CN1265688C - 附加有载体的铜箔及使用该铜箔的印刷衬底 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及附加有载体的铜箔和使用该铜箔的印刷衬底，其特征在于至少在一部分铜箔上具有树脂层和功能材料层。通过利用丝网印刷法在附加有载体的铜箔的表面上形成面积比铜箔的面积小的绝缘层和功能材料层而得到附加有载体的铜箔和使用该铜箔的印刷衬底，从而提高该铜箔的使用性能，防止污染物如树脂粉附着到铜箔表面，防止异物引起的擦伤、凹痕，并且有效防止在切断、包装、运输中擦伤、皱纹、折痕的产生。

Description

附加有载体的铜箔及使用该铜箔的印刷衬底
技术领域
本发明涉及附加有载体的铜箔，其中在铜箔表面具有树脂层及功能性材料层，可以有效改善该铜箔的使用性能以及防止异物引起的擦伤和凹痕。并涉及使用该铜箔的印刷衬底。
背景技术
以往，累积布线板(buildup wiring board)是以形成电路网的印刷布线板作为内层芯部材料，通过将外层电路用的铜箔通过树脂浸渍的基材或以附加有树脂的铜箔的形式在内层芯部材料上层压，然后形成层间连接和电路网来制造的。
另外，通过重复上述工序，堆积与所需的层数对应的外层电路。
一般，使用压力机或层压机对铜箔加压时，如果切断铜箔时产生的铜屑或半固化片(prepreg)的树脂粉等异物附着在铜箔的光泽面(S面)等上，则存在所述光泽面被擦伤或被异物附着的问题。另外，即使层压后，也有从装置取出覆铜层压板时或将这样的覆铜层压板重叠时，光泽面相互磨擦并被擦伤的时候。
近年来，由于电子设备的小型化要求，电路宽度显著变小，与此相伴随，覆铜层压板中使用的铜箔的厚度变为18μm以下，对厚度减小的铜箔的需要也变大了。
然而，当铜箔的厚度减至18μm以下时，使用性能极端恶化。除上述的加压或层压工序外，还有在通常的切断、包装或运输过程中铜箔被擦伤，或混入异物，或皱纹、折痕的发生变多，特别是铜箔的光泽面可能受到它们的强烈影响。
如上所述，当发生擦伤、皱纹或折痕，特别是在光泽面一侧发生时，将造成电路的断线和短路，存在的一个大问题是这将导致印刷电路衬底和电子设备的缺陷。
为防止上述的铜箔表面的擦伤、皱纹、折痕，提高其使用性能，提出了若干方案。例子之一是使用铝箔或铜箔的载体，通过粘合剂将该载体粘着到铜箔上。
这将增强上述极薄的铜箔，提高该铜箔的使用性能，同时保护切断时的铜箔表面、特别是铜箔的光泽面(S面)，防止污染物如树脂粉附着到该面上，并防止由异物引起的擦伤和凹痕。此时，那些带有铝载体的箔通常称为CA(铜铝)箔。
通常，在随后的工序中，这种CA箔与树脂浸渍的基材层压，用加压装置加热/加压，然后作成在印刷电路衬底中使用的覆铜层压板。最后，剥离上述的铝制载体，完成了其作为载体和污染物防护层的角色。
当在前述附加有载体的铜箔上使用附加有树脂的铜箔时，从附加有树脂的铜箔的槽加工时的树脂层端面或施加载体后进行切断加工时的树脂层端面产生树脂粉，存在制品或工序被污染的问题。
当采用分散了铁电体的功能材料层代替前述的树脂层时，将发生类似的问题。另外，当在同一衬底内形成绝缘层及介质层等具有功能性的层时，对各单独层而言累积(buildup)是必要的，预计由于衬底层数的增加产生工序复杂及成本增加的问题。
本发明的公开
