CN112118671B - 微粗糙电解铜箔以及铜箔基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微粗糙电解铜箔，其包含一微粗糙面及多个铜瘤，该微粗糙面具有多个无铜瘤区和多个排列铜瘤区，在面积为120μm2的微粗糙面中，无铜瘤区的数量为5个以上，各无铜瘤区的面积大于或等于62500nm2，各排列铜瘤区的长度为300nm至2,500nm，各排列铜瘤区中铜瘤的平均宽度为10nm至300nm，各排列铜瘤区中铜瘤的数量为3至50个。另外，本发明的微粗糙电解铜箔的Rlr值为1.05至1.60或Sdr为0.01至0.08。经由控制微粗糙电解铜箔的表面形貌及/或表面特性，能减少电子行走的路程，以达到减轻铜箔基板上在高频传输下因铜箔产生的介入损失程度，同时符合业界期望的剥离强度。

Description

微粗糙电解铜箔以及铜箔基板
技术领域
本发明关于一种铜箔，尤指一种电解铜箔及包含其的铜箔基板。
背景技术
随着电子、信息产业的蓬勃发展，高频高速的讯号传输已成为各界积极研究与发展的目标。电子产品为了能符合高速讯号传输需求，首先面临的技术课题就是电子产品上高频传输时会发生明显的讯号传输损失(signal transmission loss)的问题。
为了降低讯号传输损失或者尽可能地抑制讯号衰减的程度，现有技术可藉由电路技术的补偿方法或者透过选择合适的导体材料及/或介电材料，尽可能地抑制或减轻电子产品在高频传输下发生介入损失(insertion loss)的程度，以尝试微小化电子产品在高频传输下产生的损耗。
以往透过选择合适的导体材料及/或介电材料虽能降低电子产品在高频传输下发生介入损失的程度，但却会弱化铜箔基板(copper clad laminate，CCL)中铜箔与树脂基材之间的剥离强度(peel strength)，致使铜箔基板在后续加工或应用工艺中容易发生铜箔与树脂基材脱落的问题，甚而影响后端产品的良率。
因此，如何将铜箔与树脂基材之间的剥离强度维持在业界可接受的标准，同时尽可能地抑制或减轻电子产品在高频传输下发生介入损失的程度，俨然已成为学界与业界积极研究的技术课题。
发明内容
有鉴于此，本发明其中一目的在于维持铜箔与树脂基材之间具有业界可接受的剥离强度的前提下，尽可能地抑制或减轻电子产品在高频传输下发生介入损失的程度。
为达成前述目的，本发明提供一种微粗糙电解铜箔，其包含：一微粗糙面，该微粗糙面具有多个无铜瘤区和多个排列铜瘤区，一部分的无铜瘤区分布于所述多个排列铜瘤区之间；多个铜瘤，所述多个铜瘤是形成在该微粗糙面上且位于所述多个排列铜瘤区中，所述多个铜瘤不位于所述多个无铜瘤区中，且各排列铜瘤区中的所述多个铜瘤沿着一方向排列形成在该微粗糙面上；其中，在面积为120μm2的微粗糙面中，所述多个无铜瘤区的数量为5个以上，各无铜瘤区的面积大于或等于62500nm2，各排列铜瘤区的长度为300nm至2,500nm，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的平均宽度为10nm至300nm，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的数量为3至50个。
本发明控制微粗糙电解铜箔的表面形貌，能使此种微粗糙电解铜箔与树脂基材贴合时不仅能获得业界期望的剥离强度，更能抑制或减轻铜箔基板上高频传输下发生介入损失的程度，进而提升此种微粗糙电解铜箔应用于电子产品的高频讯号传输效能。
于本说明书中，所述“微粗糙面的面积为120μm2”是指微粗糙电解铜箔中特定区域的微粗糙面的面积尺寸，并非意指微粗糙面的实际面积尺寸。举例来说，以扫描式电子显微镜在放大倍率为10,000倍下观察微粗糙电解铜箔的微粗糙面，所拍摄得到的扫描式电子显微镜照片所对应的面积尺寸约为12.7μm×9.46μm，近似于120μm2。本说明书记载“在面积为120μm2的微粗糙面中，所述无铜瘤区的数量为5个以上，各无铜瘤区的面积大于或等于62500nm2”的结构特征意指特定范围下的微粗糙面中特定面积尺寸的无铜瘤区的数量。
应理解的是，前述多个无铜瘤区的面积尺寸只要符合大于或等于62500nm2即可，并无特别限定前述多个无铜瘤区的面积须为相同的面积尺寸；也就是说，所述多个无铜瘤区的面积尺寸可选择性地相同或不同，举例来说，其中一部分的无铜瘤区的面积尺寸可等于62500nm2，另一部分的无铜瘤区的面积尺寸可大于62500nm2。于其中一实施方案中，无铜瘤区的面积可为250nm×250nm，但并非仅限于此。
本领域技术人员可以理解的是，在面积为120μm2的微粗糙面中，前述面积大于或等于62500nm2的所述多个无铜瘤区的数量可为5个以上(包含5个)；较佳地，面积大于或等于62500nm2的所述多个无铜瘤区的数量可为5个至100个以上、10个至100个以上，甚至更多。
于其中一实施方案中，各无铜瘤区的面积可为大于或等于250nm×250nm，即，各无铜瘤区可为大致上呈正方形的区域。于另一实施方案中，各无铜瘤区的面积也可为大于或等于500nm×250nm，即，各无铜瘤区可为大致上呈长方形的区域。在面积为120μm2的微粗糙面中，面积大于或等于500nm×250nm的所述多个无铜瘤区的数量可为10个至50个。于又一实施方案中，一部分无铜瘤区的面积可为大于或等于250nm×250nm，另一部分无铜瘤区的面积可为大于或等于500nm×250nm。
依据本发明，各排列铜瘤区中的所述多个铜瘤是沿着一方向排列形成在该微粗糙面上。具体来说，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤可沿着所述方向以选择性并列的方式形成在该微粗糙面上。也就是说，于其中一实施方案中，当各排列铜瘤区中所述多个铜瘤沿着所述方向以并列的方式形成在该微粗糙面上，所述多个铜瘤是沿着所述方向以相互紧邻的方式排列形成在该微粗糙面上；而于另一实施方案中，当各排列铜瘤区中所述多个铜瘤沿着所述方向不以并列的方式形成在该微粗糙面上，所述多个铜瘤是沿着所述方向以相互间隔的方式排列形成在该微粗糙面上。于某些实施方案中，一部分的排列铜瘤区中所述多个铜瘤可沿着所述方向以并列的方式形成在该微粗糙面上，另一部分的排列铜瘤区中所述多个铜瘤可沿着所述方向不以并列的方式形成在该微粗糙面上。于某些实施方案中，一排列铜瘤区中一部份的铜瘤可沿着所述方向以并列的方式形成在该微粗糙面上，所述排列铜瘤区中另一部份的铜瘤可沿着所述方向不以并列的方式形成在该微粗糙面上。
于本说明书中，所述排列铜瘤区的长度为该区域中多个尺寸不均一或不均一的铜瘤的宽度的总合，各排列铜瘤区的长度可为300nm至2,500nm，进一步为500nm至2,500nm。
于其中一实施方案中，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的平均宽度可为10nm至100nm、100nm至150nm或150nm至280nm。较佳的，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的平均宽度为10nm至200nm。更佳的，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的平均宽度为50nm至200nm。
于其中一实施方案中，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的数量可为3个至6个、7个至15个、或16个至50个。较佳的，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的数量为3个至10个。
依据本发明，该微粗糙电解铜箔的粗糙度(Rz，由JIS94方法量测)可为3.0微米(μm)以下、2.0μm以下、1.5μm以下、1.2μm以下、1.0μm以下、0.7μm以下或0.5μm以下。于其中一实施方案中，该微粗糙电解铜箔的Rz可为1.2μm至2.0μm。于另一实施方案中，该微粗糙电解铜箔的Rz可为1.4μm至2.5μm。于又一实施方案中，该微粗糙电解铜箔的Rz可为1.0μm至1.5μm。
依据本发明，该微粗糙电解铜箔的厚度可为5μm至210μm，但并非仅限于此。
为达成前述目的，本发明另提供一种微粗糙电解铜箔，其包含一微粗糙面，该微粗糙面的Rlr值为1.05至1.60。或者，本发明另提供一种微粗糙电解铜箔，其包含一微粗糙面，该微粗糙面的Sdr为0.01至0.08。
