表面处理铜箔的制备方法技术

公开了印刷线路板用的表面处理的铜箔，该铜箔表面经过粗糙化处理和抗腐蚀处理，其中抗腐蚀处理包括在铜箔表面上形成黄铜（锌－铜）电镀层，在所述黄铜电镀层表面上形成电解铬酸盐层；在电解铬酸盐层上吸附硅烷偶联剂层；在使铜箔温度为１０５－２００℃的条件下干燥该铜箔２－６秒钟。该表面处理的铜箔完全发挥了硅烷偶联剂的效果（所述硅烷偶联剂常用于具有黄铜电镀抗腐蚀层的铜箔），由此即使是宽０．２毫米的铜箔线路，其抗盐酸性也只是１０％或更小的下降百分率，还具有优良的耐湿性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及经过抗腐蚀处理的表面处理的铜箔，该表面处理的铜箔的制备方法，以及使用该表面处理的铜箔的覆铜层压物。
技术介绍
表面处理的铜箔一般已用作制造印刷线路板的材料，这些印刷线路板广泛用于电气和电子工业。表面处理的铜箔通常热压结合到电绝缘聚合物材料基材(如玻璃-环氧树脂基材、酚类聚合物基材或聚酰亚胺基材)上，形成覆铜层压物，如此制得的层压物可用来制造印刷线路板。具体而言，在箔表面上形成锌-铜(黄铜)镀层作为抗腐蚀层的铜箔(下文称为“镀黄铜的抗腐蚀箔”)已被广泛使用，在制造印刷线路板过程中显示优良的耐热性(通常被称为UL耐热性)。然而，也有人指出镀黄铜的抗腐蚀铜箔有缺点，如耐化学性差，尤其是抗盐酸性差。抗盐酸性可通过以下方法加以评定。在实际操作中，将由铜箔制得的具有图案的印刷线路板浸入预定浓度的盐酸溶液一段预定时间。测量浸渍前后的剥离强度，而不是测量渗透到印刷线路板的铜箔图案和基材之间界面处的盐酸溶液量。计算相对于初始剥离强度的剥离强度降低百分率，该值被用作评定抗盐酸性的指标。一般来说，随着印刷线路板上铜布线图案线宽的降低，要求用于制备印刷线路板的铜箔具有较高的抗盐酸性。当该铜箔的剥离强度相对于初始剥离强度降低较多时，铜箔图案和基材之间的界面容易吸收盐酸溶液而易被腐蚀。在由该铜箔制得的印刷线路板中，由于在制造印刷线路板的过程中铜箔经过多种酸性溶液的处理，因此铜布线图案容易从基材上脱落。近年来，电子和电气装置的厚度、重量和尺寸都在不断地减小，因此相应地提出了进一步减小印刷线路板上形成的铜布线图案线宽的要求。在这方面，还要求铜箔具有较高的抗盐酸性，以用于制造印刷线路板。具体而言，关于镀黄铜的抗腐蚀箔，进行了大量旨在增强其抗盐酸性的研究。例如，日本专利公开公报(kokai)平04-41696揭示了一种对用于制造印刷线路板的铜箔进行表面处理的方法，该铜箔具有黄铜抗腐蚀层和铬酸盐抗腐蚀层的组合。下述的一些参考文献揭示了增强铜箔抗盐酸性的方法，包括对要与基材结合的表面进行硅烷偶联剂处理。在覆铜层压物中，硅烷偶联剂存在于形成在金属铜箔上的黄铜抗腐蚀层和由多种有机材料的任一种形成的基材之间。然而，硅烷偶联剂的详细情况，例如其使用方法，并未得到充分研究。迄今为止已有一些专利申请涉及使用硅烷偶联剂的铜箔。例如日本专利公报(kokoku)昭60-15654和平02-19994揭示了一种铜箔，在该箔的表面上形成锌或锌合金层，在锌或锌合金层上形成铬酸盐层，在铬酸盐层上形成硅烷偶联剂层。整体考虑上述专利出版物的内容，可以看出这些专利着眼于形成铬酸盐层后的干燥处理，以及干燥后的硅烷偶联剂处理。然而，本专利技术的专利技术人却发现，若不控制特定因素，则无法获得预期性能的铜箔；即各批之间铜箔的性能和质量(特别是抗盐酸性和耐湿性)差异很大，即使采用所揭示方法在多次试验基础上制造铜箔也是如此。日本专利公报(kokoku)平02-17950揭示了用硅烷偶联剂处理铜箔能够改进其抗盐酸性能，但没有具体揭示铜箔的耐湿性。近年来，相应于形成微型线路和多层印刷线路板以及在半导体器件封装领域中的趋势，产生了一些问题。由于使用耐湿性差的覆铜层压物，已发生了多层印刷线路板的脱层和封装半导体器件的加压蒸煮器性能差的问题。由于要在抗腐蚀层(包括形成在铜箔上的锌或锌合金层和形成于锌或锌合金层上的铬酸盐层)上形成硅烷偶联剂层，因此应考虑诸多因素，例如硅烷偶联剂和抗腐蚀层的结合，在吸附硅烷偶联剂时抗腐蚀层的表面状况，以及干燥条件。由此认为目前还没有一个专利技术在使用硅烷偶联剂方面取得最大效果。附图的简要说明附图说明图1(a)和1(b)是表面处理的铜箔的层结构的剖面示意图。