專利名稱：積層板用銅合金箔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種用于印刷配線板用積層板的銅合金箔。
上述印刷配線板中，軟基板以具有可撓性為特征，除了可使用于可動(dòng)部的配線外，也可在電子機(jī)器內(nèi)以折曲狀態(tài)收納，因此可作為省空間的配線材料使用；又由于基板本身較薄，因此也可做為半導(dǎo)體包封體的插入物或液晶顯示器的IC卷帶式承載器使用；而軟基板則有將樹脂基板及銅箔利用接著劑積層后，由將接著劑加熱加壓，硬化后所形成的三層軟基板、及不使用接著劑，將樹脂基板與銅箔加熱加壓，直接積層的二層軟基板；其中，三層軟基板是于樹脂基板上使用聚醯亞胺樹脂膜或聚酯樹脂膜，且接著劑則可廣為使用環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂等，至于二層軟基板則一般多于樹脂基板上使用聚醯亞胺(polyimide)；近年來，考慮到環(huán)保因素而廣為使用無鉛焊錫(soft solder)，然而由于其融點(diǎn)比公知的鉛焊錫高，因此對(duì)軟基板耐熱性的要求也趨嚴(yán)格。
印刷配線板是將鍍銅積層板浸蝕后，形成各種配線圖形，利用焊錫連接電子元件進(jìn)行裝配，為使印刷配線板的材料能在高溫下反復(fù)曝曬，而必須具有耐熱性，近年來，雖由于環(huán)境因素而漸趨使用無鉛焊錫，然而其融點(diǎn)比公知的鉛焊錫高，而印刷配線板也需具有高耐熱性，因此，由于二層軟基板僅使用于有機(jī)材料中耐熱性優(yōu)越的聚醯亞胺樹脂，與三層軟基板相較之下，較易改善其耐熱性，而增加其使用量。
印刷配線板的導(dǎo)電材主要使用銅箔，而銅箔依其制造方法不同又分為電解銅箔及壓延銅箔，其中電解銅箔是由電解硫酸銅浴中，在鈦或不銹鐵桶上電解析出銅而制得。
壓延銅箔是由壓延滾輪經(jīng)塑性加工所制得，而壓延滾輪的表面形態(tài)會(huì)轉(zhuǎn)印至箔的表面，使其得到平滑的表面，由于用于軟基板用導(dǎo)電材的銅箔，需具有良好的可撓性，因此主要使用壓延銅箔；用于印刷配線板的銅箔為改善與樹脂間的接著性，而于銅箔表面將銅粒子以電鍍方法施以粗化電鍍處理，由此于銅箔表面形成凹凸，使銅箔咬住樹脂得到機(jī)械性接著強(qiáng)度，即以所謂的固定(anchor)效果來改善接著性；在三層軟基板中，為改善金屬的銅箔與有機(jī)物的接著劑的接著強(qiáng)度，可試著在銅箔上涂布有機(jī)硅烷偶合劑(silane coupling agent)；但，由于二層軟基板的壓著溫度為300℃～400℃，較三層軟基板的100℃～200℃高溫，而容易引起偶合劑的熱分解，無法改善接著性，再者，箔通常是指厚度在100μm以下的薄板。
近年來，伴隨著電子機(jī)器的小型化、輕量化、高機(jī)能化，對(duì)印刷配線板高密度裝配的要求也提高，軟基板雖可作為省空間配線材料、半導(dǎo)體包封體(package)的插入物或液晶顯示器的IC卷帶式承載器(ICtape carrier)使用，特別是在這些用途中由于高密度裝配的要求，使電子電路的配線寬度與配線間隔縮小，更為精細(xì)化，然而表面較粗的銅箔或在粗化電鍍處理中形成凹凸的銅箔，當(dāng)其以浸蝕形成電路時(shí)，會(huì)在樹脂形成銅的蝕刻殘留，降低蝕刻的直線性，容易造成電路寬度不均一；因此，為促進(jìn)電子電路精細(xì)化，以表面粗糙度小的銅箔，或不施粗化電鍍處理表面粗糙度小的銅箔，與樹脂膜相互貼合為理想。
在計(jì)算機(jī)或移動(dòng)通信等電子機(jī)器中，其信號(hào)呈高周波化，而當(dāng)信號(hào)的周波數(shù)在1GHz以上時(shí)，電流僅流于導(dǎo)體表面的趨膠作用(skineffect)更為顯著，在銅箔施以粗化電鍍處理后，雖于表面形成凹凸使其粗化，但在1GHz以上的高周波中，其對(duì)在表面凹凸處傳送路徑變化的影響則不可忽視，為對(duì)應(yīng)該影響則必須以不施予粗化電鍍處理來確保接著強(qiáng)度，此時(shí)，也以不施粗化電鍍處理表面粗糙度小的銅箔，與樹脂膜相互貼合為理想。
用作導(dǎo)電材的銅箔的材料，可使用純銅或包含少量添加元素的銅合金，隨著電子電路的精細(xì)化，導(dǎo)體的銅箔變薄，又由于電路寬度變小，相對(duì)于銅箔的特性，則需要直流電阻耗損小且導(dǎo)電率高，而由于銅為導(dǎo)電性優(yōu)良的材料，在重視導(dǎo)電性的上述領(lǐng)域中，一般多使用純度在99.9％以上的純銅，但當(dāng)銅的純度提高時(shí)，相對(duì)的強(qiáng)度則降低，然而若銅箔變薄其操作性也惡化，因此銅箔的強(qiáng)度以較大者為理想。
在該狀況下，將適于導(dǎo)電材、純度高的無氧銅壓延后形成的銅箔，在不施以粗化電鍍處理的表面平滑狀態(tài)下，試著將形成樹脂基板的聚醯亞胺不以接著劑使其接著，制作二層軟基板，其結(jié)果可知，聚醯亞胺膜與純銅的壓延銅箔間的接著性低下，且易剝離，進(jìn)而判定若將不施以粗化電鍍處理、表面粗糙度小的銅箔，用于二層軟基板的導(dǎo)電材時(shí)，銅箔易產(chǎn)生剝離，且易發(fā)生造成斷線等缺點(diǎn)的問題；因此，需要一種具有高導(dǎo)電性及高強(qiáng)度，且即使不施以粗化電鍍處理，與聚醯亞胺樹脂間的接著性依然優(yōu)越的表面粗糙度小的銅箔。
本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)聚醯亞胺的接著性，可利用導(dǎo)電性優(yōu)越的純銅為基底，再加上少量添加元素的銅合金來改善，具體而言，即將各種添加元素對(duì)聚醯亞胺的接著性、強(qiáng)度及導(dǎo)電性的影響，不斷進(jìn)行研究的結(jié)果，是在提供一種(1)添加元素成分的質(zhì)量比例中，包含鉻0.01～2.0％、鋯0.01～1.0％其中一種以上，且有銅及不可避雜質(zhì)的殘留，拉伸強(qiáng)度在600N/mm2以上，導(dǎo)電率在50％IACS以上，表面粗糙度為十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)中的2μm以下，而不施以粗化電鍍處理，與聚醯亞胺膜直接接合時(shí)的180°剝離強(qiáng)度在8.0N/cm以上，具有上述特征的積層板用銅合金箔；(2)添加元素成分的質(zhì)量比例中，包含鉻0.01～2.0％以下、鋯0.01～1.0％其中一種以上，再者包含銀(Ag)、鋁(Al)、鈹(Be)、鈷(Co)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、鎳(Ni)、磷(P)、鉛(Pb)、硅(Si)、錫(Sn)、鈦(Ti)及鋅(Zn)各成分中一種以上，總量在0.005％～2.5％，且有銅及不可避免雜質(zhì)的殘留，拉伸強(qiáng)度在600N/mm2以上，導(dǎo)電率在50％IACS以上，表面粗糙度為十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)中的2μm以下，而不施以粗化電鍍處理，與聚醯亞胺膜直接接合時(shí)的180°剝離強(qiáng)度在8.0N/cm以上，具上述特征的積層板用銅合金箔；(3)添加元素成分的質(zhì)量比例中，包含鎳1.0～4.8％及硅0.2～1.4％，且有銅及不可避雜質(zhì)的殘留，拉伸強(qiáng)度在650N/mm2以上，導(dǎo)電率在40％IACS以上，表面粗糙度為十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)中的2μm以下，而不施以粗化電鍍處理，與聚醯亞胺膜直接接合時(shí)的180°剝離強(qiáng)度在8.0N/cm以上，具上述特征的積層板用銅合金箔；(4)添加元素成分的質(zhì)量比例中，包含鎳1.0～4.8％及硅0.2～1.4％，再者包含銀、鋁、鈹、鈷、鐵、鎂、磷、鉛、錫、鈦及鋅各成分中一種以上，總量在0.005％～2.5％，且有銅及不可避雜質(zhì)的殘留，拉伸強(qiáng)度在650N/mm2以上，導(dǎo)電率在40％IACS以上，表面粗糙度為十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)中的2μm以下，而不施以粗化電鍍處理，與聚醯亞胺膜直接接合時(shí)的180°剝離強(qiáng)度在8.0N/cm以上，具有上述特征的積層板用銅合金箔。
鉻(Cr)、鋯(Zr)鉻、鋯是在制造樹脂時(shí)，有促進(jìn)聚合的觸媒作用，因此，由將鉻、鋯添加于銅形成合金箔，可提高與聚醯亞胺間的接著性，其理由是由于鉻、鋯為活性元素，在促進(jìn)金屬與樹脂結(jié)合的同時(shí)，也強(qiáng)化界面的結(jié)合，這些添加量若過少則觸媒無法充分作用，金屬與樹脂的結(jié)合無法充分進(jìn)行，使接著性的改善效果?。蛔鳛橛∷⑴渚€板在實(shí)用上不造成阻礙，則其180°剝離強(qiáng)度必須在8.0N/cm以上，在銅箔的處理上，由于銅箔厚度若趨薄則操作性也隨之劣化，因此銅箔的強(qiáng)度以較大者為宜；而當(dāng)考慮到將銅箔與聚醯亞胺膜積層時(shí)的處理，則必須將銅箔的拉伸強(qiáng)度維持于600N/mm2以上；鉻、鋯具有提高銅的強(qiáng)度、及與聚醯亞胺間接著強(qiáng)度的效果，若增加鉻、鋯的添加量，則也增加銅箔強(qiáng)度及與聚醯亞胺間的接著強(qiáng)度；為得到上述的特性，則必須添加鉻、鋯中至少一種以上，且其添加的質(zhì)量比必須在0.01％以上。
另一方面，一旦增加鉻及鋯的添加量，則會(huì)產(chǎn)生鑄造時(shí)由偏析所引起的粗大結(jié)晶物，粗大結(jié)晶物所包含的金屬材料在熱壓延時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂縫，使加熱加工性惡化；隨著電子電路的精細(xì)化，使導(dǎo)體的銅箔變薄，又電路幅度變小，相對(duì)于銅箔的特性則需要直流電阻耗損小且導(dǎo)電率高者，鉻及鋯的添加量若增加導(dǎo)電性則降低；因此，為了不發(fā)生這些問題，鉻添加量的上限，其質(zhì)量比為2.0％，而理想為0.4％，這是為使塑性加工容易之故，鋯的上限為1.0％，理想為0.25％，這是為使塑性加工更容易之故，因此以聚合物為基材的印刷配線體的積層用銅合金箔，其合金成分的適當(dāng)添加范圍為，質(zhì)量比中鉻為0.01％～2.0％、更理想為0.01～0.4％，又，鋯為0.01～1.0％，更理想為0.01～0.25％。