本发明控制微粗糙电解铜箔的表面特性(即，Rlr值或Sdr)，能使此种微粗糙电解铜箔与树脂基材贴合时不仅能获得业界期望的剥离强度，更能抑制或减轻铜箔基板上高频传输下发生介入损失的程度，进而提升此种微粗糙电解铜箔应用于电子产品的高频讯号传输效能。
除了控制前述微粗糙电解铜箔的Rlr或Sdr外，本发明的微粗糙电解铜箔亦可同时兼具如上述的表面形貌，即，该微粗糙电解铜箔的微粗糙面也具有多个无铜瘤区和多个排列铜瘤区，一部分的无铜瘤区分布于所述多个排列铜瘤区之间，多个铜瘤是形成在该微粗糙面上且位于所述多个排列铜瘤区中，所述多个铜瘤不位于所述多个无铜瘤区中，且各排列铜瘤区中的所述多个铜瘤沿着一方向排列形成在该微粗糙面上，在面积为120μm2的微粗糙面中，所述多个无铜瘤区的数量为5个以上，各无铜瘤区的面积大于或等于62500nm2，各排列铜瘤区的长度为300nm至2,500nm，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的平均宽度为10nm至300nm，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的数量为3至50个。
较佳的，该微粗糙面的Rlr值为1.10至1.30；更佳的，该微粗糙面的Rlr值为1.10至1.28。
于本说明书中，Rlr值是指展开长度比率，也就是一物品在单位长度中的表面轮廓长度比率。数值越高代表表面愈加崎岖，当Rlr值等于1时，代表该物品的表面完全平整。
较佳的，该微粗糙面的Sdr为0.01至0.08。更佳的，该微粗糙面的Sdr为0.010至0.023。
于本说明书中，Sdr是指界面展开面积比率，也就是一物品在单位面积中投影面积的增加比率，当Sdr等于0时代表为物品的表面完全平整。
为达成前述目的，本发明又提供一种铜箔基板，其包含如前述的微粗糙电解铜箔及一基材，该基材与微粗糙电解铜箔压合。
通过选用本发明的微粗糙电解铜箔，由于微粗糙电解铜箔的微粗糙表面具有特定的表面形貌及/或表面特性，故此铜箔基板中微粗糙电解铜箔与树脂基材之间不仅能符合业界期望的剥离强度的规格，且此种铜箔基板在高频传输下发生介入损失的程度亦能被尽可能地抑制或减轻，进而提升此种铜箔基板应用于高频高速电子产品的高频讯号传输效能。举例来说，包含本发明的微粗糙电解铜箔的铜箔基板能应用于第五代行动通讯技术(5thgeneration mobile networks，5G)，达成高频高速的讯号传输的期望。
依据本发明，该铜箔基板中微粗糙电解铜箔与基材之间的剥离强度可大于或等于2.5英磅/英吋(lb/in)，以符合业界的标准。进一步来说，该铜箔基板中微粗糙电解铜箔与基材之间的剥离强度可为3.0lb/in至5.5lb/in。
在超低损耗(ultra low-loss)的铜箔基板表现上，较佳的，该铜箔基板于4GHz的介入损失可-0.26dB/in至-0.32dB/in；更佳的，该铜箔基板于4GHz的介入损失可为-0.27dB/in至-0.32dB/in。再更佳的，该铜箔基板于4GHz的介入损失可为-0.27dB/in至-0.30dB/in。
在超低损耗(ultra low-loss)的铜箔基板表现上，较佳的，该铜箔基板于8GHz的介入损失可为-0.41至-0.51dB/in；更佳的，该铜箔基板于8GHz的介入损失可为-0.43dB/in至-0.51dB/in。再更佳的，该铜箔基板于8GHz的介入损失可为-0.43至-0.48dB/in。
在超低损耗(ultra low-loss)的铜箔基板表现上，较佳的，该铜箔基板于12.89GHz的介入损失可为-0.57至-0.73dB/in；更佳的，该铜箔基板于12.89GHz的介入损失可为-0.61dB/in至-0.73dB/in。再更佳的，该铜箔基板于12.89GHz的介入损失可为-0.61dB/in至-0.67dB/in。
在超低损耗(ultra low-loss)的铜箔基板表现上，较佳的，该铜箔基板于16GHz的介入损失可为-0.67至-0.83dB/in；更佳的，该铜箔基板于16GHz的介入损失可为-0.71dB/in至-0.83dB/in。再更佳的，该铜箔基板于16GHz的介入损失可为-0.71dB/in至-0.79dB/in。
