[发明专利]具有提高了的撕裂能度的金属箔以及制造这种金属箔的方法

说明书

本发明涉及用于制作电子装置（如印刷电路板）的电解沉淀金属箔的处理以及制造这种金属箔的过程。更具体地说，本发明涉及金属箔表面的处理过程，用以改进金属箔与基片（substrate）之间的粘附程度。本发明可使用于包括分层式电子装置（如印刷电路板PCB）在内的电力及电子装置领域。

金属箔（例如铜箔）已在多种电子和电气元件技术中得到广泛应用。已经发展出一个独立的技术领域来生产用于这些工业的金属箔以便达到适用于各种应用的品质。在商品生产方面，对金属箔增加所需品质的首要手段是从含金属离子的槽中电解沉积金属。这种处理过程已用来生产具有显微树状（即象树样的或结核状（nodular）的）结构的粗糙表面，以增强箔表面与其他材料的粘附程度。电解沉淀也用来使用某些金属作为热屏蔽层、高温金属层逸散阻挡层、防氧化层、防化学腐蚀层，和/或提供某些电特性，如电流电阻特性。

在金属箔（如铜、锡、镍箔）经过处理达到前述品质之后，它们特别适用于各种电子和电气部件。其中特别有意义的是印刷电路板（PCB）以及PCB部件，特别是多层的PCB叠层、固态开关及其他类似产品，它们已经发展起来以满足电子部件小型化的需要以及PCB上有高密度电接点和电路的需要。用电解沉淀从电镀槽中生产这种金属箔的技术和/或在滚轧机中处理金属来生产这种金属箔的技术都已是在本门工艺中众所周知的。

生产电子应用金属箔的典型实例是用电解沉淀过程生产铜箔。这种处理过程通常涉及使用带有阳极和阴极的电沉积池（EFC）通常含有硫酸铜和硫酸的电解槽液、以及在适当电势的电流源。当在阳极和阴极间加上电压时，铜便沉积到阴极表面。

制造铜箔的过程从制成电解液开始，通常是将金属铜原材料在硫酸中溶解（或者说溶化）。当铜溶解之后，对溶液要进行高强度的纯化处理，以保证电解沉淀成的金属箔不含有破碎和/或不连续。在溶液中可以加入各种品质控制剂。

将溶液泵入EFC，当在阳极和阴极间加电压时便在阴极发生铜的电解沉淀。典型情况是，电解过程使用可转动的园柱状阴极滚筒（drums），它们可以有各种直径和宽度。然后将电解沉积的箔从柱状阴极上取下来。这样生成的金属箔是成卷的，因为阴极在转动。通常阳极的形状是适应于阴极的，以使阳极和阴极之间的间隔保持不变。这是为了使产生的金属箔在整个一卷中有不变的厚度所需要的。使用这种电解沉淀方法制备的铜箔有一面是平滑闪光的（与滚筒接触的一面），另一面是粗糙或暗淡的（铜沉淀生长前沿）。

应用于PCB和其他电子装置的导电箔可能要再进行处理，至少对粗糙面要进行处理，以增强粗糙面和叠层之间的粘结与撕裂强度。典型的箔处理是用粘结材料（bonding    material）来处理，以增加表面面积从而增强粘结和提高撕裂强度。也可以将箔加以处理以提供一个热屏蔽层（这可能是黄铜），从而防止撕裂强度随温度升高而降低。最后，可以用稳定剂来处理箔以防止箔的氧化这些处理都是众所周知的。

由于不断增加对苛刻环境中电子部件的依赖，需要具有改进的撕裂强度和能够忍受热机械应力的导电金属箔。电子控制装置正在越来越普遍地应用于车辆（如轿车、卡车）和重型设备中的燃烧条件微处理器控制以及在工业环境下其电路受到高温和/或化学应力前设备中，如电子化学或冶金过程控制设备、自动操纵设备等。由于苛刻的地理环境也会引起应力。

由于一般称之为“尘埃”或者“重尘埃”沉积的形成，因此人们在金属泊上沉积一层高断面树形金属沉积层来提高撕裂强度的尝试的效果也是有限的，电沉积层的“尘埃”特性的形成是因为生成了大量树形支撑不足的结核状，其结果是产生了大量易从金属泊剥离而形成松弛的“尘埃”表面的结核状。由于这个缺陷，在把金属泊与另一个基底（加叠层）进行树形固定时，有“尘埃”的高断面电沉积层就具有较低或者不足的撕裂强度。

不仅影响撕裂强度，而且还引发另一个问题，即“处理传递”表现为电沉积金属以金属粒子的形式从金属泊上分离，并渗入叠层材料中。这是不希望出现的，因为这些粒子会在多层电路板叠层的相互绝缘的导电材料层之间形成不应有的电子流。

本发明提供一种用来获得既能消除上述的缺点又能提供额外的有利特性的具有结核状高断面对形金属沉积层的金属泊的方法。

本发明的一个方面是一个金属箔在一个表面上有二个重叠的电解沉积层，第一层与所述表面相邻，构成树状沉积，主要含有第一种金属;第二层为金属闪光膜（flash）沉积于所述第一层之上主要含有不同于所述第一种金属的第二种金属。