[发明专利]印刷布线板用铜箔

说明书

技术领域

本发明涉及一种印刷布线板用铜箔，特别是涉及一种挠性印刷布线板用铜箔。

现有技术

印刷布线板在这半个世纪以来发展快速，如今几乎所有电子设备中均有使用。随着近年来电子设备的小型化、高性能化需求的增大，搭载部件的高密度安装或信号的高频化不断发展，对于印刷布线板也要求导体图案的微细化(细节距化)或高频响应等。

印刷布线板通常经过如下步骤来制造：将绝缘基板粘结于铜箔，制成覆铜叠层板后，通过蚀刻将导体图案形成于铜箔面。因此，对于印刷布线板用铜箔，要求与绝缘基板的粘结性或蚀刻性。

提高与绝缘基板的粘结性的技术，通常实施称为粗化处理的在铜箔表面形成凹凸的表面处理。例如具有下述方法：在电解铜箔的M面(粗面)，使用硫酸铜酸性镀浴，电沉积大量呈树枝状或小球状的铜而形成微细的凹凸，并利用锚固效应来改善粘结性。在粗化处理后，为了进一步提高粘结特性，通常进行铬酸盐处理或利用硅烷偶联剂的处理等。

而且，也已知有在未实施粗化处理的平滑的铜箔表面形成锡、铬、铜、铁、钴、锌、镍等的金属层或合金层的方法。

粘结铜箔的绝缘基板大多使用聚酰亚胺，因此通常使用将与聚酰亚胺的粘结强度较高的铬被覆在铜箔表面的方法。

而且，研究开发有如下技术：作为对平滑的铜箔表面的表面处理，形成防止Cu原子向聚酰亚胺层扩散的第1金属层，并在该第1金属层上，以蚀刻性良好的程度薄薄地形成与绝缘基板的粘结性良好的Cr层来作为第2金属层，由此同时获得与绝缘基板的良好粘结性及良好蚀刻性。其原因在于，如果Cu原子或Cu氧化物向聚酰亚胺侧扩散，则粘结界面附近的聚酰亚胺层会变得脆弱，而成为剥离的起点。

在铜箔表面被覆铬层的方法，具有湿式处理方法或干式处理方法等。其中，以湿式处理将铬层被覆在表面的方法有：在铜箔表面形成Zn层或Zn合金层，进一步在该层上形成铬酸盐层的方法；以及在铜箔表面形成不含Zn的层，然后在该层上不形成铬酸盐层的方法。前者的例子披露于专利文献1，后者的例子则披露于专利文献2。在Zn层或Zn合金层上形成铬酸盐层时，在Zn层或Zn合金层中的Zn与溶液中的Cr⁶⁺之间会发生置换反应，而析出Cr的氢氧化物。该方法中，Cr以氢氧化物的状态析出。因此，析出的Cr的价数并非为0价，而是与聚酰亚胺的粘结性优异的3价。

而且，使用干式处理的方法披露于专利文献3。在专利文献3记载有：在铜箔的表面形成Ni－Cr合金层，在该合金层的表面形成规定厚度的氧化物层，由此即使在铜箔表面平滑且锚固效应较低的状态下，也可大幅提高与树脂基材的粘结性。而且，披露有如下的印刷布线基板用铜箔：在表面蒸镀形成1～100nm的Ni－Cr合金层，然后在该合金层的表面形成厚度0.5～6nm的Cr氧化物层，且最表面的平均表面粗糙度Rz JIS为2.0μm以下。

[专利文献1]日本特开2005－344174号公报

[专利文献2]日本特开2007－007937号公报

[专利文献3]日本特开2007－207812号公报。

发明内容

上述各现有技术中，就形成细节距的电路的观点而言，利用粗化处理提高粘结性的方法并不好。即，如果由于细节距化而使得导体间隔变窄时，则会有粗化处理部在利用蚀刻形成电路后残留在绝缘基板上，引起绝缘劣化的风险。如果为了防止该问题而拟蚀刻整个粗化表面时，则需要较长的蚀刻时间，且无法维持规定的布线宽度。

就粘结强度的观点而言，与在粗化处理面叠层聚酰亚胺的方法相较之下，在平滑的铜箔表面叠层聚酰亚胺的方法不好。其原因在于，粗化处理面由于锚固效应而获得粘结强度，相对于此，当不进行粗化处理时，则不会获得锚固效应，而且由于Cu原子会扩散到聚酰亚胺中，导致界面附近的聚酰亚胺层变得脆弱，而使得该部分成为剥离的起点。

而且，在干式处理中，例如设置Ni层或Ni－Cr合金层的方法，与绝缘基板的粘结性的基本特性具有大幅的改善余地。前者由于与聚酰亚胺等的粘结性良好的Cr³⁺不存在的缘故，而后者则是由于皮膜中与Ni共存，因此Cr³⁺的存在比例较低的缘故。

而且，在以干式处理设置Cr层的方法中，虽在室温下可获得较高的粘结强度，但在该叠层体经受热历史时，如果层厚度较薄，则源自铜箔的Cu原子会向Cr层中扩散而侵入聚酰亚胺层内，使粘结强度劣化。另一方面，如果Cr层厚至足够防止Cu原子扩散的程度，则表面处理层的蚀刻性较差。这是在为了形成电路图案而进行蚀刻处理后，Cr残存在绝缘基板上的被称为「蚀刻残留」的现象。