依据本发明，所述基材可具有低介电常数及/或低介电损耗(dissipationfactor，Df)的特性。所述基材可为一树脂基材(即，半固化片(pregreg))，其是将一基板含浸于合成树脂后再固化而成。举例来说，基板可为酚醛棉纸、棉纸、树脂制纤维布、树脂制纤维不织布、玻璃板、玻璃织布及玻璃不织布，但并非仅限于此；合成树脂可为环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚苯醚树脂及酚树脂，但并非仅限于此，所述合成树脂可以在基板上形成单层或多层的结构。于其中一实施方案中，市售的树脂基材的商品型号可为TU933+、TU863+、EM890、EM891(K)、EM891、IT958G、IT968、IT988G、IT150DA、S7040G、S7439G、Synamic6GX、Synamic 8G、MEGTRON 4、MEGTRON 6或MEGTRON 7，但并非仅限于此。
附图说明
图1A为实施例1的微粗糙电解铜箔的扫描式电子显微镜图(scanning electronmicroscopy，SEM图)，其放大倍率为5,000倍。
图1B及图1C为说明实施例1的微粗糙电解铜箔的结构特征的示意图，图1B为在10,000倍的放大倍率下拍摄得到的SEM图上标记排列铜瘤区的示意图，图1C为在10,000倍的放大倍率下拍摄得到的SEM图上标记多个无铜瘤区的示意图。
图2A为实施例2的微粗糙电解铜箔的SEM图，其放大倍率为5,000倍。
图2B及图2C为说明实施例2的微粗糙电解铜箔的结构特征的示意图，图2B为在10,000倍的放大倍率下拍摄得到的SEM图上标记排列铜瘤区的示意图，图2C为在10,000倍的放大倍率下拍摄得到的SEM图上标记多个无铜瘤区的示意图。
图3A为实施例3的微粗糙电解铜箔的SEM图，其放大倍率为5,000倍。
图3B及图3C为说明实施例3的微粗糙电解铜箔的结构特征的示意图，图3B为在10,000倍的放大倍率下拍摄得到的SEM图上标记排列铜瘤区的示意图，图3C为在10,000倍的放大倍率下拍摄得到的SEM图上标记多个无铜瘤区的示意图。
图4为比较例的市售铜箔的SEM图，其放大倍率为10,000倍。
图5为说明测试介入损失的Delta L的8层迭构示意图。
具体实施方式
以下列举实施例说明本发明微粗糙电解铜箔及其铜箔基板的实施方式，同时提供数种市售铜箔的比较例作为对照，本领域技术人员可通过下方实施例和比较例的内容轻易理解本发明能达到的优点及效果。应当理解的是，本说明书所列举的实施例仅仅用于示范性说明本发明的实施方式，并非用于局限本发明的范围，本领域技术人员可以根据其通常知识在不悖离本发明的精神下进行各种修饰、变更，以实施或应用本发明的内容。
实施例1至3：微粗糙电解铜箔
首先，配制具有约65g/L至100g/L的铜离子(Cu2+)、浓度约85g/L至105g/L的硫酸(H2SO4)、1.0ppm至30ppm的氯离子(Cl-)的铜电解液，再将铜电解液通入具有可旋转的阴极辊筒、不溶性阳极的生箔电解装置中，并在阴极辊筒和不溶性阳极上施加电流密度为30安培/平方公寸(A/dm2)至60A/dm2的电流，于50℃至58℃的液温下，于导辊上连续收卷得到极低粗糙度(very low profile，VLP)生箔。
接着，VLP生箔再经由多个导辊以10公尺/分钟的生产速度依序送入如下表1所示的11个相互连接的处理槽中，通过于连续式生产工艺中依序进行一次粗化处理、二次固化处理、二次粗化处理、二次固化处理、一次镀镍处理、一次镀锌处理、一次镀铬处理及一次硅烷化处理，以制得各厚度约35μm的微粗糙电解铜箔。
于实施例1至3的连续式表面处理工艺中，11个处理槽各自对应的表面处理类型如下表1所示，于前10个处理槽中，电镀液中主要的金属离子种类及浓度、电镀液中氯离子浓度及微量金属浓度、电镀液中酸的种类及浓度、电镀液温度及pH值以及电镀时间等工艺参数整理如下表1所示，于第11个处理槽中，硅烷化处理所选用的硅烷偶联剂为(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂，硅烷化处理剂的浓度为5至7g/L，硅烷化处理槽中微量金属浓度、处理液的温度及pH值以及处理时间等工艺参数亦整理如下表1所示。所述微量金属可以例如Ni2+、Pd2+、Ag+、W6+的形式存在于电镀液中。于第1至7、9、10个处理槽中，微量金属可为Ni2+、Pd2+、Ag+、W6+，于第8个处理槽中，微量金属可为Pd2+、Ag+、W6+，于第9个处理槽中，微量金属可为Pd2+、Ag+、W6+。
实施例1至3的微粗糙电解铜箔的表面处理条件的差异主要在于各表面处理时所设定的电流密度，其工艺条件如下表2所示。于此，各表面处理所设定的电流密度误差范围控制在±10％以内。
表1：于制备实施例1至3的微粗糙电解铜箔中，对VLP生箔依序进行连续式表面处理的相关工艺条件。
Figure BDA0002542975830000081
表2：于制备实施例1至3的微粗糙电解铜箔中，对VLP生箔依序进行连续式表面处理所设定的电流密度(单位：A/dm2)。
Figure BDA0002542975830000082
比较例：市售铜箔
比较例为古河电气工业株式会社所生产的极低粗糙度铜箔，产品型号为FT1-UP，此为1盎司(oz)、厚度约35μm的市售铜箔。
试验例1：表面形貌
本试验例以实施例1、2及3的微粗糙电解铜箔及比较例的市售铜箔为待测样品，使用扫描式电子显微镜(Hitachi S-3400N)，设定倾斜角度(tilt(degree))为35°、放大倍率为5,000倍及10,000倍，分别观察各待测样品的表面形貌。
以放大倍率为5,000倍观察实施例1、实施例2、实施例3的微粗糙电解铜箔，其拍摄得到的SEM图依序如图1A、图2A、图3A所示。以放大倍率为10,000倍观察比较例的市售铜箔，其拍摄得到的SEM图如图4所示。如图1A、图2A及图3A所示，本发明微粗糙电解铜箔的表面形貌类似于牙龈及牙齿般的结构，其表面形貌有别于如图4所示的市售铜箔的均一铜瘤分布。
另外，以放大倍率为10,000倍观察实施例1、实施例2、实施例3的微粗糙电解铜箔的表面形貌，其拍摄得到的SEM图依序如图1B及图1C、图2B及图2C、图3B及图3C所示；为进一步分析实施例1至3的微粗糙电解铜箔的表面形貌，图1B及图1C是源自于同一张于10,000倍的放大倍率下拍摄得到的SEM图，图1B上标记排列铜瘤区的结构特征，图1C上标记无铜瘤区的结构特征，同理，图2B及图2C源自于同一张于10,000倍的放大倍率下拍摄得到的SEM图，图3B及图3C也是源自于同一张于10,000倍的放大倍率下拍摄得到的SEM图。
如图1A至图1C(实施例1)、图2A至图2C(实施例2)、图3A至图3C(实施例3)所示，实施例1至3的微粗糙电解铜箔具有一微粗糙面及多个铜瘤，该微粗糙面具有多个排列铜瘤区及多个无铜瘤区，一部分的无铜瘤区分布于所述多个排列铜瘤区之间，且无铜瘤区邻近于排列铜瘤区旁，所述多个铜瘤是形成在该微粗糙面上且位于所述多个排列铜瘤区中，所述多个铜瘤不位于所述多个无铜瘤区中(即，各个无铜瘤区中实质上不具有任何铜瘤存在)，且各排列铜瘤区中的所述多个铜瘤沿着一方向排列形成在该微粗糙面上，所述铜瘤排列的方向大致上等同于排列铜瘤区的长度的延伸方向。
为进一步分析实施例1、实施例2、实施例3的微粗糙电解铜箔的表面型貌，本试验例以大致上相同的分析方法评估实施例1、实施例2、实施例3的微粗糙电解铜箔的多个排列铜瘤区及多个无铜瘤区。
有关多个排列铜瘤区，本试验例1是在图1B、图2B及图3B中以实线标示邻近排列铜瘤区的区域，各排列铜瘤区中具有多个铜瘤形成在该微粗糙面上，且各排列铜瘤区中的多个铜瘤是以连续式并列的方式形成在该微粗糙面上。各排列铜瘤区的序号依序以01至10示之，以图1B的序号1B-01为例，其对应于表3中实施例1的序号01的量测结果，以图1B的序号1B-02为例，其对应于表3中实施例1的序号02的量测结果，以图2B的序号2B-01为例，其对应于表3中实施例2的序号01的量测结果，以此类推图1B、图2B、图3B的序号。
由图1B、图2B及图3B分别量测实施例1至3的微粗糙电解铜箔中随机挑选10个排列铜瘤区(序号01至10)，并测量各排列铜瘤区的长度、各排列铜瘤区中铜瘤数量、各排列铜瘤区中铜瘤平均宽度，其结果列于下表3中。由前述10个排列铜瘤区所测量得到的个别长度，取其平均值，得到实施例1的多个排列铜瘤区的长度平均值；由前述10个排列铜瘤区所测量得到的个别铜瘤数量，取其平均值，得到实施例1的多个排列铜瘤区的铜瘤数量平均值；另由前述10个排列铜瘤区所测量得到的个别铜瘤平均宽度，取其平均值，得到实施例1的多个排列铜瘤区的铜瘤平均宽度平均值；上述计算结果亦列于下表3中。
有关多个无铜瘤区，本试验例1是在图1C、图2C及图3C中以正方形标示面积尺寸为250nm×250nm(62,500nm2)的无铜瘤区、以长方形标示面积尺寸为500nm×250nm(125,000nm2)的无铜瘤区，各无铜瘤区中实质上不具有任何铜瘤存在。所述不同面积尺寸的无铜瘤区的数量标示如下表4所示，其中250nm×250nm的无铜瘤区数量是包含图中标示正方形的数量以及长方形的数量×2的总合。
表3：由图1B、图2B及图3B分别量测实施例1至3的微粗糙电解铜箔的10个排列铜瘤区(序号01至10)的个别长度、10个排列铜瘤区中个别的铜瘤数量、10个排列铜瘤区中铜瘤的平均宽度。
Figure BDA0002542975830000111
表4：由图1C、图2C及图3C分别计算实施例1至3的微粗糙电解铜箔不同面积尺寸的无铜瘤区数量。
250nm×250nm的无铜瘤区数量 500nm×250nm的无铜瘤区数量
实施例1 >50个 >20个
实施例2 32个 11个
实施例3 >70个 >30个
进一步将图1A至图1C、图2A至图2C、图3A至图3C与图4相比较可知，比较例的市售铜箔的表面形貌明显有别于实施例1至3的微粗糙电解铜箔，例如，由图4中并未观察到比较例的市售铜箔中有多个铜瘤沿着一特定方向排列形成在微粗糙面上，也未能观察到无铜瘤区分布于排列铜瘤区之间。根据上述分析结果可见，实施例1、2、3的微粗糙电解铜箔的表面形貌显然有别于比较例的市售铜箔。
试验例2：表面特性
本试验例以实施例1、2及3的微粗糙电解铜箔及比较例的市售铜箔为待测样品，以ISO 25178-2012方法，使用非接触式形状量测雷射显微镜(厂牌：Keyence，控制器的机型名称：VK-X150K，量测部的机型名称：VK-X160K，于物镜倍率为50倍(X50)、L-滤镜(λc)为0.2mm、S-滤镜(λs)为2μm下，任选五点量测得到各待测样品的Sdr，再由五组数据取平均值，得到其Sdr平均值。
此外，本试验例以实施例1、2及3的微粗糙电解铜箔及比较例的市售铜箔为待测样品，使用非接触式形状量测雷射显微镜(厂牌：Keyence，控制器的机型名称：VK-X150K，量测部的机型名称：VK-X160K，于物镜倍率为50倍(X50)下、L-滤镜(λc)设定为none、S-滤镜(λs)设定为none，任选五点量测得到各待测样品的Rlr，再由五组数据取平均值，得到其Rlr平均值。
由表5的结果可知，实施例1至3的微粗糙电解铜箔的Rlr值均落在1.05至1.60范围内，而比较例的市售铜箔的Rlr值及其平均值均超过1.60。此外，实施例1至3的微粗糙电解铜箔的Sdr均落在0.01至0.08范围内，而比较例的市售铜箔的Sdr及其平均值则高达0.1。根据上述分析结果可见，实施例1、2、3的微粗糙电解铜箔的Rlr值明显有别于比较例的市售铜箔的Rlr值，且实施例1、2、3的微粗糙电解铜箔的Sdr也明显有别于比较例的市售铜箔的Sdr。
表5：实施例1至3的微粗糙电解铜箔与比较例的市售铜箔的Sdr及Rlr的个别量测结果及其平均值。
Figure BDA0002542975830000131
试验例3：剥离强度
本试验例包含两种待测样品的制备，分述如下：
其一将1oz的实施例1、实施例2及实施例3中未经第11道硅烷化表面处理的微粗糙电解铜箔(即，不涂任何硅烷偶联剂)各取两片，再将两片微粗糙电解铜箔的微粗糙面分别与MEGTRON 7基材的二面贴合，所有程序依MEGTRON 7建议进行贴合，得到实施例1A、实施例2A及实施例3A的铜箔基板，以此作为测试铜箔基板在不涂硅烷偶联剂的情况下的剥离强度的待测样品。
其二将1oz的实施例1、实施例2及实施例3的微粗糙电解铜箔以及比较例的市售铜箔(皆有涂布5g/L至7g/L的(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷偶联剂)各取两片，再将两片微粗糙电解铜箔的微粗糙面分别与MEGTRON 7基材的二面贴合，所有程序依MEGTRON 7建议进行贴合，得到实施例1B、实施例2B、实施例3B及比较例B的铜箔基板，以此作为测试铜箔基板在涂有硅烷偶联剂的情况下的剥离强度的待测样品。
