[发明专利]表面处理铜箔及其制造方法以及用该表面处理铜箔制成的包铜层叠物

说明书

                     技术领域

本发明涉及经过抗腐蚀处理的表面处理铜箔及其制造方法，以及使用该表面处理铜箔制成的包铜层叠物。

                     背景技术

通常，铜箔作为生产印刷线路板的材料，被广泛应用于电气工业和电子工业。通常是通过热压将电沉积铜箔结合在一种绝缘聚合物基材如玻璃环氧树脂基材、酚聚合物基材或聚酰亚胺基材上，形成一包铜层叠物，由此制得的层叠物被用来制造印刷线路板。

特别是，在其表面形成了用作抗腐蚀层的锌-铜-镍三元合金电镀层的铜箔获得了广泛的应用，在制造印刷线路板时该铜箔具有优异的抗热性能(一般称为UL抗热性能)和对化学制剂(具体是对盐酸)的抵抗性能。在这些特性中，对抗盐酸性能可以通过以下步骤评估。在实验中，将一块具有铜箔图案的印刷线路板放在一预定浓度的盐酸溶液中浸一段预定时间。不测量渗入铜箔图案与线路板基材界面之间的盐酸溶液的数量，而测量其浸前与浸后的的剥离强度。计算浸后剥离强度对于初始剥离强度的损失百分比，用该值来作为抗盐酸性能的指标。

通常情况下，当印刷线路板铜箔图案的线宽减少时，用来生产印刷线路板的铜箔需要有更大的抗盐酸性能。当铜箔剥离强度相对于初始剥离强度有大的减少时，铜箔图案和基材之间的界面易于被盐酸溶液渗透而易于被腐蚀。在由这些铜箔制成的印刷线路板中，由于制作印刷线路板的过程中要使用多种酸性溶液处理铜箔，使得铜线路图案有可能从基材上脱落下来。

近年来，电子设备和电气设备的厚度、重量和尺寸都不断地减少，因而，相应要求进一步减小在印刷线路板上形成的铜箔图案的线宽。这样，就进一步要求在印刷线路板的制造中使用到的铜箔具有更高的抗盐酸性能。

一些文献，如日本特许公开公报1992年第318997号和1995年第321458号公开了一种铜箔，该铜箔具有由锌-铜-镍三元合金电镀层与铬酸盐层结合形成的抗腐蚀层，并有优异的抗盐酸性能。在提交上述专利申请时，通常是测量线宽1mm的铜箔图案样品来测试其抗盐酸性能。上述出版物的说明书揭示了测试是测量线宽1mm、由铜箔得到的铜箔图案样品进行的。实际上，本发明者在试验的基础上，用上述出版物公开的方法制得了铜箔，并使用由该铜箔得到的线宽1mm的铜箔图案样品进行了抗盐酸性能的测试。结果和那些出版物公开的相似。一些文献，如下述特许公开公报，公开了提高铜箔抗盐酸性能的方法，包括用硅烷偶联剂处理将要与基材结合的表面。

然而，通过测试由铜箔形成的线宽0.2mm的铜箔图案的抗盐酸性能(该铜箔是准备用来依上述公开特许公开专利出版物公开的方法进行测试)，本发明者发现大多数样品的抗盐酸性能是15％以上的剥离强度损失。关于目前铜箔抗盐酸性能的测试，人们一致认为除非用线宽大约0.2mm的铜图案样品作测试，否则，达到最新的减小铜箔图案线宽趋势的产品质量难于保证。例如，即使在测量由铜箔制成的线宽1mm的铜箔图案时，铜箔的抗盐酸性能是大约3％的剥离强度损失，但是在测量由该铜箔制成的线宽0.2mm的铜图案时，同样的铜箔的抗盐酸性能竟达到超过10％的剥离强度损失。在一些情况下，剥离强度损失百分比达到20％更多。因此不能用常规的测试方法(包括测量线宽1mm的铜箔图案)来测试生产细间距铜箔图案的铜箔的质量。

在包铜层叠物中，硅烷偶联剂出现在形成于金属性铜箔上的抗腐蚀层和由各种各样的有机材料形成的基材之间。但是，硅烷偶联剂的细节，例如其使用方法，尚未获得充分的研究。迄今为止，已申请了几个与使用硅烷偶联剂的铜箔有关的专利。

例如，日本专利出版物1985年第15654号和1990年第19994号公开了一种铜箔，在该铜箔表面上形成了锌或锌合金层，在该锌或锌合金层上形成了铬酸盐层，而在铬酸盐层上形成了一个硅烷偶联剂层。根据对上述专利出版物的全面的思考可以判断，这些专利将注意力集中于铬酸盐层形成后的干燥处理和干燥后的硅烷偶联剂处理。但是，本发明者发现，除非能控制一种特殊的因素，否则将难于获得期望性能的铜箔。即是说，在试验的基础上，用所述的方法生产铜箔，铜箔的性能和质量，尤其是抗盐酸性能和耐湿性，在各批量之间的变化还是很大的。

日本专利出版物1990年第17950号揭示，用硅烷偶联剂处理铜箔能增加其抗盐酸性能，但该文并没有具体指出铜箔的耐湿性如何。近年来，在形成微型线路和多层印刷线路板方面，在半导体器件封装的领域中都出现了相应的问题。由于使用的包铜层叠物的耐湿性差，出现了多层印刷线路板的分层以及封装的半导体器件加压蒸煮器性能变差这些问题。