表面处理铜箔、覆铜层叠板以及印刷布线板制造技术

技术编号：40123338 阅读：8 留言：0更新日期：2024-01-23 21:00

提供一种具有优异的耐湿性以及耐变色性的表面处理铜箔。表面处理铜箔具有铜箔基体(1)和设置在铜箔基体(1)的至少一个面上且由硅烷偶联剂形成的硅烷偶联剂层(3)。另外，硅烷偶联剂层(3)中含有的硅原子的量M<subgt;A</subgt;与用纯水水洗30秒之后的硅烷偶联剂层(3)中含有的硅原子的量M<subgt;B</subgt;之比M<subgt;B</subgt;/M<subgt;A</subgt;为0.700以上且1.000以下。硅原子的量M<subgt;A</subgt;以及M<subgt;B</subgt;是通过用荧光X射线分析法分析硅烷偶联剂层(3)的表面而测定的。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及适合用于印刷布线板等的制造的表面处理铜箔，以及使用了该表面处理铜箔的覆铜层叠板以及印刷布线板。

技术介绍

1、近年来，随着以5g通信为代表的移动通信的通信量的进一步增大等，向搭载在支持网络基础设施的电子设备上的印刷布线板传输数ghz～100ghz左右的高频信号的情况增加。因此，为了降低高频信号的传输损耗，作为印刷布线板的材料使用的表面处理铜箔、与表面处理铜箔贴合的树脂制基材进行了各种改良。

2、例如，为了降低传输损耗，表面处理铜箔优选使表面为低粗糙度。但是，如果表面处理铜箔的表面为低粗糙度，则与树脂制基材的密合性降低。另外，为了降低传输损耗，树脂制基材优选使用由介电常数以及介质损耗角正切较低的树脂(以下，有时记为“低介电树脂”。)形成的基材。但是，由于低介电树脂缺乏反应性，所以表面处理铜箔与树脂制基材的密合性降低。这样，如果进行用于降低高频信号的传输损耗的改良，则有可能产生表面处理铜箔与树脂制基材的密合性不充分的问题。

3、此外，作为近年来的倾向，为了承受比以往更严酷的环境下的电子设备的使用，印刷布线板所要求的可靠性变得更严格。作为所要求的可靠性的代表例，可以列举出即使受到水分的影响表面处理铜箔与树脂制基材的密合性仍然很高的性能(以下，有时将这样的性能记为“耐湿性”。)，要求比以往更优异的耐湿性。

4、作为提高耐湿性的技术，提出了各种方案。例如在专利文献1中，公开了一种通过在表面处理铜箔的防锈处理层中导入羟基，增强铜箔基体与硅烷偶联剂的结合，从而提高耐湿性的技术。另外，在专利文献

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本专利公开公报平成7年第331454号

8、专利文献2：日本专利公报第3103683号

9、专利文献3：日本专利公开公报2001年第214298号

10、专利文献4：日本专利公报第5219952号

11、专利文献5：日本专利公开公报平成8年第51281号

技术实现思路

1、专利技术所要解决的课题

2、然而，在这些上述现有技术中，树脂制基材不是低介电树脂制的基材，而是以fr4(flame retardant type 4：阻燃型4)材料为代表的一般的玻璃环氧基材，因此容易得到优异的耐湿性。在使用了难以得到高密合性的低粗糙度的表面处理铜箔和低介电树脂制的基材的情况下，用上述的现有技术难以得到优异的耐湿性。

3、另外，增加设置在表面处理铜箔上的硅烷偶联剂层中含有的硅烷偶联剂的量是对提高耐湿性有效的手段，但仅这样不仅不能满足近年来高水准的要求，而且有可能损害其他性能。例如，最近已明确，如果硅烷偶联剂层中含有的硅烷偶联剂的量较多，则在将表面处理铜箔卷绕成线圈状态(辊状态)而长期保管的情况下，表面处理铜箔的表面容易变色。

4、由于近年来中美贸易摩擦的影响和新型冠状病毒感染引起的工厂的停产的影响等，供应链紊乱，产生了与以往不同的环境或状态下的库存滞留和有意的过剩库存，这是越来越明确的课题。需要说明的是，以下有时也将即使在卷绕表面处理铜箔而形成线圈状态并长期保管的情况下表面处理铜箔的表面仍然难以变色的性能记为“耐变色性”。

5、本专利技术的课题是提供一种具有优异的耐湿性以及耐变色性的表面处理铜箔。另外，本专利技术的课题还在于提供一种表面处理铜箔与树脂制基材的密合性优异的覆铜层叠板以及印刷布线板。

