电解铜箔及其制造方法技术

一种适宜作为TAB工艺使用的电解铜箔材料的电解铜箔，具有在粗糙面侧上未实质上形成有山谷形状的低粗糙面，并且具备高抗拉强度，不产生镀锡剥离。本发明专利技术的电解铜箔的制造方法，是将硫酸-硫酸铜水溶液作为电解液，采用由钛构成的不溶性阳极和与该阳极相对的钛制阴极滚筒，在两极间流通直流电流，不溶性阳极被铂族元素或其氧化物包覆，其中，使非离子性水溶性高分子、活性有机硫化合物的磺酸盐、硫脲类化合物和氯离子存在于前述电解液中，获得下述电解铜箔：粗糙面粗糙度2.0μm以下，具有由通过X射线衍射检测的粗糙面侧的220铜衍射线相对强度求得的取向指数5.0以上的结晶组织，在180℃加热1小时后的抗拉强度是500MPa以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电解铜箔，特别是涉及一种适于电子线路基板用材料的电解铜箔及其制造方法。
技术介绍
众所周知，电解铜箔是通过应用了镀覆技术的如下所述的方法制造的。即，将由硫酸与硫酸铜构成的水溶液作为电解液，将该电解液填满作为阴极的圆筒形钛制滚筒和作为阳极的不溶性阳极之间，在两极间流通直流电流，由此，使铜在阴极表面上析出。此时，阴极滚筒以一定速度进行旋转，析出的电解铜从滚筒表面剥离并被连续地卷起。此外，对于本领域技术人员而言，将剥下的铜箔的与滚筒相接的面称为“光泽面”，将与此相反的面称为“粗糙面”，将该电解铜箔称为“未处理电解铜箔”。此外，通常，在将未处理电解铜箔应用于电子线路基板用途时，以提高与树脂的粘着性、赋予耐药品性和防锈性等为目的，施行了各种表面处理，对于本领域技术人员而言，将经过所述各种表面处理工序的电解铜箔称为“处理电解铜箔”。近年来，伴随着以移动通信仪器所代表的电子仪器的小型、高集成化进而高频化，在作为电解铜箔主要用途的电子线路基板中，已有各种各样的问题产生。从作为绝缘材料基材的柔软性的观点出发，电子线路基板大致区分为无柔软性的刚性布线基板与有柔软性的柔性布线基板，另外，若包括将这两种进行复合而成的刚柔性布线基板在内，则大体分类为三种。属于前述柔性布线基板的工艺的TAB(卷带式自动接合：Tape AutomatedBonding)工艺，是一种将IC芯片连接于施以铜布线的带状膜片上而进行自动连接的电子线路基板的制造方法，由于是将IC芯片直接安装于由带状聚酰亚胺形成的如同照片膜片的“TAB带”，所以能够高速且大量地生产电子线路基板。TAB工艺的特征在于，搭载IC芯片于被称为“元件孔(Device Hole)”的膜片上被打穿的部分，在该元件孔的周围，通过蚀刻形成的微细的被称为“飞线(flying lead)”的铜布线显露出来，IC芯片与该飞线相连接。最近，该飞线部分的电路宽度微细化至20μm，因此，通过IC芯片搭载时的焊接工序以及电路形成时的蚀刻喷射压会引起飞线部产生变形，这将会导致不良率上升。作为解决前述问题的方法，在后述的专利文献1中公开了一种高抗拉强度铜箔是有效的，该高抗拉强度铜箔，其特征在于，铜箔的粗糙面粗糙度Rz是2.5μm以下，在180℃烘炉中加热1小时后的抗拉强度是40kgf/mm2(392MPa)以上，并且，相对于由X射线衍射检测的电解铜箔粗糙面的铜结晶的(111)面、(200)面、(220)面和(311)面的峰的X射线强度是无序取向(晶面的表记方法依照该专利公报的表记)。此外，在后述的专利文献2中公开了一种电解铜箔，该电解铜箔的铜的析出粒子微细且其粒径偏差前所未有的小，该电解铜箔具备低轮廓且有光泽的粗糙面，并且，常态拉伸强度的值是70～100kgf/mm2(686～980MPa)，具有非常大的机械强度，即使进行加热-->(180℃×60分钟)后，也能保持常态拉伸强度值的85％以上的拉伸强度值，因此，作为TAB用电解铜箔是有效的。此外，在后述的专利文献3中公开了一种低粗糙面电解铜箔，其作为TAB用电解铜箔是有效的，其中，电解铜箔的粗糙面粗糙度Rz是2.5μm以下，从电沉积结束时刻开始20分钟以内所检测的抗拉强度是820MPa以上，另外，从电沉积该铜箔结束时刻开始在100℃下加热处理10分钟后检测的抗拉强度，相对于未热处理的该铜箔在25℃下检测的抗拉强度的下降率是10％以下。