鎳(Ni)、硅(Si)上述發(fā)明(3)中鎳是在制造樹脂時(shí)，有促進(jìn)聚合的觸媒作用，因此，由將鎳添加于銅形成合金箔，可提高與聚醯亞胺間的接著性，其原因在于，鎳在促進(jìn)金屬與樹脂間結(jié)合的同時(shí)，也可強(qiáng)化界面結(jié)合，因此，其含量若過少則無法作為觸媒充分發(fā)揮作金屬與樹脂的結(jié)合無法充分進(jìn)行，使接著性的改善效果?。欢【€板為在實(shí)用上賦予無障礙的180°剝離強(qiáng)度8.0N/cm以上時(shí)，以比來說，鎳的含量在1.0％以上是必要的；又，硅為鎳與Ni2Si的物所形成，有銅的強(qiáng)度增加效果與導(dǎo)電率增高效果，鎳(Ni)的含有滿1.0％及硅(Si)的含有量未滿0.2％時(shí)，由以上的作用并無法達(dá)到期的強(qiáng)度。
另一方面，在發(fā)明(3)中，鎳及硅的含有量增加時(shí)，鑄造時(shí)無加強(qiáng)度，反生成粗大的結(jié)晶物，含有粗大結(jié)晶物的金屬材料在熱時(shí)，會(huì)發(fā)生裂痕，而在冷壓延中，露出材料表面造成表面缺陷，含量多時(shí)，導(dǎo)電率也會(huì)顯著下降，因此并不適合作為電路用導(dǎo)電為避免這些問題，含有量上限為，以質(zhì)量比來說分別為，鎳在4.8下，更佳為3.0％以下，硅在1.4％以下，更佳為1.0以下％，此為進(jìn)行塑性加工之故；因此，將聚合物做為基材的印刷配線板的積用銅合金箔，其合金成分的適當(dāng)含有量范圍為，質(zhì)量比鎳在1.0～4更佳為1.0～3.0％，而且，硅在0.2～1.4％，更佳為0.2～1.0％。
銀、鋁、鈹、鈷、鐵、鎂、鎳、磷、鉛、硅、錫、鈦及鋅鋁、鈹、鈷、鐵、鎂、鎳(但鎳為只限于銅-鉻/鋯(Cu-Cr/Zr)是合添加元素，此段落中以下皆相同)、磷、鉛、硅(但硅為只限于銅鋯系合金的添加元素，此段落中以下皆相同)、錫、鈦及鋅，以其他一種為主，由固溶強(qiáng)化，有提高銅合金強(qiáng)度的效果，必要時(shí)可應(yīng)需添加一種以上；其含有量在總量未滿0.005％時(shí)，在上記作用中并無得到預(yù)期的效果，反之，若總量超過2.5％時(shí)，導(dǎo)電性、焊接性、加性會(huì)明顯劣化。因此，銀、鋁、鈹、鈷、鐵、鎂、鎳、磷、鉛、錫、鈦及鋅含有量的范圍，定于總量的0.005～2.5％。
銅箔表面粗糙度變大時(shí)，電氣信號(hào)的周波數(shù)在1GHz以上，由電流僅流于導(dǎo)體表面的趨膠作用，阻抗增大，會(huì)影響到高周波信號(hào)的傳送，因此，用于高周波電路用途的導(dǎo)電材，降低表面粗糙度是必要的，檢討表面粗糙度及高周波特性關(guān)聯(lián)的結(jié)果，可知做為印刷配線板的積層板用銅合金箔時(shí)，表面粗糙度在十點(diǎn)平均表面粗糙度(Rz)的2μm時(shí)為佳；而降低表面粗糙度的方法為，將壓延銅箔、電解解箔的制造條件適當(dāng)化，如所謂將銅箔表面化學(xué)研磨或電解研磨的方法；一般來說，壓延銅箔可輕易地降低表面粗糙度，將壓延機(jī)的滾輪的表面粗糙度變小，轉(zhuǎn)印至銅箔的滾輪的側(cè)面也可變小。
本發(fā)明銅合金箔的制造方法并無特別限定，例如由鍍合金法，可制造電解銅箔或?qū)⒑辖鹑芙忤T造壓延的壓延銅箔等方法，以下用一例說明使用壓延的方法；在溶融純銅中，添加定量的合金元素，在鑄型內(nèi)鑄造鑄錠。溶解鑄造過程中，由于添加了所謂鉻、鋯、硅的活性元素，因此為抑制氧化物等的生成，而以在真空中或惰性氣體中進(jìn)行為理想；鑄錠是在熱壓延至一定程度的厚度后，進(jìn)行削皮，其后反復(fù)進(jìn)行冷壓延及退火(annealing)，最后在進(jìn)行冷壓延時(shí)完成箔片，壓延完成的材料因付著有壓延油，因此需以丙酮或石油系溶劑等做脫脂處理。