之后，依IPC-TM-650 2.4.8测试方法测量实施例1A至实施例3A、实施例1B至3B及比较例B的铜箔基板的剥离强度，其结果如下表6所示。
表6：由实施例1至3的微粗糙电解铜箔及/或比较例的市售铜箔在不涂或涂有硅烷偶联剂的情况下所制得的铜箔基板的剥离强度测试结果。
实施例1 实施例2 实施例3 比较例
不涂硅烷偶联剂的待测样品 3.03lb/in 3.05lb/in 3.08lb/in －
涂有硅烷偶联剂的待测样品 4.99lb/in 5.01lb/in 5.16lb/in 4.79lb/in
如上表6的结果可知，实施例1至3的微粗糙电解铜箔即便在不涂硅烷偶联剂的情况下制成铜箔基板，其微粗糙电解铜箔与树脂基材之间的剥离强度也可满足至少2.5lb/in的需求；此外，实施例1至3的微粗糙电解铜箔在涂有硅烷偶联剂的情况下制成铜箔基板，其微粗糙电解铜箔与树脂基材之间的剥离强度可提升至4.9lb/in以上，显然高于比较例的市售铜箔与树脂基材之间的剥离强度。
由上述试验例1至3的结果可见，通过控制实施例1至3的微粗糙电解铜箔的表面形貌及/或表面特性，能有利于提升微粗糙电解铜箔与树脂基材之间的剥离强度，甚至能使微粗糙电解铜箔在省略使用硅烷偶联剂的情况下获得至少2.5lb/in以上的剥离强度。
此外，进一步比较实施例1至3的微粗糙电解铜箔与树脂基材的剥离强度结果可知，通过提高微粗糙电解铜箔中无铜瘤区数量、降低排列铜瘤区中铜瘤平均宽度，更能有利于提升剥离强度，使实施例3的微粗糙电解铜箔与树脂基材间的剥离强度更优于实施例1及2的微粗糙电解铜箔与树脂基材间的剥离强度。
试验例4：介入损失
将实施例1、实施例2及实施例3的微粗糙电解铜箔与比较例的市售铜箔分别与胶片(厂牌：台光电子材料股份有限公司，型号EM890)制成如图5的Delta L的8层结构，所有测试方法是依据INTEL提出的Delta L方法，进行样品制作及测量介入损失(insertionloss)，其样品制作及尺寸皆都合于Delta L方法规范进行制作样品，例如实施例1C、实施例2C及实施例3C与比较例C的铜箔基板，并以此作为测试介入损失的待测样品。所有待测样品以特性阻抗为85Ω±10％情况下，使用网络分析仪测定各待测样品中L6的铜箔于4GHz、8GHz、12.89GHz、16GHz的频率下的介入损失，其结果列于下表7。
表7：由实施例1至3的微粗糙电解铜箔与比较例的市售铜箔所制成的实施例1C至3C及比较例C的铜箔基板的介入损失。
4GHz 8GHz 12.89GHz 16GHz
实施例1C -0.297dB/in -0.469dB/in -0.657dB/in -0.774dB/in
实施例2C -0.311dB/in -0.493dB/in -0.691dB/in -0.813dB/in
实施例3C -0.287dB/in -0.454dB/in -0.637dB/in -0.749dB/in
比较例C -0.330dB/in -0.529dB/in -0.747dB/in -0.880dB/in
如上表7所示，不论是在4GHz、8GHz、12.89GHz、16GHz，由实施例1C至3C的铜箔基板的介入损失皆低于比较例C的铜箔基板的介入损失。由上述试验例1、2及4的结果可见，通过控制实施例1至3的微粗糙电解铜箔的表面形貌及/或表面特性，能有利于降低铜箔基板的介入损失。
此外，进一步比较实施例1C至3C的铜箔基板的介入损失结果可知，通过提高微粗糙电解铜箔中无铜瘤区数量、降低排列铜瘤区中铜瘤平均宽度，这些无铜瘤区的设计能减少讯号传递时电子行走于微粗糙表面的阻碍、缩短电子行走的路径，更能有利于抑制铜箔基板的介入损失，使实施例3C的铜箔基板的介入损失更低于实施例1C、2C的铜箔基板的介入损失，进而优化其于高频下的讯号传输效能。由此可知，无铜瘤区数量愈多且铜瘤平均宽度愈窄均有助于提升讯号完整性(SI)，即，降低介入损失。
另一方面，通过进一步调降微粗糙电解铜箔的Rlr值或Sdr，亦能有利于抑制铜箔基板的介入损失，使实施例3C的铜箔基板的介入损失更低于实施例1C、2C的铜箔基板的介入损失。由此可知，调降微粗糙电解铜箔的Rlr值或Sdr也能有助于提升铜箔基板的讯号完整性、降低其介入损失。简言之，将实施例3的微粗糙电解铜箔应用于铜箔基板能更进一步抑制铜箔基板在高频下的讯号损失情形，提升铜箔基板应用于后续产品的效能和质量。