如此，对于本领域技术人员而言，已知一种电解铜箔作为TAB用电解铜箔是有效的，该电解铜箔是低粗糙面并且具有优良的热稳定性(即使在假定与聚酰亚胺膜片进行层叠时的热历程(thermal history)而进行加热后，也能够保持高抗拉强度)。因此，可以说，在TAB工艺中，对于施以微细布线化的飞线部，提高电解铜箔的抗拉强度是有效的方案。此外，在后述的专利文献4中公开了一种电解铜箔的制造方法，其中，在电解液中，在添加硫脲以及聚乙二醇等的有机物质的同时，保持该电解液中的氯离子浓度低于1ppm，由此获得抗拉强度高、热稳定性优良的电解铜箔。另外，作为TAB用电解铜箔，在高抗拉强度以外还涉及镀锡性的优劣。即，通常，对于TAB用电解铜箔，镀锡是作为用以保护焊锡附着性的表面处理而进行的，但是，当对铜进行镀锡时，存在被称作“结瘤(nodule)”或“晶须(whisker)”的镀覆面异常、或在铜-锡界面上的铜原子向锡层剧烈扩散所引发的柯肯达尔孔洞(Kirkendall void)等特有的异常问题。这种镀锡面异常，会成为引起微细布线电路间的短路、以及镀覆面剥离等缺陷的事故原因。本来，对于本领域技术人员而言，作为镀锡面异常问题的对策，就已采用Sn-Pb合金镀代替只用锡的镀覆克服了该问题。但是，目前的状况是，近年来，从防止向环境排放铅的观点出发，对于使用含铅的Sn-Pb合金镀被敬而远之，而专门施行只用锡的无电解镀覆，并且，对于因采用Sn-Pb合金镀而平息化的晶须、柯肯达尔孔洞等异常问题再次引起了人们的关注。因此，对于TAB用电解铜箔有如下要求：(1)有高抗拉强度；(2)另外，为了对应于相同于近来的电子线路用基板中所要求的精细线、精细图案化，要求是薄箔，并且粗糙面是低粗糙面；(3)另外，从确保可靠性的观点出发，要求难以发生镀锡面异常。根据本专利技术人的见解已经明确：所获得的电解铜箔(是微细结晶组织并且该结晶组织有随机的方位取向性)，具有高抗拉强度并且是低粗糙面，因此，满足前述(1)、(2)的要求，但易于发生镀锡剥离。该镀锡剥离现象，即使是随机方位取向性，在抗拉强度低时也不发生。虽然尚未明确该现象的详细情况，但本专利技术人推测其与铜结晶粒的大小有关。本专利技术人针对后述的既有文献1～4中所述的各种电解铜箔进行了研究，结果是全部结晶组织表现出随机的方位取向性并且抗拉强度高，当在这些电解铜箔上直接施以镀锡时，易于发生镀锡层的剥离。在本领域技术人员当中，作为对策考虑施以内部扩散阻挡层的镀镍，以避免镀锡剥离。但是，从制造电解铜箔的观点出发，施以内部扩散阻挡层的镀镍的对策，会导致工-->序的增加，因此不予优选，并且，当形成前述飞线部时，作为镀锡预处理，在表面处理电解铜箔的两表面上会施以软蚀刻(soft etching)，另外，在通过蚀刻形成的电路旁边的部分中，也会显露出没有镍阻挡层的铜箔截面。因此，可以说，即使设置了镍层，也不会有效地发挥作为镀锡层的内部扩散阻挡层的功能。本专利技术人注意到了下述事实，在不是具有随机的方位取向性的微细结晶粒子的电解铜箔，而是众所周知的最普通的电解铜箔(粗糙面具有{110本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电解铜箔，其特征在于，粗糙面粗糙度Ｒｚ是２．０μｍ以下，并且具有由通过Ｘ射线衍射检测的粗糙面侧的２２０铜衍射线相对强度求得的取向指数是５．０以上的结晶组织。

【技术特征摘要】
2010.02.25 JP 2010-0400301.一种电解铜箔，其特征在于，粗糙面粗糙度Rz是2.0μm以下，并且具有由通过X射线衍射检测的粗糙面侧的220铜衍射线相对强度求得的取向指数是5.0以上的结晶组织。2.如权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，在180℃加热1小时后的抗拉强度是500MPa以上。3.一种电解铜箔的制造方法，其中，将硫酸-硫酸铜水溶液作为电解液，采...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野恭司，真锅久德，赤岭尚志，冈本健，
申请(专利权)人：福田金属箔粉工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP