经表面加工的电沉积铜箔及其制造方法和用途技术

制造表面经加工的电沉积铜箔的方法，其步骤是对电沉积铜箔的平均表面粗糙度（Ｒｚ）为２．５—１０μｍ的毛面进行至少一次机械抛光，使其平均表面粗糙度（Ｒｚ）成为１．５—３．０μｍ；然后对已经过机械抛光的毛面再进行选择性化学抛光，使毛面的平均表面粗糙度（Ｒｚ）成为０．８—２．５μｍ。本发明专利技术还提供用上述方法制造的电沉积铜箔以及用所述电沉积铜箔制造的印刷电路板和多层印刷电路板。这些电沉积铜箔、印刷电路板和多层印刷电路板的性能很佳。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种表面经过加工的电沉积铜箔，其毛面，即完成铜沉积的那个表面经过至少一次机械抛光，然后对此经机械抛光的毛面进行选择性的化学抛光，如此实现对其的加工。本专利技术还涉及其制造方法和表面经加工的电沉积铜箔的用途，例如用作印刷线路板。近年来，电子设备(如笔记本尺寸的个人用计算机)的尺寸和重量正日益减小。因此集成电路(IC)线路图案也日益精细化。就使用在这种电子设备的底材上形成的布线图案来说，引线宽度现已细至十几微米(μm)。据此，构成布线图案的金属箔就需更薄。具体地说，由于用于形成引线宽度约100μm的通常布线图案的金属箔的指定厚度为15-35μm，与布线图案的宽度相对应，则用于形成十几微米(μm)布线图案的金属箔的厚度必须相应减小。例如，铝箔或铜箔可用作形成上述布线图案的金属箔，以采用铜箔特别是电沉积铜箔为宜。用于形成上述布线图案的电沉积铜箔是在转鼓的表面上将铜电沉积上去制成的。对于这样制备的电沉积铜箔，其铜沉积开始的那个面即与转鼓接触的铜沉积物形成开始的那个表面称为“光面(shiny side)”，而铜沉积结束的那个面称为“毛面”。光面的表面情况基本上与转鼓表面相同。即是说，在转鼓的ISO 4287中规定了10点平均表面粗糙度(Rz)大约1.2-2.5μm，电沉积铜箔光面的10点平均表面粗糙度与其近似相同。另一方面，其毛面的表面粗糙度大于光面，其10点平均表面粗糙度虽视铜的铜沉积条件和厚度而异，但一般大约2.5-10μm。常规的电沉积铜箔标称厚度大约35μm，其毛面的表面粗糙度很少引起问题。但对于厚度为十几微米(μm)的电沉积铜箔，其毛面的表面粗糙度相当于电沉积铜箔整个厚度的百分之数十，毛面的这种情况对所形成的布线图案以及线路板本身的电性质有很大影响。人们已知，例如机械抛光、化学抛光和电解抛光均可用来对铜箔的表面状态进行加工。机械抛光是采用例如抛光轮使铜箔表面光滑的方法。当对薄铜箔使用机械抛光时，铜箔可能因在其上面作用的机械应力而破坏，因此机械抛光适合于对较厚铜箔进行表面加工。另一方面，化学抛光和电解抛光与机械抛光不同，不会在铜箔上产生机械应力，故即使薄铜箔也不致破坏。因此一向认为，化学抛光和电解抛光适合于较薄铜箔的表面加工。例如，日本专利(未审查)公开平成5-160208提示了一种具有由电沉积铜箔形成的引线图案的带式托架，对电沉积得到的整个毛面进行了加工。它揭示了在形成60-80μm线距的引线图案时，使用的是一种电沉积铜箔，其毛面的1-2μm厚度被化学抛光除去，从而完成毛面的加工。使用于该装置的电沉积铜箔在抛光后的厚度为18-30μm，该专利申请指出，使用整个毛面经化学抛光的铜箔，可以提供具有所需引线强度的可靠性很高的托架带。然而，上面专利所述的铜箔化学抛光，虽然能以较大的选择性浸蚀掉毛面的凸起部位，从而实现抛光作用，但也引起毛面凹陷部位铜的浸蚀。因此，整个铜箔在这种化学抛光过程中会减薄。所以适应近来使用精细线距而采用薄的电沉积铜箔，例如厚度为35μm(1盎司)或17.5μm(1/2盎司)乃至更薄的电沉积铜箔，当化学抛光达到所需表面状态的程度时，其整个厚度都会变薄到布线图案或引线机械的强度很差的地步。而且这种化学表面抛光会产生问题，即难以控制化学抛光的反应条件使得毛面受到均匀处理。化学抛光的这类问题同样存在于涉及浸出铜的电解抛光中。在这方面，日本专利申请公开(未审查)平成3-296238揭示了一种制造具有由未经处理的铜箔形成的布线图案的TAB带的方法。所用未经处理的铜箔，其平均表面粗糙度据称为0.01-1μm。然而在该专利申请中所述的那种平均表面粗糙度(Rz)为0.01-1μm的未经处理的铜箔是轧制铜箔。