,意指粗化處理銅箔10之粗化處理面具有之凹凸構造中之相對於基準面R成為凸部之部分。又,於本說明書中,所謂粗化處理面之「谷」,如圖3及4示意性地顯示般,意指粗化處理銅箔10之粗化處理面具有之凹凸構造中之相對於基準面R成為凹部之部分。粗化處理面之「基準面」可藉由對使用FIB-SEM針對粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析而特定。具體而言,首先,於2000 nm×2000 nm之解析區域(俯視時之尺寸)內,對於構成凹凸構造之圖像之x-z面內之1個像素(以下稱為關注像素),求得以該關注像素為中心之x-z面內之特定之矩陣尺寸(例如99)中之粗化處理面之高度(y方向)之中央值(基準點)。例如,於矩陣尺寸為99時,意指自以關注像素為中心之99像素×99像素各者之粗化處理面之高度獲得中央值。對於構成凹凸構造之圖像之x-z面內之所有像素(以各個像素為關注像素)分別進行該操作,求得各個關注像素之粗化處理面之高度之中央值(基準點)。然後,可製作通過藉由如此般求得之各個關注像素之所有基準點之面,並設為基準面。上述之三維圖像解析,可使用市售之軟體自動進行,藉由對粗化處理銅箔之凹凸構造應用指定矩陣尺寸(例如99)之中值濾波器而可唯一地決定基準面(亦即在市售之軟體中關於基準面之設定除了矩陣尺寸以外無可任意設定條件之項目)。例如,對於粗化處理面之圖像(粗化處理銅箔之三維形狀資料之切割圖像),可使用三維定位軟體「ExFact Slice Aligner(版本2.0)」(日本VISUAL SCIENCE株式會社製)以及三維圖像解析軟體「ExFact VR(版本2.2)」及「foil Analysis(版本1.0)」(皆為日本VISUAL SCIENCE株式會社製),依照本說明書之實施例中記載之諸個條件進行圖像解析。又,後述之實施例中顯示關於使用FIB-SEM獲得之剖面圖像之取得方法。
於本說明書中,所謂「峰及谷之高度之總和」,為表示2000 nm×2000 nm之解析區域(俯視時之尺寸)內之峰之體積及谷之體積之和之參數。亦即,如圖3中示意性地顯示般,將相對於基準面R之峰之體積Ap之合計(解析區域內之所有峰之總體積)、與相對於基準面R之谷之體積Av之合計(解析區域內之所有谷之總體積)相加而得者,相當於峰及谷之高度之總和。再者,「峰及谷之高度之總和」亦可稱為「峰及谷之體積之總和」,因在市售之圖像解析軟體之說明書中為藉由將以「峰之高度」及「谷之高度」之名義言及之數值進行積算而算出之值,故在本說明書中,有意使用「峰及谷之高度之總和」之表現以便熟悉此項技術者容易實施測定。
於本說明書中,所謂「峰及谷之平均高度」,為表示2000 nm×2000 nm之解析區域(俯視時之尺寸)內之峰之平均高度及谷之平均高度之和之參數。亦即,如圖4中示意性地顯示般,將相對於基準面R之峰之高度Hp之平均(解析區域之所有峰之平均高度)、與相對於基準面R之谷之高度Hv之平均(解析區域之所有谷之平均高度)相加而得者,相當於峰及谷之平均高度H。
於本說明書中,所謂「每1 nm
2單位面積之峰之總體積」,為藉由將2000 nm×2000 nm之解析區域(俯視時之尺寸)內之所有峰之總體積,以解析區域之面積相除而算出之參數。
峰及谷之高度之總和、峰及谷之平均高度、亦即每1 nm
2單位面積之峰之總體積,可藉由對使用FIB-SEM針對粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析而特定。如此之三維圖像解析可使用市售之軟體進行。例如,對於粗化處理面之剖面圖像(粗化處理銅箔之三維形狀資料之切割圖像),可使用三維定位軟體「ExFact Slice Aligner(版本2.0)」(日本VISUAL SCIENCE株式會社製)以及三維圖像解析軟體「ExFact VR(版本2.2)」及「foil Analysis(版本1.0)」(皆為日本VISUAL SCIENCE株式會社製),依照本說明書之實施例中記載之諸個條件進行圖像解析。又,後述之實施例中顯示關於使用FIB-SEM獲得之剖面圖像之取得方法。
於本說明書中,所謂「體元」,為三維圖像資料中之體積之要素,且為與二維圖像資料之像素對應之概念。體元可以立方體或長方體等表現,例如就每一體元具有如(縱、橫、高度)=(1 nm、1 nm、1 nm)之大小,故可換算成SI單位。
於本說明書中,所謂「表面體元比」,意指在將粗化處理面之峰分割成複數個體元時,2000 nm×2000 nm之解析區域(俯視時之尺寸)之構成峰之表面之體元(表面體元)之總體積、相對於構成峰之所有體元之總體積之比。表面體元比可藉由對使用FIB-SEM針對粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析而特定。具體而言,如圖5中示意性地顯示般,對使用FIB-SEM針對粗化處理面獲得之圖像,藉由如圖8所示般,以z軸相對於粗化處理面為垂直、且x-y面與粗化處理面為平行之方式分配x軸、y軸及z軸,並進行三維圖像解析,而將存在於粗化處理面之峰(P
1、P
2、P