本发明是鉴于上面的问题而设计的，其目的是提供具有绝缘层及功能性树脂层的附加有载体的铜箔及使用该铜箔的印刷衬底，通过在切成规定尺寸的附加有载体的铜箔的铜表面上，利用丝网印刷法在同一层内制作绝缘层及功能性树脂层，不需要切断绝缘层部和功能性树脂层部，就可以通过抑制树脂粉等的产生而防止对工序及制品的污染，同时可以有效提高该铜箔的使用性能，并且防止因异物造成的擦伤和凹痕，以及有效防止切断、包装或运输过程中的擦伤、皱纹和折痕。
因此，本发明提供：
1.附加有载体的铜箔及使用该铜箔的印刷衬底，其特征在于，至少在铜箔的一部分上具有树脂层及功能材料层；
2.上述第1项所述的附加有载体的铜箔及使用该铜箔的印刷衬底，其特征在于，树脂层含有功能材料层；
3.上述第1或2项所述的附加有载体的铜箔及使用该铜箔的印刷衬底，其特征在于，树脂层的至少一部分为绝缘层；
4.上述第1-3项各项所述的附加有载体的铜箔及使用该铜箔的印刷衬底，其特征在于，树脂层的至少一部分为分散有铁电体的功能材料层；
5.上述第1-4项各项所述的附加有载体的铜箔及使用该铜箔的印刷衬底，其特征在于，树脂层和/或功能材料层通过印刷进行涂布；
6.上述第1-5项各项所述的附加有载体的铜箔及使用该铜箔的印刷衬底，其特征在于，载体为铁板或金属箔或树脂膜；和
7.上述第1-6项各项所述的附加有载体的铜箔及使用该铜箔的印刷衬底，其特征在于，将与载体层压的面为铜箔的光泽面。
实施本发明的最佳方式
作为本发明的载体，可以使用铝、铜、铜合金、不锈钢的板或箔、树脂膜如PET等。但是，也可以使用通过预先在铝、铜、铜合金或不锈钢板或箔上涂布热固性树脂，然后加热固化制作的载体。
尽管前述载体以外的载体也可以使用，但希望使用在随后工序中容易剥离、可以低成本得到的材料。另外，为使剥离容易，也可以使用实施了氧化膜或其它表面处理的材料。
例如，当使用铝箔或板作为载体(铝箔或板作为载体是特别优选的材料)时，可以使用通常的铝的压延箔，特别是不必限制使用的铝的厚度(薄度)。然而，希望使用成本降低的薄铝箔。但是，由于铝箔如果太薄不可用作载体，因此必须有一定程度的厚度。
当说明作为这样的载体优选的铝材时，作为材质，软质型的弹性弱，需要厚度变厚，因此优选使用硬质型。但是，铝箔上残留的压延油或铝粉可能会转印到铜箔上。作为预防措施，可以预先在铝箔上涂布热固性树脂。
作为在铝箔上涂布的热固性树脂，可以使用环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、尿烷树脂等热固性树脂。前述的热固性树脂对铝箔具有良好的粘着性，具有加热固化后即使通过加压或层压对这样的树脂进行加热/加压其性质也不发生变化、不会转印到对方材料上。
为提高铝箔的“弹性”，也可以使用甚至更薄的铝箔作为载体。特别优选环氧树脂。尽管对涂布热固性树脂的厚度没有特别的限制，但从成本方面优选薄树脂。
在涂布有热固性树脂的铝箔与铜箔的层压中，使用环氧树脂、丙烯酸树脂、尿烷树脂等热固性树脂。由此，铝箔的强度将补强铜箔的强度，并且有效抑制擦伤、皱纹和折痕的产生。
当铜箔为矩形板时，铝箔在铜箔上的层压部位应至少在矩形板的一侧边上，但也可以在两侧边或全部四侧边上。
另外，可以用辊的两侧边将铝箔和铜箔连续层压。尽管层压的部位越少剥离越容易，但当进行有效层压时，需要增加层压的部位及面积。这种层压形式可以根据使用目的进行适宜选择。
在本发明中，前述所有的都可使用。
如上所述，由于附加有铝等载体的铜箔的使用性能极其良好，因此可以有效防止皱纹和折痕的产生，并且可以防止由于铝等的覆盖而使异物直接附着在铜箔面上。
另外，在树脂衬底上层压后，为通过腐蚀过程等形成网络而将铝等载体剥离，并且由于直到刚好在电路形成之前利用铝等载体保护了表面，因此可以有效防止由覆铜层压板的异物引起的擦伤、凹痕，并进一步有效防止在切断、包装和运输过程中产生皱纹和折痕。