《实验结果讨论》
根据上述实验结果，通过控制实施例1至3的微粗糙电解铜箔的表面形貌(即，具有特定尺寸和结构特征的多个无铜瘤区和多个排列铜瘤区)及/或表面特性(即，具有特定范围的Rlr值及/或Sdr)，所述无铜瘤区(类似于牙龈的结构设计)能减少电子行走的路程，以达到减轻铜箔基板在高频传输下产生介入损失的程度，而排列铜瘤区(类似于牙齿的结构设计)则能有利于提升本发明的微粗糙电解铜箔与树脂基材之间的剥离强度。据此，包含实施例1至3的微粗糙电解铜箔的铜箔基板能在符合业界期望的剥离强度的前提下，全面性地抑制或减轻铜箔基板上高频下(4GHz、8GHz、12.89GHz、16GHz)发生介入损失的程度，进而提升电子产品的高频讯号传输效能。此外，即便不涂硅烷偶联剂，本发明也能符合业界期望的剥离强度，提升铜箔基板应用于后续产品的效能和质量。
综上所述，本发明通过控制微粗糙电解铜箔的表面形貌和表面特性，能在符合业界期望的剥离强度的前提下，全面性地抑制或减轻铜箔基板上高频下传输因铜箔产生的介入损失的程度，进而提升电子产品的高频讯号传输效能。

Claims (15)

1.一种微粗糙电解铜箔，其包含：
一微粗糙面，该微粗糙面具有多个无铜瘤区和多个排列铜瘤区，一部分的无铜瘤区分布于所述多个排列铜瘤区之间；
多个铜瘤，所述多个铜瘤是形成在该微粗糙面上且位于所述多个排列铜瘤区中，所述多个铜瘤不位于所述多个无铜瘤区中，且各排列铜瘤区中的所述多个铜瘤是沿着一方向排列形成在该微粗糙面上；
其中，在面积为120μm2的微粗糙面中，所述多个无铜瘤区的数量为5个以上，各无铜瘤区的面积大于或等于62500nm2，各排列铜瘤区的长度为300nm至2,500nm，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的平均宽度为10nm至300nm，各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的数量为3至50个。
2.如权利要求1所述的微粗糙电解铜箔，其中所述多个无铜瘤区的数量为10个至100个。
3.如权利要求1所述的微粗糙电解铜箔，其中各无铜瘤区的面积为大于或等于250nm×250nm。
4.如权利要求1所述的微粗糙电解铜箔，其中各无铜瘤区的面积为大于或等于500nm×250nm，在面积为120μm2的微粗糙面中，面积大于或等于500nm×250nm的所述多个无铜瘤区的数量为10个至50个。
5.如权利要求1所述的微粗糙电解铜箔，其中各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的平均宽度为10nm至200nm。
6.如权利要求5所述的微粗糙电解铜箔，其中各排列铜瘤区中所述多个铜瘤的数量为3至10个。
7.如权利要求1所述的微粗糙电解铜箔，其中所述微粗糙面的Rlr值为1.05至1.60。
8.如权利要求7所述的微粗糙电解铜箔，其中所述微粗糙面的Sdr为0.01至0.08。
9.如权利要求7所述的微粗糙电解铜箔，其中所述微粗糙面的Rlr值为1.10至1.30，该微粗糙面的Sdr为0.010至0.023。
10.如权利要求1所述的微粗糙电解铜箔，其中所述微粗糙面的Sdr为0.01至0.08。
11.一种铜箔基板，其包含如权利要求1至10中任一项所述的微粗糙电解铜箔及一基材，该基材与微粗糙电解铜箔压合。
12.如权利要求11所述的铜箔基板，其中该铜箔基板于4GHz的介入损失为-0.26dB/in至-0.32dB/in。
13.如权利要求11所述的铜箔基板，其中该铜箔基板于8GHz的介入损失为-0.41dB/in至-0.51dB/in。
14.如权利要求11所述的铜箔基板，其中该铜箔基板于12.89GHz的介入损失为-0.57dB/in至-0.73dB/in。
15.如权利要求11至14中任一项所述的铜箔基板，其中该铜箔基板于16GHz的介入损失为-0.67dB/in至-0.83dB/in。
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