3)藉由體元B而假想性地區劃(標籤化)。此時,將構成峰之體元B中之構成峰之表面(與大氣接觸之面)之體元定義為「表面體元Bs」,藉此可算出表面體元比。如此之三維圖像解析可使用市售之軟體進行。例如,對於粗化處理面之圖像(粗化處理銅箔之三維形狀資料之切割圖像),可使用三維定位軟體「ExFact Slice Aligner(版本2.0)」(日本VISUAL SCIENCE株式會社製)以及三維圖像解析軟體「ExFact VR(版本2.2)」及「foil Analysis(版本1.0)」(皆為日本VISUAL SCIENCE株式會社製),依照本說明書之實施例中記載之諸個條件進行圖像解析。又,後述之實施例中顯示關於使用FIB-SEM獲得之剖面圖像之取得方法。
於本說明書中,所謂載體之「電極面」係指在載體製作時與陰極接觸之側之面。
於本說明書中,所謂載體之「析出面」係指在載體製作時電解銅不斷析出之側之面、亦即不與陰極接觸之側之面。
粗化處理銅箔本發明之銅箔為粗化處理銅箔。該粗化處理銅箔於至少一側具有粗化處理面。該粗化處理面具有相對於基準面成為凸部之複數個峰及相對於基準面成為凹部之複數個谷。而且,在將使用FIB-SEM針對粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析時,作為2000 nm×2000 nm之解析區域內之峰之體積及谷之體積之和而算出之峰及谷之高度之總和為1.4×10
8nm
3以上3.5×10
8nm
3以下。又,作為2000 nm×2000 nm之解析區域內之峰之平均高度及谷之平均高度之和而算出之峰及谷之平均高度為40 nm以上90 nm以下。如此般於粗化處理銅箔中,藉由賦予將峰及谷之高度之總和、以及峰及谷之平均高度分別控制於特定之範圍之表面輪廓,而在銅箔積層板之加工或印刷配線板之製造中,可兼顧優異之傳送特性(特別是優異之高頻特性)與高抗剪強度(進而基於抗剪強度之觀點下之高電路密接性)。
優異之傳送特性與高抗剪強度原本難以兼顧。此乃因為如上述般,為了獲得優異之傳送特性,一般而言追求銅箔之平滑化及粗化粒子之微小化,但另一方面為了提高電路之抗剪強度,一般而言追求加大粗化粒子之故。關於此點,本發明人等在研究之後發現:藉由將粗化處理銅箔進行三維評估而控制粗化形狀,而雖為在傳送損失之減少上有利之微小之凹凸構造,但可理想地保持銅箔-基材間之密接性。而且,發現如此之凹凸構造可藉由將峰及谷之高度之總和、以及峰及谷之平均高度分別控制於特定範圍而實現。
該機制雖不一定為明確,但可考量如以下之內容。亦即,如一面參照圖3而如上述般,峰及谷之高度之總和表示相對於基準面R之峰及谷之合計體積,此大致相當於與基材接觸之部分(咬入基材之部分)之體積。因此,峰及谷之高度之總和愈大,則與基材接觸之部分之體積愈大,故與抗剪強度之增加相關聯。又,如一面參照圖4而如上述般,峰及谷之平均高度表示相對於基準面R之峰高度平均及谷高度平均之合計。即,峰及谷之平均高度愈小,則表面之凹凸愈小。而且,若表面之凹凸小,則即便在因高頻化而趨膚深度變小時,電流路徑亦不易受表面之凹凸影響,而與傳送損失之減少相關聯。因此,藉由將粗化處理面內之峰及谷之高度之總和、以及峰及谷之平均高度之兩者控制於特定範圍,而在使用於銅箔積層板或印刷配線板時,可均衡性良好地實現優異之傳送特性與高抗剪強度。
另一方面,於先前技術中,使用雷射顯微鏡對粗化形狀進行了評估,但在所述方法中,在準確地評估微小之粗化形狀之特徵上存在界限。此處,圖6示意性地顯示藉由雷射顯微鏡對粗化處理面之測定之一例。如圖6所示般,於雷射顯微鏡之測定中,自粗化處理面之上方照射雷射光。此時,存在因被粗化粒子10a遮擋而雷射光無法入射之區域N。起因於該區域N,在使用雷射顯微鏡之粗化處理面之測定中,可能難以準確地評估峰及谷之表面積或體積等之特徵。該問題在追求兼顧優異之傳送特性與高電路密接性之微小之粗化形狀時變得顯著。又,於先前技術中,亦研究三維地評估樣品之方法,但作為可兼顧優異之傳送特性與高抗剪強度之評估方法不可謂為充分者。相對於此,於本發明中,著眼於峰及谷之高度之總和、以及峰及谷之平均高度,藉由將該等分別控制於適切之範圍,而在使用於銅箔積層板或印刷配線板時,可兼顧優異之傳送特性與高抗剪強度。
基於實現高抗剪強度之觀點,粗化處理銅箔之粗化處理面之峰及谷之高度之總和為1.4×10
8nm
3以上3.5×10
8nm
3以下,較佳的是,基於抗剪強度之進一步提高之觀點為2.0×10
8nm
3以上3.5×10
8nm
3以下,或者基於傳送特性之進一步提高之觀點為1.4×10
8nm
3以上1.8×10
8nm
3以下。
基於實現優異之傳送特性之觀點,粗化處理銅箔之粗化處理面內之峰及谷之平均高度為40 nm以上90 nm以下,較佳為40 nm以上80 nm以下,更佳的是,基於傳送特性之進一步提高之觀點為40 nm以上50 nm以下,或者基於抗剪強度之進一步提高之觀點為70 nm以上80 nm以下。
粗化處理銅箔之粗化處理面內之每1 nm
2單位面積之峰之總體積為7.0 nm
3以上50.0 nm
3以下為較佳,更佳為30.0 nm
3以上50.0 nm
3以下。藉此,在使用於銅箔積層板或印刷配線板時,可實現更進一步高之抗剪強度。
基於實現高抗剪強度之觀點,粗化處理銅箔之粗化處理面內之表面體元比為0.25以上0.60以下為較佳,更佳的是,基於抗剪強度之進一步提高之觀點為0.25以上0.35以下,或者基於傳送特性之進一步提高之觀點為0.40以上0.60以下。
藉由控制表面體元比而可提高抗剪強度之機制雖不一定為明確,但可考量如以下之內容。此處,圖5示意性地顯示將存在於粗化處理銅箔10之粗化處理面之峰(P
1、P
2、P
3)藉由體元B而假想性地區劃之例。圖5所示之峰P