图2和图3是制造表面处理的铜箔所用的表面处理设备中各构成槽的剖面示意图。专利技术概述本专利技术的专利技术人曾研究提供一种表面处理的铜箔，在镀黄铜的抗腐蚀铜箔中使用的硅烷偶联剂发挥了最大效果，使该铜箔能够一贯获得的抗盐酸性是10％或更低的降低百分率(在由该铜箔制得的线宽为0.2毫米的铜图案上测量)。此外，本专利技术的专利技术人还设法使表面处理的铜箔具有优良的耐湿性。为此，本专利技术的专利技术人进行了广泛的研究，已发现三个重要因素即用偶联剂处理铜箔之前抗腐蚀层的状况，这是最重要的因素；用硅烷偶联剂处理的时间控制；和偶联剂处理后的干燥条件——都必须认真对待，使得所用的硅烷偶联剂发挥最大效果。正是在这些发现的基础上完成了本专利技术。本专利技术的权利要求1提供一种制造印刷线路板用的表面处理的铜箔，该铜箔表面经过结节化处理和抗腐蚀处理，其中抗腐蚀处理包括在铜箔表面上形成锌-铜(黄铜)电镀层；在锌-铜(黄铜)电镀层上形成电解铬酸盐层；在电解铬酸盐层上形成硅烷偶联剂吸附层；干燥该铜箔2-6秒钟，使铜箔达到105-200℃。本专利技术的权利要求2提供一种制造印刷线路板用的表面处理的铜箔，该铜箔表面经过结节化处理和抗腐蚀处理，其中结节化处理包括在铜箔表面上沉积铜微粒；封闭电镀(seal plating)以防铜微粒脱落；再沉积超微细铜粒；抗腐蚀处理包括在铜箔表面上形成锌-铜(黄铜)电镀层；在锌-铜(黄铜)电镀层上形成电解铬酸盐层；在电解铬酸盐层上形成硅烷偶联剂吸附层；干燥该铜箔2-6秒钟，使铜箔达到105-200℃。如图1所示，权利要求1所述表面处理的铜箔和权利要求2所述表面处理的铜箔之间的差别在于铜微粒的形成，铜微粒在与基材的粘合时提供锚定效应。具体来说，图1(a)是权利要求1所述表面处理的铜箔的剖面示意图。如图1(a)所示，在形成烧损沉积物的条件下，在铜料箔表面上形成铜微粒，进行封闭电镀以防铜微粒脱落。在封闭电镀过程中，在均匀电镀(level plating)条件下沉积铜。图1(b)示出了权利要求2所述表面处理的铜箔的剖面示意图，该图所示结构的特征是在权利要求1所述表面处理的铜箔的封闭电镀层上沉积超微细铜粒(本领域技术人员称之为“须晶电镀层”)。通常用含砷的镀铜浴形成超微细铜粒。在图1(a)和图1(b)中未示出抗腐蚀层和硅烷偶联剂吸附层。权利要求2所述的表面处理的铜箔，在结节化处理步骤时形成超微细铜粒，这些微细颗粒使铜箔表面具有微粗糙度，从而增强了对有机材料基材的粘合力。因此，该铜箔能确保对基材的粘合力高于权利要求1所述表面处理的铜箔对基材的粘合力。较好是，用权利要求5或6所述的方法制造权利要求1所述的表面处理的铜箔。权利要求5提供了一种制造用于制造印刷线路板的表面处理的铜箔的方法，该方法包括表面处理方法，所述表面处理方法包括在铜箔表面上形成经结节化处理的表面；对铜箔进行抗腐蚀处理；使硅烷偶联剂吸附到经结节化处理的表面上；然后干燥，其中抗腐蚀处理包括在铜箔表面上电镀锌-铜(黄铜)；随后进行电解铬酸盐处理；在电解铬酸盐处理后干燥铜箔表面；进行硅烷偶联剂的吸附；在高温气氛下干燥该铜箔2-6秒钟以使铜箔达到105-180℃。权利要求6提供了一种制造用于制造印刷线路板的表面处理的铜箔的方法，该方法包括表面处理方法，所述表面处理方法包括在铜箔表面上形成经结节化处理的表面；对铜箔进行抗腐蚀处理；使硅烷偶联剂吸附到经结节化处理的表面上；然后干燥，其中抗腐蚀处理包括在铜箔表面上电镀锌-铜(黄铜)；随后进行电解铬酸盐处理；不让经电解铬酸盐处理的表面达到干燥就进行硅烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造印刷线路板用的表面处理的铜箔，该铜箔表面上进行了结节化处理和抗腐蚀处理，其中抗腐蚀处理包括在铜箔表面上形成锌－铜即黄铜电镀层；在锌－铜即黄铜电镀层上形成电解铬酸盐层；在电解铬酸盐层上形成硅烷偶联剂吸附层；干燥该铜箔２－６秒钟，使铜箔的温度达到１０５－２００℃。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三桥正和，片冈卓，高桥直臣，
申请(专利权)人：三井金属鉱业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]