由退火生成氧化層后，在后工程中會(huì)產(chǎn)生障礙，不論退火是在真空中或惰性氣體中進(jìn)行，都必須在退火后去除氧化層，例如利用酸洗去除氧化層中，以使用硫酸+過酸化氫、及硫酸過酸化氫+氟化物為佳。
以下說明本發(fā)明的實(shí)施例。
銅-鉻/鋯(Cu-Cr/Zr)系銅合金的制作，是將作為主原料的無氧銅，利用高周波真空誘導(dǎo)溶解爐，在氬氣(Ar)中，于高純度黑鉛制容器中溶解，從作為副原料的銅鋯合金、銅鋯母合金、鎳、鋁、銀、銅鈹母合金、鈷、鎂、錳、銅磷母合金、鉛、鈦、亞鉛等選出添加元素添加后，在鑄鐵制的鑄型內(nèi)鑄造，以此方法可得厚度30mm、寬度50mm、長(zhǎng)度150mm、重量約2kg的銅合金鑄錠，將此鑄錠在900℃中加熱，由熱壓延壓延至厚度8mm為止，在去除氧化層后，反復(fù)進(jìn)行冷壓延及熱處理，可得壓延成厚度為35μm的銅合金箔。含有鉻或鋯的銅合金為時(shí)效硬化型的銅合金，在最終冷壓延前，加熱至600～900℃后，在水中急速冷卻的溶體化處理，及在350～500℃的溫度中加熱1～5小時(shí)，進(jìn)行時(shí)效處理，析出鉻或鋯，提高強(qiáng)度及導(dǎo)電性。
銅-鎳-硅(Cu-Ni-Si)系銅合金的制作，是將作為主原料的無氧銅，利用高周波真空誘導(dǎo)溶解爐，在氬氣中，于高純度黑鉛制容器中溶解，從作為副原料的鎳、銅硅母合金、銀、鋁、銅鈹母合金、鈷、鐵、鎂、銅磷母合金、鉛、鈦、亞鉛等選出添加元素添加后，在鑄鐵制的鑄型內(nèi)鑄造，以此方法可得到厚度30mm、寬度50mm、長(zhǎng)度150mm、重量約2kg的銅合金鑄錠，將該鑄錠在900℃中加熱，由熱壓延壓延至厚度8mm為止，在除去酸化層后，反復(fù)進(jìn)行冷壓延及熱處理，可得壓延成厚度為35μm的銅合金箔。
由以上方法所得的厚度為35μm的銅-鉻/鋯系、銅-鎳-硅系銅合金箔，由于附著有壓延油，必須在丙酮中浸漬以去除油分，將其浸漬在含有硫酸10質(zhì)量％及過酸化氫1質(zhì)量％的水溶液中，去除表面氧化層及防銹皮膜。此外，不進(jìn)行粗化電鍍處理或有機(jī)硅烷偶合處理等改善接著性的特別表面處理，由此制作的銅合金箔，使用平面加熱壓鑄機(jī)與聚醯亞胺膜接著，接著條件為，將銅合金箔與聚醯亞胺膜重疊，在溫度保持330℃的平面加熱壓鑄機(jī)上預(yù)熱五分鐘后，將壓力加壓至490N/cm2保持五分鐘后，解除壓力加以冷卻；聚醯亞胺膜有均苯四甲酸(pyromellitic acid)系、聯(lián)苯二甲酸(biphenyl tetracarboxylic acid)系、苯酮二甲酸(benzophenone tetracarboxylic acid)系等種類，在軟基板中通常使用厚度為10～60μm較多。聚醯亞胺膜的厚度為10～30μm，在此，聚醯亞胺膜作為單一狀態(tài)，而使用厚度為25μm如

圖1構(gòu)造式所示的聯(lián)苯二甲酸系。
由此所得銅-鉻/鋯系或銅-鎳-硅系銅合金箔的“熱壓延性”、“表面缺陷”(只限于銅-鎳-硅系合金)、“表面粗糙度”、“導(dǎo)電率”、“高周波特性”、“拉伸強(qiáng)度”及與聚醯亞胺接著后的“接著強(qiáng)度”用以下方法加以評(píng)價(jià)。
(1)熱壓延性熱壓延性是指將實(shí)施熱壓延后的材料浸透探傷，利用肉眼觀察外觀，以材料是否有裂痕進(jìn)行評(píng)價(jià)，當(dāng)材料出現(xiàn)裂痕時(shí)以×作一評(píng)價(jià)，無裂痕時(shí)以○作一評(píng)價(jià)，而出現(xiàn)裂痕者，則無需再進(jìn)行以下的評(píng)價(jià)。