1、峰P
2及峰P
3之總體積相同,因此,分別區劃該等峰之體元B之個數亦為相同(20個)。另一方面,於峰P
1、峰P
2及峰P
3中,構成峰之表面之表面體元Bs(位於與樹脂接觸之最表面部分之體元)分別為20個、14個、10個,故表面體元比(表面體元之總體積相對於所有體元之總體積之比)分別為1.0(=20/20)、0.7(=14/20)、0.5(=10/20)而不同。而且,因依照峰P
3、峰P
2、峰P
1之順序在橫向(以圖5之箭頭所示之方向)上所佔之體積之比例(除了表面體元之外之體積之比例)大,故可依照該順序耐受來自橫向之更大之力(亦即,抗剪強度依照峰P
3、峰P
2、峰P
1之順序為大)。即,在峰之總體積相同時,可謂表面體元比愈小則抗剪強度愈大。考量為僅由表面體元構成之部分脆、容易折斷,故對於抗剪強度之影響小。若僅表示粗化處理面之峰之寬度,則亦包含僅由對於抗剪強度之影響小之表面體元構成之部分,故在與抗剪強度建立對應關係時不充分。因此,抗剪強度較佳的是藉由表面體元比表示。又,基於謀求優異之傳送特性之兼顧之觀點,理想的是在取得與峰及谷之平均高度之平衡下,將表面體元比控制於上述範圍。
粗化處理銅箔之厚度並無特別限定,較佳為0.1 μm以上35 μm以下,更佳為0.5 μm以上5.0 μm以下,尤佳為1.0 μm以上3.0 μm以下。再者,粗化處理銅箔並不限於對通常之銅箔之表面進行粗化處理者,亦可為對附載體銅箔之銅箔表面進行粗化處理者。此處,粗化處理銅箔之厚度為不包含形成於處理面之表面之粗化粒子之高度之厚度(構成粗化處理銅箔之銅箔本身之厚度)。有時將具有上述範圍之厚度之銅箔稱為極薄銅箔。
粗化處理銅箔於至少一側具有粗化處理面。亦即,粗化處理銅箔可於兩側具有粗化處理面,亦可僅於一側具有粗化處理面。粗化處理面典型而言具備複數個粗化粒子(***),該等複數個粗化粒子較佳的是各自包含銅粒子。銅粒子可為包含金屬銅者,亦可為包含銅合金者。
用於形成粗化處理面之粗化處理可藉由在銅箔之上利用銅或銅合金形成粗化粒子而較佳地進行。該粗化處理較佳的是依照經由3階段之鍍敷步驟之鍍敷方法進行。該情形下,在第1階段之鍍敷步驟中,較佳的是使用銅濃度5 g/L以上15 g/L以下、及硫酸濃度200 g/L以上250 g/L以下之硫酸銅溶液,在液溫25℃以上45℃以下、電流密度2 A/dm
2以上4 A/dm
2以下之鍍敷條件下進行電沈積。特別是,第1階段之鍍敷步驟較佳的是使用2個槽合計進行2次。在第2階段之鍍敷步驟中,較佳的是使用銅濃度60 g/L以上80 g/L以下、及硫酸濃度200 g/L以上260 g/L以下之硫酸銅溶液,在液溫45℃以上55℃以下、電流密度10 A/dm
2以上15 A/dm
2以下之鍍敷條件下進行電沈積。在第3階段之鍍敷步驟中,較佳的是使用銅濃度5 g/L以上20 g/L以下、硫酸濃度60 g/L以上90 g/L以下、氯濃度20 mg/L以上40 mg/L以下、及9-苯基吖啶(9PA)濃度100 mg/L以上200 mg/L以下之硫酸銅溶液,在液溫25℃以上35℃以下、電流密度30 A/dm
2以上60 A/dm
2以下之鍍敷條件下進行電沈積。第2階段及第3階段之各鍍敷步驟可使用2個槽合計進行2次,較佳的是合計以1次完成。藉由經由如此之鍍敷步驟,易於在處理表面形成便於滿足上述之表面參數之較合適之***。
亦可根據期望對粗化處理銅箔施加防鏽處理,而形成有防鏽處理層。防鏽處理較佳的是包含使用鋅之鍍敷處理。使用鋅之鍍敷處理可為鋅鍍敷處理及鋅合金鍍敷處理之任一者,尤佳為鋅合金鍍敷處理之鋅-鎳合金處理。鋅-鎳合金處理只要為至少包含Ni及Zn之鍍敷處理即可,亦可進一步包含Sn、Cr、Co、Mo等其他元素。鋅-鎳合金鍍敷中之Ni/Zn附著比率在質量比下較佳為1.2以上10以下,更佳為2以上7以下,尤佳為2.7以上4以下。又,防鏽處理較佳的是進一步包含鉻酸鹽處理,更佳的是在使用鋅之鍍敷處理之後,對包含鋅之鍍敷之表面進行該鉻酸鹽處理。藉此可進一步提高防鏽性。尤佳之防鏽處理為鋅-鎳合金鍍敷處理與其後之鉻酸鹽處理之組合。
亦可根據期望對粗化處理銅箔之表面施加矽烷偶合劑處理,而形成有矽烷偶合劑層。藉此,可提高耐濕性、耐藥品性及與接著劑等之密接性等。矽烷偶合劑層可藉由將矽烷偶合劑適當稀釋後塗佈、並乾燥而形成。作為矽烷偶合劑之例,可舉出:4-縮水甘油基丁基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基三甲氧基矽烷等之環氧官能性矽烷偶合劑、或3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-3-(4-(3-胺基丙氧基)丁氧基)丙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等之胺基官能性矽烷偶合劑、或3-巰基丙基三甲氧基矽烷等之巰基官能性矽烷偶合劑或乙烯三甲氧基矽烷、乙烯苯基三甲氧基矽烷等之烯烴官能性矽烷偶合劑、或3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等之丙烯酸官能性矽烷偶合劑、或咪唑矽烷等之咪唑官能性矽烷偶合劑、或三嗪矽烷等之三嗪官能性矽烷偶合劑等。
基於上述之理由,粗化處理銅箔較佳的是於粗化處理面進一步具備防鏽處理層及/或矽烷偶合劑層,更佳的是具備防鏽處理層及矽烷偶合劑層之兩者。防鏽處理層及矽烷偶合劑層可不僅形成於粗化處理銅箔之粗化處理面側,亦可形成於未形成有粗化處理面之側。