这种未经处理的轧制铜箔的表面粗糙度太低，无法确保满意的剥离强度(结合强度)。因此，就得需要对铜箔预热或增加辊筒的直径，在轧制铜箔的表面上形成一层氧化亚铜覆盖薄膜。这又带来了工艺繁复的问题。而且使用轧制铜箔也难以形成极细线距，例如从30μm至小于60μm线距宽度的布线图案。又进一步，日本专利未审查公开平成9-195096揭示了一个涉及印刷线路板用电沉积铜箔的专利技术，该电沉积铜箔毛面的表面粗糙度(Rz)在结节化处理(nodulating treatment)前不大于1.5μm，而在结节化处理后为1.5-2.0μm。据称能够制造这种电沉积铜箔的方法包括将电沉积铜箔的毛面抛光到其在粗糙化处理前的表面粗糙度(Rz)为1.5μm或更小，然后对毛面进行粗糙化处理使其表面粗糙度(Rz)成为1.5-2μm。然而，如公开专利申请中所述，一次性对电沉积铜箔进行抛光的话，会在抛光表面上引起条纹。这些条纹是由于抛光比预定得深的缘故。若用的是常规的厚电解铜箔，有某些条纹不会产生什么问题。但这些条纹部位表明，该处的铜受到过度的抛光，所以若使用的是薄铜箔，条纹部位的深度就很大。这样就很可能成为出毛病的原因，例如在布线图案等的这些部位极有可能产生开路现象。此外，在进行这种抛光时，在铜箔表面沿抛光旋转方向上的凸起部位作用着应用，结果铜箔的这些凸起部位可能沿抛光旋转方向发生变形。在产生了这些变形凸起部位的经抛光铜箔上，难以进行均匀的粗糙化处理，而粗糙化处理不均匀会产生问题，使与绝缘膜的层叠、蚀刻的均匀性、结合可靠性等方面的变差。这些问题容易发生，特别当薄电沉积铜箔机械抛光时。由上述可见，常规应用于电沉积铜箔毛面抛光的一切机械抛光、化学抛光、电解抛光方法对于抛光形成线距为100μm或更宽的线路图案的电沉积铜箔是很有用的。但若只采用一次上述常规的抛光方法来抛光用于制造线距正成为数十微米(μm)乃至更小的印刷线路板的电沉积铜箔的毛面，则极有可能使生成的布线图案很脆，因为难以提供性能可靠的印刷线路板。本专利技术一个目的是提供特别适合于制造线距精细的印刷线路板的电沉积铜箔，并提供制造这种电沉积铜箔的方法。本专利技术另一个目的是提供一种其毛面经过加工的电沉积铜箔，该加工是通过用多次在极温和条件下进行不同的抛光操作代替一次性抛光操作，从而获得加工非常均匀的毛面，并提供制造这种电沉积铜箔的方法。本专利技术的其它目的是提供采用上述其表面加工非常均匀的电沉积铜箔制造的质量稳定的印刷线路板，而且提供由这些印刷线路板的层叠物构成的多层层叠印刷线路板。按照本专利技术制造表面经加工的电沉积铜箔的方法包括以下步骤对具有一个光面和一个平均表面粗糙度(Rz)为2.5-10μm的毛面的电沉积铜箔进行至少一次机械抛光，使得毛面的平均表面粗糙度(Rz)成为1.5-3.0μm；对已接受机械抛光的毛面再进行选择性的化学抛光，使得毛面的平均表面粗糙度(Rz)成为0.8-2.5μm。本专利技术其表面经加工的电沉积铜箔，具有一个光面和一个平均表面粗糙度(Rz)为0.8-2.5μm的经加工的毛面，上述经加工的毛面，是对电沉积铜箔的平均表面粗糙度(Rz)为2.5-10μm的毛面进行至少一次机械抛光使毛面的平均表面粗糙度(Rz)成为1.5-3.0μm，然后对已经受机械抛光的毛面再进行选择性的化学抛光使其平均表面粗糙度(Rz)成为0.8-2.5μm这些步骤而获得的。本专利技术的表面经过加工的电沉积铜箔，其经过加工的毛面的表面上最好提供一个粗糙化层。在此粗糙化层的表面上最好再有一个防腐蚀层，本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造其表面经加工的电沉积铜箔的方法，包括如下步骤： 对具有一个光面和一个平均表面粗糙度（Ｒｚ）为２．５－１０μｍ的毛面的电沉积铜箔进行至少一次机械抛光，使得毛面的平均表面粗糙度（Ｒｚ）成为１．５－３．０μｍ； 对已经受机械抛光的毛面再进行选择性化学抛光，使得毛面的平均表面粗糙度（Ｒｚ）成为０．８－２．５μｍ。

【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，益子泰昭，仓部仁，
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]