[发明专利]精细线路用的铜箔的制造方法

说明书

发明背景

(a)发明领域

本发明涉及一种制造精细线路用的铜箔的方法，这种铜箔有一个均匀糙化至低表面粗糙度的粘合表面，具有良好的蚀刻性质，能进行高密度的精细布线，还能牢固地粘合到基材上。

(b)相关领域的描述

用于印刷线路板的铜箔的粘合表面，层叠于树脂基材上，以前一般要通过某种方法预先糙化，提高粘合强度。对电解铜箔，主要采用电镀法进行糙化处理。日本专利申请审查公报53-39376(1978)公开了这种电镀法的一个例子。根据这种方法，首先，在酸性镀铜浴中，在一极限电流密度或更高电流密度下进行所谓的烧损镀(burning plating)，在铜箔的至少一个粘合表面上形成树枝状电沉积铜层，然后，在低于该极限电流密度的电流下，在树枝状电沉积铜层上形成光滑的电沉积铜层(覆盖镀(covering plating))，使树枝状铜变为结节状铜，这种结节状铜能提高粘合强度。在电解处理形成结节状铜后，铜箔表面与该电解处理前相比有更大的比表面，结节状铜起到锚的作用，能提高树脂基材和铜箔间的粘合强度。电解铜箔一般具有较另一表面(光面)粗糙的表面(无光面)，在电解铜箔上形成结节状铜时，电流主要集中在无光面的凸出物上，结节状铜集中形成在这些凸出物的端点上。

随着近年来笔记本型个人电脑和小型电话机的普及，印刷线路板的布线图案变得更密集和更精细，线路宽度和间隔均达到100μm或更小。也增加了使用高Tg树脂基材FR-5制造的玻璃-环氧树脂印刷线路板的使用。与常规的FR-4材料相比，Tg高的环氧树脂更耐热，但是其与铜箔的粘合强度较低。提高铜箔与树脂基材粘合强度的一种方法是提高铜箔粘合表面的粗糙度。然而，提高表面粗糙度会引起所谓的铜粉脱落，它是在即使很小摩擦力的作用下结节状铜的脱落，还会引起所谓残余铜的问题，它是在制造印刷线路的蚀刻步骤后留在树脂基材上的结节状铜。

日本专利申请审查公报54-38053(1979)揭示一种形成糙化表面的改进方法，是在酸性镀铜浴中，在一个大约的极限电流密度下进行电解，镀浴中加入一定量的选自下列的至少一种金属：砷、锑、铋、硒和碲。加入很少量的砷、锑、铋、硒或碲可以形成细小的凸起，但这些细小凸起仍集中在铜箔表面的凸出物上。而且，使用含砷、锑、铋、硒或碲的铜箔制造印刷线路板，由于这些物质有毒或剧毒，在废弃蚀刻废液或印刷线路板本身时会引起环境问题。

也提出了在酸性镀浴中加入苯并喹啉(日本专利申请审查公报56-41196(1981))和加入钼(日本专利申请审查公报62-56677(1987))，但都未能充分提高粘合强度。

日本专利申请未审查公报8-236930(1996)公开了一种解决这种问题的方法，在含至少一种选自铬和钨的金属离子和至少一种选自钒、镍、铁、钴、锌、锗和钼的金属离子的酸性镀铜浴中，在大约极限电流密度下进行电解，这样来形成含有所加入这些金属的糙化处理层。日本专利申请未审查公报11-256389(1999)公开了一种方法，是在含钼离子和至少一种选自铁、钴、镍、钨的金属离子的镀铜浴中，在大约极限电流密度下进行电解，形成含所加入金属的烧损沉积物(通过烧损镀形成的层)。

然而，这些方法仍会引起铜粉脱落和残余铜的现象，因为结节状铜仅在铜箔凸出物的端点形成。

蚀刻因子(Ef)是包铜层叠板蚀刻性质的一种量度。图1是用来解释蚀刻因子(Ef)的已布线路铜箔(circuitized copper foil)的剖面图，通过对铜箔蚀刻，在电绝缘基材B上形成了已布线路的铜箔A。其顶部宽度为WT时，其底部宽度为WB，其厚度为H，则Ef＝2H/(WB-WT)。有较大Ef的线路图案有更接近垂直的壁。要制造更细的线路，宜使用Ef较大的铜箔。

Ef取决于铜箔厚度、铜箔粘合表面的粗糙度等因素。Ef随粘合表面的粗糙度增加而增加，因为在铜箔糙化表面上的凸出物钻进了基材中，需要延长蚀刻时间来完全除去这些凸出物，并且受到过度蚀刻的线路壁会损坏线路图案的形状。如果糙化表面的凸出物没有完全蚀刻除去，残留在基材上的铜颗粒会引起间隔的狭窄精细线路的断路或绝缘故障。

所以，精细布线需要铜箔具有低表面粗糙度的均匀糙化粘合表面，良好的蚀刻性质以及与对基材的高粘合强度。

发明概述

本发明的目的是提供一种精细线路用的铜箔，这种铜箔具有表面粗糙度低的均匀糙化粘合表面，不会降低铜箔和树脂基材之间的粘合强度，具有高蚀刻因子，并能用来精确布线，不会将铜颗粒残留在基材中。

本发明提供制造一种精细线路用的铜箔的方法，包括下列步骤：