附載體銅箔如上述般,本發明之粗化處理銅箔可以附載體銅箔之形態而提供。藉由設為附載體銅箔之形態,可實現優異之雷射加工性及細線電路形成性。亦即,根據本發明之較佳之態樣,提供一種附載體銅箔,其具備:載體;剝離層,其設置於載體上;及上述粗化處理銅箔,其以粗化處理面為外側設置於剝離層上。不過,附載體銅箔除了使用本發明之粗化處理銅箔以外,亦可採用周知之層構成。
載體係用於支持粗化處理銅箔而提高其操作性之支持體,典型之載體包含金屬層。作為如此之載體之例,可舉出鋁箔、銅箔、不鏽鋼(SUS)箔、將表面以銅等金屬塗佈之樹脂膜或玻璃等,較佳為銅箔。銅箔可為壓延銅箔及電解銅箔之任一者,較佳為電解銅箔。載體之厚度典型而言為250 μm以下,較佳為7 μm以上200 μm以下。
載體之剝離層側之面較佳為平滑。亦即,於附載體銅箔之製造製程中,於載體之剝離層側之面形成(進行粗化處理之前之)極薄銅箔。在以附載體銅箔之形態使用本發明之粗化處理銅箔時,粗化處理銅箔可藉由對如此之極薄銅箔實施粗化處理而獲得。因此,藉由將載體之剝離層側之面預先平滑化,而亦可將極薄銅箔之外側之面平滑化,藉由對該極薄銅箔之平滑面實施粗化處理,而容易實現具有上述特定範圍內之峰及谷之高度之總和、以及峰及谷之平均高度之粗化處理面。為了將載體之剝離層側之面平滑化,例如可藉由對在將載體進行電解製箔時使用之陰極之表面以特定類型之拋光機進行研磨而調整表面粗糙度而進行。亦即,將經如此般調整之陰極之表面輪廓轉印於載體之電極面,藉由在該載體之電極面上隔著剝離層形成極薄銅箔,而可對極薄銅箔之外側之面賦予容易實現上述之粗化處理面之平滑之表面狀態。較佳之拋光之類型為#2000以上#3000以下,更佳為#2000以上#2500以下。使用以#2000以上#2500以下之類型之拋光機研磨之陰極所得之載體之電極面與平滑箔析出面相比,因具有輕度之起伏故可確保密接性且亦可確保平滑性,而可更加均衡性良好地實現高密接性與優異之傳送特性。又,基於將極薄銅箔設為更平滑、而將獲得之粗化處理銅箔之各種表面參數更加容易地控制於上述範圍之觀點,可將使用含有添加劑之電解液進行電解製箔之載體之析出面側作為載體之剝離層側之面。
剝離層為具有如下功能之圖:弱化載體之剝離強度,保證該強度之穩定性,進而抑制在高溫下之壓製成形時可能在載體與銅箔之間產生之相互擴散。剝離層一般形成於載體之一個面,亦可形成於兩面。剝離層可為有機剝離層及無機剝離層之任一者。作為使用於有機剝離層之有機成分之例,可舉出含氮有機化合物、含硫有機化合物、羧酸等。作為含氮有機化合物之例,可舉出***化合物、咪唑化合物等,其中***化合物基於剝離性容易穩定之點而為較佳。作為***化合物之例,可舉出1,2,3-苯并***、羧基苯并***、N',N'-雙(苯并***基甲基)脲、1H-1,2,4-***及3-胺基-1H-1,2,4-***等。作為含硫有機化合物之例,可舉出巰基苯并噻唑、硫氰尿酸、2-苯并咪唑硫醇等。作為羧酸之例,可舉出單羧酸、二羧酸等。另一方面,作為使用於無機剝離層之無機成分之例,可舉出Ni、Mo、Co、Cr、Fe、Ti、W、P、Zn、鉻酸鹽處理膜等。再者,剝離層之形成可藉由使剝離層成分含有溶液與載體之至少一個表面接觸,使剝離層成分固定於載體之表面等而進行。在使載體與剝離層成分含有溶液接觸時,可藉由浸漬於剝離層成分含有溶液、噴霧剝離層成分含有溶液、流下剝離層成分含有溶液等而進行該接觸。另外,亦可採用藉由蒸鍍或濺鍍等進行之氣相法而被膜形成剝離層成分之方法。又,剝離層成分之向載體表面之固定可藉由剝離層成分含有溶液之吸附或乾燥、剝離層成分含有溶液中之剝離層成分之電沈積等進行。剝離層之厚度典型而言為1 nm以上1 μm以下,較佳為5 nm以上500 nm以下。
亦可根據期望,在剝離層與載體及/或粗化處理銅箔之間設置其他功能層。作為如此之其他功能層之例可舉出輔助金屬層。輔助金屬層較佳為包含鎳及/或鈷。藉由將如此之輔助金屬層形成於載體之表面側及/或粗化處理銅箔之表面側,而可抑制在高溫或長時間之熱壓成形時可能在載體與粗化處理銅箔之間產生之相互擴散,而保證載體之剝離強度之穩定性。輔助金屬層之厚度較佳的是設為0.001 μm以上3 μm以下。
銅箔積層板本發明之粗化處理銅箔較佳的是使用於印刷配線板用銅箔積層板之製作。亦即,根據本發明之較佳之態樣,提供具備上述粗化處理銅箔之銅箔積層板。藉由使用本發明之粗化處理銅箔,於銅箔積層板之加工中,可兼顧優異之傳送特性與高抗剪強度。該銅箔積層板具備本發明之粗化處理銅箔、及與粗化處理銅箔之粗化處理面密接而設置之樹脂層。粗化處理銅箔可設置於樹脂層之一面,亦可設置於兩面。樹脂層包含樹脂、較佳的是包含絕緣性樹脂而成。樹脂層較佳為預浸體及/或樹脂片材。所謂預浸體,為使合成樹脂板、玻璃板、玻璃織布、玻璃不織布、紙等之基材含浸於合成樹脂而得之複合材料之總稱。作為絕緣性樹脂之較佳之例,可舉出環氧樹脂、氰酸酯樹脂、雙馬來亞醯胺三嗪樹脂(BT樹脂)、聚苯醚樹脂、酚樹脂等。又,作為構成樹脂片材之絕緣性樹脂之例,可舉出環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂等之絕緣樹脂。又,基於提高絕緣性等之觀點,樹脂層亦可含有包含氧化矽、氧化鋁等之各種無機粒子之填料粒子等。樹脂層之厚度並無特別限定,較佳為1 μm以上1000 μm以下,更佳為2 μm以上400 μm以下,尤佳為3 μm以上200 μm以下。樹脂層可由複數個層構成。預浸體及/或樹脂片材等之樹脂層可隔著預先塗佈於銅箔表面之底塗樹脂層設置於粗化處理銅箔。
