[发明专利]铝和铜的复合箔

说明书

本发明总体上涉及制备和使用超薄铜箔，更具体的是涉及便于在制备印刷线路板的过程中处理超薄铜箔的复合箔。本发明还涉及一种复合箔，其中有一层独特的金属层放置在铝载体和超薄铜箔之间，以及制备和使用这一复合箔的方法。

随着电子设备和相关电路的小型化，印刷线路板上电路的布线图案宽度和间距变得非常窄。结果，用来制备电路的铜箔变得越来越薄，例如使用12微米厚的箔，而不是常规的35微米和18微米的箔。近年来，对这些薄铜箔的需求增加了，人们已经在尝试超薄铜箔。然而，处理12微米或更薄的铜箔是困难的。例如，当制备和/或加工时它会起皱或撕裂。将超薄铜箔用作多层印刷线路板的外层时也会发生类似的问题。需要一种对超薄铜箔进行加工而避免这些问题的方法。

早先有人提出将超薄铜箔支承在金属载体层上，该金属载体层在铜箔层压到底材上之后剥去。通常在铜箔和金属载体之间使用一层剥离层。由这些载体上的超薄铜箔制备印刷线路板可以如下进行：在厚18-70微米的金属载体层上淀积一层厚度为1-12微米的铜层，然后将铜层的外露表面施加到一种预浸渍体(如玻璃增强的环氧树脂或类似物质)上，用热压进行层压。最后，分离金属载体层，留下敷铜箔层压板，由它可以制备印刷线路板。

已经提出了多种载体金属和剥离层类型。当铝用作载体层时，已经提出了多种类型的剥离层，例如：

1.Cr、Pb、Ni和Ag的硫化物或氧化物构成的剥离层(例如于美国专利No.3,998,601和EPO No.208 177 A中所披露的)；

2.在先镀锌或用锌酸盐处理之后用镍或镍合金镀敷形成的剥离层(例如于美国专利No.3,936,548和3,990,926中所披露的)；

3.氧化铝剥离层(例如于日本专利申请公开(经审查)No.昭60-31915、美国专利No.4,293,617和英国专利No.GB 1,458,260中所披露的)；或

4.二氧化硅剥离层(例如于美国专利No.4,357,395中所披露的)。

然而，人们发现这些常规的载体上的铜箔存在着问题。

当剥离层在载体层表面上不均匀时，载体层和超薄铜箔之间的粘合强度会不均匀。结果，在层压成复合箔之后剥去载体层时，如果粘合强度高，则一些超薄铜箔会留在载体层上，不能制得所需的电路图案。如果粘合强度弱，则在制备和使用复合箔的过程中超薄铜箔会从载体层上过早地脱离。

将氧化物、硫化物、铬或无机物质(如铬等)用作剥离层时，在剥去载体层后会有一些无机物质留在超薄铜箔的表面上。

最后，当于高温下将复合箔层压在底材(如环氧预浸渍体)上时，通常难以剥除载体层，可能需要使用化学蚀刻来除去载体。层压中所用的高温还容易导致铜箔由于表面氧化而褪色。

由于这些问题，尽管已经有了上面提出的方法，目前工业上并未普遍使用超薄铜箔在载体层上的复合材料。

因此，本发明的发明人旨在寻找一种能够克服上述问题的复合箔，以及这些复合箔的制备方法。他们研究了已有技术中按常规提出的作为复合箔剥离层的金属和/或金属化合物。

本发明的发明人发现，将铜直接淀积在铝表面或涂覆有氧化铝的表面上，由于其粘合强度太弱而不够理想。结果，在加工或层压至绝缘底材的过程中超薄铜箔会很容易地从铝载体层上脱离。

本发明的发明人还发现，将锌用作剥离层时，如已有技术所指出的，粘合强度太高以致于不能容易地除去铝载体。因此，需要蚀刻除去铝，这些过程会带来不希望有的结果。较好的是机械剥离铝载体，这样可以避免蚀刻。

将锌淀积在铝上通常用一个化学置换反应来进行，这一反应被称为“锌酸盐反应”。溶液中锌化合物提供的锌离子与铝载体接触。铝表面发生溶解，被锌金属置换。可以在非常短的时间内淀积足够的锌金属。因此，尽管锌酸盐方法不易控制，但它很简便。锌的电淀积较易控制。但是即使是使用电淀积，锌对于铝的粘合力还是太强以致于不易除去铝载体。

在另一个共同转让的专利申请中，使用某些有机化合物作为剥离层来克服超薄铜箔和金属载体之间与粘合强度有关的问题。以下，本发明会说明如何成功地在超薄铜箔和铝载体之间使用锌。

本发明中所用术语“粘合强度”是指从超薄铜箔上分离载体层所需的力。术语“剥离强度”是指从已经层压了超薄铜箔的底材上分离该超薄铜箔所需的力。