以不同电流密度电化学沉积铜的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于电化学沉积铜的方法，其包含：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】以不同电流密度电化学沉积铜的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于将铜电化学沉积于
RA
箔上的方法，和可通过所述方法获得的分层产品
。

技术介绍

[0002]从印刷电路板领域中的现有技术已知经轧制和退火铜箔，也称为“轧制退火铜箔
(rolled annealed copper foil/roll anneal copper foil)”并且下文中也缩写为
RA
铜箔
。RA
铜箔应理解为经退火
(
即，经受退火处理
)
的轧制铜箔
。
轧制可通过轧制铜块或铜坯料以获得具有所需厚度的箔来进行，优选在高压下进行
。
退火可通过加热轧辊进行，其可在非加热轧辊之后布置
。
经退火铜箔的制造公开于例如
US2009173414A1
中
。
[0003]已知
RA
铜箔用于柔性印刷电路板和小线路
。RA
铜箔最常用于金属化下一代柔性衬底以作为柔性印刷电路板
(FPCB)。
[0004]柔性印刷电路板
(FPCB)
在电子行业中的重要性越来越大
。
一种获得高度柔性铜箔的方法为轧制
‑
退火
(RA)
方法，其根据箔
(
经高度退火，
HA
型铜箔
)
的平面产生具有约至多
100
>μ
m
宽的大微晶的微观结构
。
这些微晶经对齐，其
[100]方向沿着轧制方向，并且其
[001]方向垂直于箔的表面
(
立方体纹理
)。
此微观结构防止在弯曲时应力在晶界处积聚，并且因此通过使初始开裂点最小化来防止金属疲劳
。
在生产
FPCB
时，
RA
箔层压于如聚酰亚胺的柔性聚合物或其它绝缘衬底上
。
为产生多层柔性电路，需要一连串其它镀铜步骤
。
在电镀之前，使用化学镀在电绝缘的部分表面上沉积铜
。
[0005]然而，特殊晶体结构，尤其对于“超柔性”HA
铜箔，需要复杂的电镀溶液以便实现所需表面形态
。
一项主要挑战为电解镀铜步骤之后的表面外观
。
表面必须具有某种有光泽外观，以便在结构化期间实现均匀蚀刻并且确保可靠的自动光学检验
(AOI)。
[0006]半蚀刻工艺之后，
RA
箔的晶体结构展示宏观非均匀表面
。
此导致在化学镀和随后电化学镀
Cu
之后的无光泽
Cu
表面
。
[0007]AOI
和后续处理步骤需要有光泽
Cu
表面
。
同时，必须填充如盲微孔
(BMV)
和通孔
(THF)
的结构
(
如果存在
)。
对于此类填充，通常至少在电化学铜沉积开始时使用低电流密度
。
然而，通过此方法，仅达到无光泽表面外观
。
据信无光泽表面由蚀刻
RA
箔的预处理引起，所述
RA
箔具有如上文描述的宏观非均匀表面
。
[0008]专利技术目标
[0009]本专利技术的问题为提供一种用于在包含
RA
铜层
、
化学镀铜层和电化学沉积铜层的产品中产生更有光泽或光滑的铜表面的方法
。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供一种用于电化学沉积铜的方法，其包含
[0011]‑
提供包含第一表面和第二表面的经轧制和退火铜箔，
[0012]‑
蚀刻所述经轧制和退火铜箔的所述第一表面，从而产生第一经蚀刻表面，
[0013]‑
通过化学镀铜沉积在所述第一经蚀刻表面上沉积铜，从而在所述第一经蚀刻表面上产生第一化学镀铜层，
[0014]‑
通过电化学沉积在所述第一化学镀铜层上沉积其它铜，从而产生第一电化学铜层，其中在所述电化学沉积中，在第一时段中施加第一电流密度并且在第二时段中施加第二电流密度，其中所述第二电流密度低于所述第一电流密度
。
[0015]本专利技术进一步提供一种分层产品，其包含：
[0016]‑
包含第一经蚀刻表面和第二表面的经轧制和退火铜箔，
[0017]‑
第一化学镀铜层，其存在于所述经轧制和退火铜箔的所述第一经蚀刻表面上，
[0018]‑
第一电化学铜层，其存在于所述第一化学镀铜层上，
[0019]其中所述第一电化学铜层具有在
60
°
入射角下具有至少
400
光泽单位的光泽度的外表面
。
[0020]本专利技术的解决方案为施加至少两种不同电流密度
[0021]1.
高起始电流密度持续短时间
。
在不希望受理论束缚的情况下，据信此处形成薄屏障层，其避免即使在下一层
(
第一电化学沉积铜层
)
中也保持
RA
铜上第一化学镀铜层的无光泽度
。
[0022]2.
较低电镀电流密度持续第二时段，优选地为电化学铜沉积的剩余时间
。
此处，结构
(
如果存在
)
填充有铜，并且达到铜在包括结构的整个区域上方的分布，其中分布可为均匀的，并且结构可经填充而无凹痕或过度填充
。
[0023]在其一般或在特定实施例中，本专利技术提供以下优点中的一或多者：
[0024]‑
已展示通过本专利技术的方法可获得电化学沉积铜的光滑
/
有光泽的表面
。
[0025]‑
所达到的光泽度有益于铜表面的检验
、
表面的外观和用于其它方法步骤，例如通过例如半加成方法将铜表面结构化
。
[0026]‑
本专利技术的方法适合于生产用于柔性印刷电路板的前体产品
。
[0027]‑
无气泡的化学镀铜沉积
[0028]‑
本专利技术的方法实现良好的覆盖范围和较厚的化学镀铜沉积物，而且是在关键点处，例如盲微孔
(BMV)
角落或在通孔内的暴露粘着层上
[0029]‑
本专利技术的方法允许即使在如由
PI
制成的支撑层的光滑衬底上也实现化学镀沉积铜层的极佳并且无气泡的粘着
。
附图说明
[0030]图1展示用于制造
RA
箔的方法流程图；
[0031]图2展示在不同衬底上的铜沉积方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于电化学沉积铜的方法，其包含以下步骤：
‑
提供包含第一表面和第二表面的经轧制和退火的铜箔，
‑
蚀刻所述经轧制和退火的铜箔的所述第一表面，从而产生第一经蚀刻表面，
‑
通过化学镀铜沉积在所述第一经蚀刻表面上沉积铜，从而在所述第一经蚀刻表面上产生第一化学镀铜层，
‑
通过电化学沉积在所述第一化学镀铜层上沉积其它铜，从而产生第一电化学铜层，其中在所述电化学沉积中，在第一时段中施加第一电流密度并且在第二时段中施加第二电流密度，其中所述第二电流密度低于所述第一电流密度
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中第二电流密度在所述第一电流密度的1％到
50
％范围内
。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其中第二电流密度在
0.5ASD
到
2.1ASD
范围内
。4.
根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中第一电流密度在
1ASD
到
10ASD
范围内
。5.
根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第一时段的长度在所述第二时段的长度的1％到
25
％范围内
。6.
根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第一时段在
0.5
分钟到5分钟范围内
。7.
根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第二时段在
20
分钟到
45
分钟范围内
。8.
根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中在蚀刻步骤之前，所提供的经轧制和退火的铜箔的所述第二表面与支撑层的第一表面层压以获得层压衬底
。9.
根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：德国艾托特克有限两合公司，
类型：发明
国别省市：