(2)表面缺陷(只限于銅-鎳-硅系銅合金箔)表面缺陷是指在箔片上進(jìn)行壓延后樣本10m的表面，以肉眼觀察測(cè)定表面缺陷數(shù)。表面缺陷數(shù)未滿5個(gè)者以○評(píng)價(jià)的，5個(gè)以上者以×作評(píng)價(jià)。
(3)表面粗糙度表面粗糙度是使用觸針式表面粗糙度計(jì)，對(duì)著壓延方向測(cè)定直角方向，測(cè)定條件以JIS B 0601所記載的方法為依據(jù)，以十點(diǎn)平均表面粗糙度(Rz)加以評(píng)價(jià)的。
(4)導(dǎo)電率導(dǎo)電率是指在20℃時(shí)，使用復(fù)式電橋的電阻以直流四端網(wǎng)絡(luò)法求得；測(cè)定試料是將加工為厚度35μm的銅箔，以寬度12.7mm進(jìn)行切割，將其以測(cè)定間長(zhǎng)度為50mm的電阻進(jìn)行測(cè)定后，求出導(dǎo)電率。
(5)高周波特性高周波特性是以將高周波電流通電時(shí)的阻抗進(jìn)行評(píng)價(jià)；阻抗是將加工為厚度35μm的箔片，再加工為寬度1mm的銅箔，用10MHz、20mA的高周波電流加以通電，將此時(shí)的電壓下降以長(zhǎng)度100mm測(cè)定求得。
(6)拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度的拉伸試驗(yàn)是在室溫下測(cè)定其拉伸強(qiáng)度，測(cè)定試驗(yàn)材料是將加工為厚度35μm的銅箔，利用精密切割機(jī)切割成寬12.7mm、長(zhǎng)150mm的長(zhǎng)條狀，將其以評(píng)點(diǎn)間距離50mm、拉伸速度50mm/分進(jìn)行測(cè)定。
(7)接著強(qiáng)度接著強(qiáng)度是將180°剝離強(qiáng)度依照J(rèn)IS C 5016所記載的方法實(shí)施，依銅合金箔的成份不同強(qiáng)度也不一，而測(cè)定是指利用兩面膠帶將銅合金箔固定于拉伸試驗(yàn)機(jī)，使聚醯亞胺向180°方向彎曲剝離，將剝離的幅度作為50mm，以拉伸速度50mm/分進(jìn)行測(cè)定。
如表1所示，為銅-鉻/鋯系銅合金箔的組成，及表2為銅合金箔的特性評(píng)價(jià)結(jié)果，表中“-”的所示部份是指不實(shí)施測(cè)定者，而包含鋅或鉛的銅合金箔在氧分析中，由于揮發(fā)性多，因此無法測(cè)定含氧量；實(shí)施例中NO.1～NO.13為本發(fā)明銅合金箔的實(shí)施例，如表3所示，本發(fā)明的銅合金箔導(dǎo)電率在50％IACS以上，而拉伸強(qiáng)度在600N/mm以上，在接著聚醯亞胺時(shí)的180°剝離強(qiáng)度為8.0N/cm以上；可得知其具優(yōu)越導(dǎo)電性及操作性，且也具有高接著強(qiáng)度，在熱壓延時(shí)皆不會(huì)產(chǎn)生裂痕。
另一方面，表1中比較例的NO.14為不添加本發(fā)明合金成份的壓延銅箔，將無氧銅溶解于氬氣中鑄造而成的錠加工成箔，與聚醯亞胺接著，由于材料為純銅因此導(dǎo)電性大，180°剝離強(qiáng)度為7.0N/cm時(shí)，無法獲得充份的接著效果，若用于印刷配線板上則有剝離之虞。
比較例的NO.15及NO.16，是指各別由鉻、鋯中僅添加一種類，以實(shí)施例同樣的方法加工為箔，其中鉻、鋯的濃度以質(zhì)量比來說則未滿0.01％，因此接著性改善效果不佳，且180°剝離強(qiáng)度不滿8.0N/cm是為不良。