印刷配線板本發明之粗化處理銅箔較佳的是使用於印刷配線板之製作。亦即,根據本發明之較佳之態樣,提供具備上述粗化處理銅箔之印刷配線板。藉由使用本發明之粗化處理銅箔,在印刷配線板之製造中,可兼顧優異之傳送特性與高抗剪強度。本態樣之印刷配線板包含將樹脂層與銅層積層而成之層構成。銅層為由來於本發明之粗化處理銅箔之層。又,樹脂層為如對於銅箔積層板而於上述般。總之,印刷配線板除了使用本發明之粗化處理銅箔以外,亦可採用周知之層構成。作為與印刷配線板相關之具體例,可舉出在使本發明之粗化處理銅箔接著於預浸體之一面或兩面並硬化而形成積層體後進行電路形成之一面或兩面印刷配線板、或將該等多層化之多層印刷配線板等。又,作為又一具體例,可舉出在樹脂膜上形成本發明之粗化處理銅箔後形成電路之撓性印刷配線板、COF、TAB帶等。進而,作為再一具體例,可舉出向在本發明之粗化處理銅箔塗佈上述之樹脂層而形成附樹脂銅箔(RCC)、在以樹脂層為絕緣接著材層積層於上述之印刷基板之後、將粗化處理銅箔作為配線層之全部或一部分利用改良型半加成(MSAP)法、移除法等之方法形成電路之增層配線板,或向去除粗化處理銅箔利用半加成法形成電路之增層配線板,向半導體集積電路上交替地重複附樹脂銅箔之積層與電路形成的直接增層於晶圓(Direct build-up on wafer)等。作為更發展性之具體例,可舉出將上述附樹脂銅箔積層於基材進行電路形成之天線元件、經由接著劑層積層於玻璃或樹脂膜而形成圖案之面板、顯示器用電子材料或窗玻璃用電子材料、在本發明之粗化處理銅箔塗佈導電性接著劑而成之電磁波屏蔽膜等。特別是,具備本發明之粗化處理銅箔之印刷配線板較佳地用作於在信號頻率10 GHz以上之高頻帶中使用之汽車用天線、行動電話基地台天線、高性能伺服器、防碰撞用雷達等之用途下使用之高頻基板。特別是,本發明之粗化處理銅箔適合於MSAP法。例如,在藉由MSAP法進行電路形成時可採用如圖1及2所示之構成。
[實施例]
藉由以下之例更具體地說明本發明。
例 1 、 2 及 4如以下般製作具備粗化處理銅箔之附載體銅箔。
(1)載體之準備
使用以下所示之組成之銅電解液、陰極、作為陽極之DSA(尺寸穩定性陽極),在溶液溫度50℃、電流密度70 A/dm
2下進行電解,將厚度18 μm之電解銅箔製作為載體。此時,作為陰極,使用將表面以#2000之拋光機研磨而調整了表面粗糙度之電極。
<銅電解液之組成>
‐ 銅濃度:80 g/L
‐ 硫酸濃度:300 g/L
‐ 氯濃度:30 mg/L
‐ 膠濃度:5 mg/L
(2)剝離層之形成
將經酸洗處理之載體之電極面在含有羧基苯并***(CBTA)濃度1 g/L、硫酸濃度150 g/L及銅濃度10 g/L之CBTA水溶液中,在液溫30℃下浸漬30秒鐘,使CBTA成分吸附於載體之電極面。如此般,在載體之電極面將CBTA層形成為有機剝離層。
(3)輔助金屬層之形成
將形成有機剝離層之載體浸漬於使用硫酸鎳製作之含有鎳濃度20 g/L之溶液中,在液溫45℃、pH3、電流密度5 A/dm
2之條件下,使相當於厚度0.001 μm之附著量之鎳附著於有機剝離層上。如此般,在有機剝離層上將鎳層形成為輔助金屬層。
(4)極薄銅箔之形成
將形成有輔助金屬層之載體浸漬於以下所示之組成之銅溶液,在溶液溫度50℃、電流密度5 A/dm
2以上30 A/dm
2以下進行電解,而將厚度1.5 μm之極薄銅箔形成於輔助金屬層上。
<溶液之組成>
‐ 銅濃度:60 g/L
‐ 硫酸濃度:200 g/L
(5)粗化處理
藉由在如此般形成之極薄銅箔之表面進行粗化處理而形成粗化處理銅箔,藉此獲得附載體銅箔。該粗化處理對於例1及2,進行以下所示之3階段之粗化處理。
‐ 第1階段之粗化處理分成2次進行。具體而言,使用表1所示之銅濃度及硫酸濃度之酸性硫酸銅溶液,在表1所示之電流密度及液溫下進行2次粗化處理。
‐ 第2階段之粗化處理使用表1所示之銅濃度及硫酸濃度之酸性硫酸銅溶液,在表1所示之電流密度及液溫下進行粗化處理。
‐ 第3階段之粗化處理使用表1所示之銅濃度、硫酸濃度、氯濃度及9-苯基吖啶(9PA)濃度之酸性硫酸銅溶液,在表1所示之電流密度及液溫下進行粗化處理。
另一方面,對於例4進行2階段之粗化處理。該2階段之粗化處理包含在極薄銅箔之上使細微銅粒析出附著之燒鍍步驟、及防止該細微銅粒之脫落之外覆鍍敷步驟。於燒鍍步驟中,於銅濃度10 g/L及硫酸濃度200 g/L之酸性硫酸銅溶液中,以成為表1所示之濃度之方式添加羧基苯并***(CBTA),在表1所示之電流密度及液溫下進行粗化處理。於其後之外覆鍍敷步驟中,使用銅濃度70 g/L及硫酸濃度240 g/L之酸性硫酸銅溶液,在液溫52℃及表1所示之電流密度之平滑鍍敷條件下進行電沈積。
(6)防鏽處理
對獲得之附載體銅箔之粗化處理表面,進行包含鋅-鎳合金鍍敷處理及鉻酸鹽處理之防鏽處理。首先,使用含有鋅濃度1 g/L、鎳濃度2 g/L及焦磷酸鉀濃度80 g/L之溶液,在液溫40℃、電流密度0.5 A/dm
2之條件下對粗化處理層及載體之表面進行鋅-鎳合金鍍敷處理。接著,使用含有鉻酸1 g/L之水溶液,在pH12、電流密度1 A/dm
2之條件下,對經進行鋅-鎳合金鍍敷處理之表面進行鉻酸鹽處理。
(7)矽烷偶合劑處理