6、用于解决课题的方案

7、为了解决上述课题，本专利技术人等关注了在表面处理铜箔的表面设置的硅烷偶联剂层的状态。

8、硅烷偶联剂通常用水、醇等溶剂稀释、水解，以存在硅烷醇基的状态涂布于金属的表面。已知存在于金属的表面的羟基与硅烷偶联剂的硅烷醇基脱水缩合而生成金属氧烷键、或者硅烷偶联剂的硅烷醇基彼此脱水缩合而生成硅氧烷键，由此形成牢固的硅烷偶联剂层。

9、然而，鉴于以往的表面处理铜箔的实际的工业制造方法，本专利技术人发现，在表面处理铜箔完成的阶段，并非所有的硅烷醇基脱水缩合。硅烷偶联剂层中含有的硅烷偶联剂的量越多，该倾向越显著。本专利技术人等发现，如果将这样的以往的表面处理铜箔与树脂制基材贴合并进行加热压制，则特别是耐湿性恶化。

10、其理由的详细情况还不确定，但如果在硅烷偶联剂层内残留一部分硅烷醇基的状态下加热压制表面处理铜箔和树脂制基材，则此时硅烷醇基脱水缩合而产生水。另外，可以认为，由于产生的水存在于树脂制基材与硅烷偶联剂层的结合界面，因此树脂制基材与硅烷偶联剂层的结合的健全性受损，成为耐湿性试验时水分向上述结合界面侵入、表面处理铜箔与树脂制基材的密合性降低的起点。需要说明的是，在本说明书中将该硅烷偶联剂层内残留的硅烷醇基记作“残留硅烷醇基”。

11、另外，如果将在硅烷偶联剂层内具有较多残留硅烷醇基的表面处理铜箔卷绕成线圈状态而长期保管，则残留硅烷醇基的脱水缩合在保管环境下随时间而产生，因此有可能在表面处理铜箔的线圈内产生水。另外，由于在表面处理铜箔的线圈内表面处理铜箔重合接触，因此硅烷醇基也有可能附着在接触的对象面上。本专利技术人等发现，在保管线圈状态的表面处理铜箔的过程中，如果发生上述的水的产生和硅烷醇基的附着，则表面处理铜箔的表面容易发生变色。

12、本专利技术人等基于这些见解进行了深入研究，结果发现，在制造表面处理铜箔时的硅烷偶联剂层的形成工序中，不仅进行用于干燥硅烷偶联剂的溶剂的加热处理，而且进行充分的加热处理，由此能够使残留硅烷醇基的量大幅减少。硅烷偶联剂层内的残留硅烷醇基的量较少的表面处理铜箔兼具极高的耐湿性和耐变色性。

13、需要说明的是，本专利技术人等还发现，硅烷偶联剂层内的残留硅烷醇基可以通过简单的水洗从表面处理铜箔的表面简单地除去。另外还发现，通过在水洗前后比较硅烷偶联剂层中含有的硅原子的量，可以评价硅烷偶联剂层内的残留硅烷醇基的量的大小。

14、即，本专利技术的一个方式所涉及的表面处理铜箔的主旨在于，具有铜箔基体和设置在铜箔基体的至少一个面上且由硅烷偶联剂形成的硅烷偶联剂层，硅烷偶联剂层中含有的硅原子的量ma与用纯水水洗30秒之后的硅烷偶联剂层中含有的硅原子的量mb之比mb/ma为0.700以上且1.000以下，硅原子的量ma以及mb是通过用荧光x射线分析法分析硅烷偶联剂层的表面而测定的。

15、本专利技术的另一方式所涉及的覆铜层叠板的主旨在于，具备上述一个方式所涉及的表面处理铜箔和贴合在该表面处理铜箔上的树脂制基材。

16、本专利技术的又一方式所涉及的印刷布线板的主旨在于，具备上述另一方式所涉及的表面处理铜箔。

17、专利技术的效果

18、本专利技术所涉及的表面处理铜箔具有优异的耐湿性以及耐变色性。本专利技术所涉及的覆本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种表面处理铜箔，

2.根据权利要求1所述的表面处理铜箔，其中，

3.根据权利要求1或2所述的表面处理铜箔，其中，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面处理铜箔，其中，

5.根据权利要求1至3中任一项所述的表面处理铜箔，其中，

6.根据权利要求4或5所述的表面处理铜箔，其中，

7.根据权利要求1至6中任一项所述的表面处理铜箔，其中，

8.根据权利要求1至7中任一项所述的表面处理铜箔，其中，

9.一种覆铜层叠板，

10.一种印刷布线板，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种表面处理铜箔，

2.根据权利要求1所述的表面处理铜箔，其中，

3.根据权利要求1或2所述的表面处理铜箔，其中，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面处理铜箔，其中，

5.根据权利要求1至3中任一项所述的表面处理铜箔，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：筱崎淳，中津川达也，佐野惇郎，片平周介，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：

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