比較例的NO.17雖添加鉻，但因其添加濃度以質(zhì)量比來說超過2.0％，在鑄造時(shí)會(huì)產(chǎn)生鉻的粗大結(jié)晶物，且在熱壓延時(shí)發(fā)生裂痕，導(dǎo)致加熱加工性惡化；而比較例的NO.18雖僅添加了鋯，但其添加濃度以重量比來說超過1.0％，同樣會(huì)在熱壓延時(shí)產(chǎn)生裂痕，因此，NO.17及NO.17無法進(jìn)行后的實(shí)驗(yàn)。
比較例的NO.19雖添加了鈦，但其添加濃度以質(zhì)量比來說超過2.5％，因此導(dǎo)電率降低，不適和作為印刷配線板的導(dǎo)電材料。
比較例的NO.20及NO.21是使用實(shí)施例NO.6的合金箔，將其表面以剛玉砂紙輕輕刮磨，進(jìn)行表面粗化處理；其結(jié)果為當(dāng)表面粗糙度變大，以高周波通電時(shí)，會(huì)因趨膠作用而增加阻抗，因此不適于作為高周波電路的導(dǎo)電材用途。
如表3所示，為銅-鎳-硅系銅合金箔的組成，而表4為銅合金箔的特性評(píng)價(jià)結(jié)果，表中“-”的所示部份是指不實(shí)施測(cè)定的，實(shí)施例的NO.22～NO.31為本發(fā)明銅合金箔的實(shí)施例；如表3所示，本發(fā)明銅合金箔的導(dǎo)電率在40％IACS以上，拉伸強(qiáng)度在650N/mm2以上，而與聚醯亞胺接著時(shí)的180°剝離強(qiáng)度在8.0N/cm以上；可得知其具有優(yōu)越導(dǎo)電性及操作性，且具有高接著強(qiáng)度，又，在熱壓延時(shí)皆不會(huì)產(chǎn)生裂痕，表面缺陷數(shù)量也少。
另一方面，表3所示的比較例NO.32，為不含本發(fā)明合金成份的壓延銅箔，是將無氧銅溶解于氬氣中鑄造而成的錠加工成箔，與聚醯亞胺接著，由于材料為純銅因此導(dǎo)電性大，180°剝離強(qiáng)度為7.0N/cm時(shí)，無法獲得充份的接著效果，若用于印刷配線板上則有剝離之虞，又由于其拉伸強(qiáng)度不滿400N/mm2，因此操作性差。
比較例的NO.33及NO.34，添加了鈦及硅，再利用與實(shí)施例同樣的方法加工形成箔，由于NO.33中硅的濃度未滿0.2％，因此導(dǎo)電率在40％IACS以下，是為過小，又由于NO.34中鎳的濃度未滿1.0％，因此接著性的改善效果不足，且其180°剝離強(qiáng)度不滿8.0N/cm，是為過小。
比較例的NO.35雖添加了鎳及硅，但其鎳的添加濃度以質(zhì)量比來說超過了4.8％，因此會(huì)產(chǎn)生粗大結(jié)晶物，且表面缺陷數(shù)量多，導(dǎo)電率低下；NO.36雖添加了鎳及硅，但其硅的添加濃度以質(zhì)量比來說超過了1.4％，因此在熱壓延會(huì)產(chǎn)生裂痕，使加熱加工性惡化，因此，NO.36無法進(jìn)行后來的實(shí)驗(yàn)。
比較例的NO.37雖添加了鐵，但其添加濃度以重量比來說超過了2.5％，因此導(dǎo)電率小，不適合作為印刷配線板的導(dǎo)電材料。
比較例的NO.38及NO.39，是使用實(shí)施例NO.24的合金箔，將其表面以剛玉砂紙輕輕刮磨，進(jìn)行表面粗化處理；其結(jié)果為當(dāng)表面粗糙度變大，以高周波通電時(shí)，會(huì)因趨膠作用而增加阻抗，因此不適于作為高周波電路的導(dǎo)電材用途。
本發(fā)明中，用于以聚醯亞胺為基材的印刷配線板上的積層板用銅合金箔，與基材樹脂間具有優(yōu)越的接著性，且具有高導(dǎo)電性及強(qiáng)度，因此，非常適合應(yīng)用于需要精密配線的電子電路導(dǎo)電材。表一

表二

表三

表四

權(quán)利要求