使含有市售之矽烷偶合劑之水溶液吸附於附載體銅箔之粗化處理銅箔側之表面,藉由利用電熱器使水分蒸發,而進行矽烷偶合劑處理。此時,矽烷偶合劑處理不在載體側進行。
例 3除了下述a)及b)以外,與例1同樣地進行粗化處理銅箔之製作。
a)取代附載體銅箔,對以下之電解銅箔之析出面進行粗化處理。
b)如表1所示般變更粗化處理條件。
(電解銅箔之準備)
作為銅電解液使用以下所示之組成之硫酸酸性硫酸銅溶液,陰極使用表面粗糙度Ra為0.20 μm之鈦製之電極,陽極使用DSA(尺寸穩定性陽極),在溶液溫度45℃、電流密度55 A/dm
2下進行電解,而獲得厚度12 μm之電解銅箔。
<硫酸酸性硫酸銅溶液之組成>
‐ 銅濃度:80 g/L
‐ 硫酸濃度:260 g/L
‐ 雙(3-磺丙基)二硫化物濃度:30 mg/L
‐二烯丙基二甲基氯化銨共聚物濃度:50 mg/L
‐ 氯濃度:40 mg/L
例 5(比較)
於粗化處理步驟中,不進行第1階段及第2階段之粗化處理,除了如表1所示般變更第3階段之粗化處理條件以外,與例3同樣地進行粗化處理銅箔之製作。
[表1]
表1
*表示比較例。
粗化處理條件 | ||||||||||||||||
第1階段 | 第2階段 | 第3階段 | ||||||||||||||
電流密度 (A/dm 2) | 銅 (g/L) | 硫酸 (g/L) | CBTA (PPm) | 液溫 (°C) | 電流密度 (A/dm 2) | 銅 (g/L) | 硫酸 (g/L) | 液溫 (°C) | 電流密度 (A/dm 2) | 銅 (g/L) | 硫酸 (g/L) | 氯 (ppm) | 9PA (ppm) | 液溫 (°C) | ||
第1次 | 第2次 | |||||||||||||||
例1 | 2.1 | 2.1 | 11 | 230 | - | 35 | 11.0 | 69 | 250 | 51 | 30 | 13 | 72 | 36 | 139 | 28 |
例2 | 2.1 | 2.1 | 10.7 | 230 | - | 35 | 11.0 | 69 | 240 | 51 | 50 | 13 | 72 | 36 | 139 | 29 |
例3 | 2.1 | 2.1 | 10.7 | 240 | - | 35 | 11.0 | 69 | 240 | 52 | 55 | 7 | 65 | 29 | 130 | 28 |
例4* | 21.8 | - | 10 | 200 | 33 | 25 | 3.4 | 70 | 240 | 52 | - | - | - | - | - | - |
例5* | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 45 | 13 | 82 | 35 | 139 | 27 |
評估對於在例1~5中製作之粗化處理銅箔或附載體銅箔,進行如以下所示之各種評估。
(a)粗化處理面之三維圖像解析參數
藉由對於粗化處理銅箔或附載體銅箔進行粗化處理面之三維圖像解析,而分別算出峰及谷之平均高度、峰及谷之高度之總和、表面體元比、以及每1 nm
2單位面積之峰之總體積。具體之程序如以下所述般。
(a-1)3D-SEM觀察
使用FIB-SEM裝置(Carl Zeiss公司製Crossbeam540,SEM控制:附服務軟體組8之SmartSEM 版本 6.06,FIB控制:SmartFIB v1.11.0),對於粗化處理面之10240 nm×7680 nm之區域,在下述測定條件下進行三維形狀資料之取得。該三維形狀資料之取得如圖7所示般在將x軸及z軸設為粗化處理銅箔10之面內方向、且將y軸規定為粗化處理銅箔10之厚度方向後,取得與x-y面平行之切割面S處之粗化處理銅箔10之剖面圖像,使該切割面沿z軸方向逐次平行移動10 nm,且在上述解析區域內取得合計1000張之剖面圖像。再者,此次在下述條件下觀察,但觀察條件可根據裝置之狀態(機型等)而適當選擇或變更。
<SEM條件>
‐加速電壓:1.0 kV
‐工作距離(Working distance):5mm
‐傾斜(Tilt):54°(有SEM像之傾斜修正)
‐檢測器:InLens檢測器
‐行模式(Column Mode):高解析度(High Resolution)
‐像素數:2048(x方向)
<FIB條件>
‐加速電壓:30 kV
‐切割厚度:10 nm(切割面S之間隔)
‐體元尺寸之設定:
如(x、y、z)=(5 nm、5 nm、10 nm)般決定欲設定之體元尺寸。x、y之像素尺寸可藉由FIB-SEM條件而設定,藉由以FIB-SEM之像素數乘以x、y之像素尺寸而得之數值成為FIB-SEM之縮尺之方式調整倍率,而進行設定。若像素數為2048,x、y之像素尺寸為5 nm、5 nm時,則以2048×5 nm=10240 nm成為FIB-SEM之x軸之縮尺之方式調整倍率。若x軸之縮尺決定,則y軸之縮尺亦決定。因z之體元尺寸係由切割厚度(切割面S之間隔)之數值決定,故在欲將z設為10 nm時,將切割厚度設為10 nm。再者,亦可以成為經決定之體元尺寸之方式,藉由裝置(機種或軟體等)適當變更觀察倍率。
(a-2)3D-SEM圖像解析
自藉由3D-SEM獲得之粗化處理銅箔之三維形狀資料之切割圖像利用三維定位軟體「ExFact Slice Aligner(版本2.0)」(日本VISUAL SCIENCE株式會社製)以z軸之觀察長度成為2 μm以上之方式進行漂移之修正。對於漂移修正後之切割圖像,使用三維圖像解析軟體「ExFact VR(版本2.2)」(日本VISUAL SCIENCE株式會社製)進行三維再構建。此時,解析區域設為2000 nm×1000 nm×2000 nm(在俯視粗化處理銅箔10時為2000 nm×2000 nm),每1體元之大小設為(x、y、z)=(5 nm、5 nm、10 nm)。其後,在如圖8所示般以粗化處理面成為x-y面之方式使軸旋轉後,藉由利用「foil Analysis(版本1.0)」(日本VISUAL SCIENCE株式會社製)進行圖像解析,而如下述般取得與粗化處理面相關之各種資料。
<預先解析:峰及谷之決定>
對於三維再構建資料以大津二值化進行二值化處理,將空氣與粗化處理銅箔予以分離。對於獲得之二值資料,去除起因於粗化處理銅箔中之空隙、及3D-SEM圖像取得時之沈積之破裂等之雜訊,解析粗化處理銅箔之凹凸構造。對於獲得之粗化處理銅箔之凹凸構造應用中值濾波器,而製作粗化處理面之凹凸之基準面。此時,中值濾波器之矩陣尺寸設為99。然後,分別將相對於基準面成為凸部之部分定義為峰,將相對於基準面成為凹部之部分定義為谷。將峰及谷個別地標籤化,如以下所述般算出解析區域內之峰及谷之平均高度、峰及谷之高度之總和、表面體元比、以及每1 nm
2單位面積之峰之總體積。
<解析區域之峰及谷之平均高度>
將藉由三維圖像解析軟體「foil Analysis(版本1.0)」算出之「plusMean」與「minusMean」之和作為峰及谷之平均高度(體元值)。此處,「plusMean」表示峰之高度之平均值(體元值),「minusMean」表示谷之高度之平均值(體元值)。藉由將獲得之峰及谷之平均高度(體元值)乘以每1體元之高度(亦即5 nm),而算出解析區域內之峰及谷之平均高度(nm)。結果如表2所示般。
<峰及谷之高度之總和>
將藉由三維圖像解析軟體「foil Analysis(版本1.0)」算出之「plusSum」與「minusSum」之和作為峰及谷之高度之總和(體元值)。此處,「plusSum」表示峰之計數像素(體元)之總和,「minusSum」表示谷之計數像素(體元)之總和。藉由將峰及谷之高度之總和(體元值)乘以每1體元之體積(亦即5 nm×5 nm×10 nm),而算出解析區域內之峰及谷之高度之總和( nm
3)。結果如表2所示般。
<表面體元比>
如圖5所示般,將構成經標籤化之各個峰之表面(與大氣接觸之面)之體元作為表面體元Bs。具體而言,將利用藉由三維圖像解析軟體「foil Analysis(版本1.0)」之解析而產生之「voidsSummary_kobu」Excel 資料而算出之「volume_voxels_sum」作為構成峰之所有體元之總體積(體元值),將「surface_voxels_sum」作為表面體元Bs之總體積(體元值)。藉由將表面體元Bs之總體積以構成峰之所有體元之總體積相除,而算出解析區域內之表面體元比。
<每1 nm
2單位面積之峰之總體積>
將利用藉由三維圖像解析軟體「foil Analysis(版本1.0)」之解析而產生之「voidsSummary_kobu」Excel 資料而算出之「volume_voxels_sum」作為峰之總體積(體元值)。藉由將峰之總體積(體元值)乘以每1體元之體積(亦即5 nm×5 nm×10 nm),而求得峰之總體積(nm
3),藉由將其以解析區域(2000 nm×2000 nm)之面積相除而算出每1 nm
2單位面積之峰之總體積(nm
3)。結果如表2所示般。
(b)抗剪強度
使用獲得之粗化處理銅箔或附載體銅箔製作評估用積層體。亦即,在內層基板之表面,隔著預浸體(三菱瓦斯化學株式會社製、GHPL-830NSF、厚度30 μm)以抵接粗化處理面之方式積層附載體銅箔或粗化處理銅箔,在壓力4.0 MPa、溫度220℃下熱壓接90分鐘。其後,若為附載體銅箔則剝離載體,而獲得評估用積層體。
在上述之評估用積層體貼合乾膜,進行曝光及顯影。在使由經顯影之乾膜遮罩之積層體藉由圖案鍍敷而析出銅層後,剝離乾膜。對藉由硫酸-過氧化氫系蝕刻液而露出之銅部分進行蝕刻,製作高度15 μm、寬度14 μm、長度150 μm之抗剪強度測定用樣品。使用接合強度試驗機(Nordson DAGE公司製 4000Plus Bond tester),測定將抗剪強度測定用樣品自橫向推倒時之抗剪強度。此時,測試種類設為破壞試驗,在測試高度5 μm、下降速度0.05 mm/s、測試速度200 μm/s、工具移動量0.03 mm、破壞辨識點10%之條件下進行測定。對獲得之抗剪強度按照以下之基準進行分等級評估,將評估A及B判定為合格。結果如表2所示般。
<抗剪強度評估基準>
‐評估A:抗剪強度為21.3 gf/cm以上
‐評估B:抗剪強度超過19.9 gf/cm、未達21.3 gf/cm
‐評估C:抗剪強度為19.9 gf/cm以下
(c)傳送特性
重疊2個預浸體(Panasonic株式會社製、MEGTRON6、實際厚度68 μm),將附載體銅箔或粗化處理銅箔之粗化處理面抵接於其兩面,使用真空壓製機在溫度190℃下熱壓接90分鐘。其後,若為附載體銅箔則剝離載體而獲得銅箔積層板。以該銅箔積層板之銅厚度成為18 μm之方式進行銅鍍覆,藉由移除法,獲得形成有微帶電路之傳送特性測定用基板。