1.一種積層板用銅合金箔，其特征在于其添加元素成分的質(zhì)量比例中，包含鉻0.01～2.0％、鋯0.01～1.0％其中一種以上，且有銅及不可避雜質(zhì)的殘留，拉伸強(qiáng)度在600N/mm2以上，導(dǎo)電率在50％IACS以上，表面粗糙度為十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)中的2μm以下，而不施以粗化電鍍處理，與聚醯亞胺膜直接接合時(shí)的180°剝離強(qiáng)度在8.0N/cm以上。
2.一種積層板用銅合金箔，其特征在于其添加元素成分的質(zhì)量比例中，包含鉻0.01～2.0％以下、鋯0.01～1.0％其中一種以上，再者包含銀、鋁、鈹、鈷、鐵、鎂、鎳、磷、鉛、硅、錫、鈦及鋅各成分中一種以上，總量在0.005％～2.5％，且有銅及不可避雜質(zhì)的殘留，拉伸強(qiáng)度在600N/mm2以上，導(dǎo)電率在50％IACS以上，表面粗糙度為十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)中的2μm以下，而不施以粗化電鍍處理，與聚醯亞胺膜直接接合時(shí)的180°剝離強(qiáng)度在8.0N/cm以上。
3.一種積層板用銅合金箔，其特征在于其添加元素成分的質(zhì)量比例中，包含鎳1.0～4.8％及硅0.2～1.4％，且有銅及不可避雜質(zhì)的殘留，拉伸強(qiáng)度在650N/mm2以上，導(dǎo)電率在40％IACS以上，表面粗糙度為十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)中的2μm以下，而不施以粗化電鍍處理，與聚醯亞胺膜直接接合時(shí)的180°剝離強(qiáng)度在8.0N/cm以上。
4.一種積層板用銅合金箔，其特征在于其添加元素成分的質(zhì)量比例中，包含鎳1.0～4.8％及硅0.2～1.4％，再者包含銀、鋁、鈹、鈷、鐵、鎂、磷、鉛、錫、鈦及鋅各成分中一種以上，總量在0.005％～2.5％，且有銅及不可避雜質(zhì)的殘留，拉伸強(qiáng)度在650N/mm2以上，導(dǎo)電率在40％IACS以上，表面粗糙度為十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)中的2μm以下，而不施以粗化電鍍處理，與聚醯亞胺膜直接接合時(shí)的180°剝離強(qiáng)度在8.0N/cm以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種于由聚醯亞胺(polyimide)形成樹脂基板的印刷配線板(print wiring board)上，不需施以粗化電鍍處理，而可直接與聚醯亞胺接合，表面粗糙度小的積層板用銅合金箔。為包含鉻(Cr)0.01～2.0％、鋯(Zr)0.01～1.0％各成分中一種以上的銅合金(a)、或包含鎳(Ni)1.0～4.8％及硅(Si)0.2～1.4％的銅合金(b)；其表面粗糙度在十點(diǎn)平均表面粗糙度(Rz)中為2μm以下，且在不施以粗化電鍍處理而直接與聚醯亞胺膜接合時(shí)，其180°剝離強(qiáng)度在8.0N/cm以上，又銅合金(a)的拉伸強(qiáng)度在600N/mm
文檔編號(hào)C22C9/00GK1400855SQ0210334
公開日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2002年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月30日
發(fā)明者永井燈文, 三宅淳司, 富岡靖夫 申請(qǐng)人:日鉱金屬股份有限公司