對於獲得之傳送特性測定用基板,使用網路分析器(Agilent公司製、PNA-X N5245A),選定電路之特性阻抗為50 Ω之圖案,測定直至50 GHz之傳送損失S21(dB/cm)。算出獲得之45~50 GHz下之傳送損失量之平均,對於其絕對值按照以下之基準進行分等級評估。而且在傳送特性評估為A或B時判定為合格。結果如表2所示般。
<傳送特性評估基準>
‐評估A:傳送損失量之絕對值為0.455 dB/cm以下
‐評估B:傳送損失量之絕對值超過0.455 dB/cm、未達0.465 dB/cm
‐評估C:傳送損失量之絕對值為0.465 dB/cm以上
[表2]
表2
*表示比較例。
3D解析參數 | 性能 | |||||||
峰及谷之高度之總和 (nm 3) | 表面體元比 (-) | 每1 nm 2單位面積 之峰之總體積 (nm 3) | 峰及谷之平均高度 (nm) | 抗剪強度 (gf/cm) 及其評估 | 傳送損失量之絕對值 (dB/cm) 及其評估 | |||
例1 | 1.9×10 8 | 0.39 | 22.2 | 51 | 20.6 | B | 0.460 | B |
例2 | 2.8×10 8 | 0.32 | 37.3 | 74 | 21.5 | A | 0.456 | B |
例3 | 1.6×10 8 | 0.46 | 19.0 | 45 | 21.0 | B | 0.450 | A |
例4* | 3.6×10 8 | 0.21 | 58.6 | 94 | 23.9 | A | 0.465 | C |
例5* | 1.2×10 8 | 0.76 | 6.4 | 37 | 19.2 | C | 0.455 | A |
10:粗化處理銅箔
10a:粗化粒子
11:絕緣樹脂基板
11a:基底基材
11b:下層電路
12:預浸體
13:底塗層
14:導通孔
15:化學銅鍍覆
16:乾膜
17:電鍍銅
17a:配線部分
18:配線
Ap:相對於基準面之峰之體積
Av:相對於基準面之谷之體積
B:體元
Bs:表面體元
H:峰及谷之平均高度
Hp:相對於基準面之峰之高度
Hv:相對於基準面之谷之高度
N:區域
P
1,P
2,P
3:峰
R:基準面
S:切割面
x,y,z:軸
圖1(a)~(d)係用於說明MSAP法之步驟流程圖,係顯示前半部分之步驟(步驟(a)~(d))之圖。
圖2(e)~(g)係用於說明MSAP法之步驟流程圖,係顯示後半之部分步驟(步驟(e)~(g))之圖。
圖3係用於說明粗化處理銅箔之粗化處理面之基準面、以及峰及谷之高度之總和之示意剖面圖。
圖4係用於說明粗化處理銅箔之粗化處理面之基準面、以及峰及谷之平均高度之示意剖面圖。
圖5係將粗化處理銅箔內之存在於粗化處理面之峰藉由體元而假想性地區劃之圖。
圖6係顯示在藉由雷射顯微鏡測定粗化處理面時的雷射光無法入射之區域之圖。
圖7係將3D-SEM觀察下之x軸、y軸及z軸、以及切割面S在與粗化處理銅箔之關係下顯示之圖。
圖8係顯示3D-SEM圖像解析中之使x軸、y軸及z軸旋轉後之各軸與粗化處理銅箔之關係之圖。
10:粗化處理銅箔
Ap:相對於基準面之峰之體積
Av:相對於基準面之谷之體積
R:基準面
Claims (11)
- 一種粗化處理銅箔,其在至少一側具有粗化處理面,前述粗化處理面具有相對於基準面成為凸部之複數個峰及相對於前述基準面成為凹部之複數個谷, 在將使用FIB-SEM針對前述粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析時,作為2000 nm×2000 nm之解析區域內之前述峰之體積及前述谷之體積之和而算出之峰及谷之高度之總和為1.4×10 8nm 3以上3.5×10 8nm 3以下、且作為前述峰之平均高度及前述谷之平均高度之和而算出之峰及谷之平均高度為40 nm以上90 nm以下。
- 如請求項1之粗化處理銅箔,其中前述峰及谷之高度之總和為2.0×10 8nm 3以上3.5×10 8nm 3以下。
- 如請求項1或2之粗化處理銅箔,其中前述峰及谷之平均高度為40 nm以上80 nm以下。
- 如請求項1或2之粗化處理銅箔,其中在將使用FIB-SEM針對前述粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析時,每1 nm 2單位面積之前述峰之總體積為7.0 nm 3以上50.0 nm 3以下。
- 如請求項4之粗化處理銅箔,其中每1 nm 2單位面積之前述峰之總體積為30.0 nm 3以上50.0 nm 3以下。
- 如請求項1或2之粗化處理銅箔,其中在將使用FIB-SEM針對前述粗化處理面獲得之圖像進行三維圖像解析且將前述峰分割成複數個體元時,2000 nm×2000 nm之解析區域內之構成前述峰之表面之體元之總體積相對於構成前述峰之所有體元之總體積之比,即表面體元比為0.25以上0.60以下。
- 如請求項6之粗化處理銅箔,其中前述表面體元比為0.25以上0.35以下。
- 如請求項1或2之粗化處理銅箔,其中在前述粗化處理面進一步具備防鏽處理層及/或矽烷偶合劑層。
- 一種附載體銅箔,其具備:載體;剝離層,其設置於該載體上;及如請求項1或2之粗化處理銅箔,其以前述粗化處理面為外側設置於該剝離層上。
- 一種銅箔積層板,其具備如請求項1或2之粗化處理銅箔。
- 一種印刷配線板,其具備如請求項1或2之粗化處理銅箔。
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