尽管优选与铝箔等层压的铜箔面在光泽面(S面)上实施，但其它面，即粗糙面(M面)上也可实施。另外，也可以在进行了镀等表面处理的光泽面(S面)上实施。根据用途适宜选择。
在本发明中，至少在与附加有载体的铜箔层压的面相对的面上形成树脂层和功能材料层。
通过进一步在附加有载体的铜箔的表面形成具有功能性的树脂层，可产生工序简化、有效制造层压电路衬底的显著效果。这是本发明的重要特征。通过以预定的方式在附加有载体的铜箔上设置间隔(pause)，可以(间歇地)半连续地形成树脂层和功能材料层。
尽管优选绝缘层和钛酸钡等铁电体和绝缘材料作为这样的功能材料，但不限于这些材料，也可以形成其它功能材料材料如电阻材料、导电材料、半导体材料、磁性材料、传感器材料等。
通过印刷可容易地施加这样的功能材料，但也可以使用其它被覆方法如镀、汽相淀积(包括溅射)、CVD等。制作层压板时，将具有树脂层和功能材料层的附加有载体的铜箔切断成预定的形状和尺寸如矩形。
采用附加有树脂的铜箔作为附加有载体的铜箔，并且将附加有载体的铜箔与树脂层同时切断时，树脂的碎片有可能附着在铜箔上。由于这样的碎片将成为随后工序的污染物，因此通过丝网印刷法，在如上所述切断成规定尺寸的附加有载体的铜箔的铜表面上形成面积比铜箔面积更小的树脂层。铜箔周边的宽度可以根据内层核材料的尺寸任意设定。
如上所述，由于在附加有载体的铜箔上附加了功能材料，因此产生了优良的效果：随后步骤中的处理可以显著简化。此外，由于绝缘层和功能材料层是在切断成规定尺寸的附加有载体的铜箔的铜表面上，通过丝网印刷法以规定的形状在同一层内形成，因此具有可简化工序、可以提高生产率的显著效果。
接下来，为形成覆铜层压板，将形成了树脂层的附加有载体的铜箔与形成了电路的内层核材料层压。
举例说明铜箔层压过程的例子，例如，在压制压力为10-30kg/cm2左右、压制温度为170℃左右的条件下，将铜箔加热并加压60-180分钟。
由此，形成了树脂层的附加有载体的铜箔与内层核材料的接合可以充分进行。另外，由于附加有载体的铜箔的使用性能极其良好，因此可以防止皱纹和折痕的产生。
特别地，当铜箔的厚度为18μm以下时使用性能显著提高。另外，不管前述压制过程，具有可以防止通常的切断、包装或运输过程中的擦伤、异物引起的污染、以及皱纹和折痕的产生的效果。
由此，具有减少印刷电路衬底的电路切断和短路，抑制电子设备的缺陷、提高制品产率的效果。
上述层压后，可容易地剥离和除去铝等制成的载体。可以循环使用载体用的铝箔或板。
这将提高进超薄铜箔的使用性能，防止污染物如树脂粉附着到铜箔表面上，有效防止异物引起的擦伤、凹痕，并且防止在通常的切断、包装、运输过程中擦伤、皱纹和折痕的产生。由此可容易得到印刷电路板。
而且，如上所述，具有因在附加有载体的铜箔上设置了功能材料层，而使电路衬底的制造工序显著简化的优良效果。
实施例和比较例
以下，通过本发明的实施例和比较例予以说明。另外，这些实施例仅是示例，本发明并不因此而受到限制。换句话说，本发明应包括在本发明技术本质范围内，除这些实施例以外的所有其它方式或变形。
(实施例1)
将厚50μm、宽500mm的硬质型辊轧铝箔、与厚9μm的辊轧电解铜箔(宽500mm)的光泽面(S面)在两面边缘的10mm部分上用环氧树脂粘合剂予以层压，得到附加有铝载体的铜箔。
然后，将该附加有铝载体的铜箔切断成500mm长度，之后通过丝网印刷法将绝缘性树脂在除功能材料层外的边长400mm的正方形图案中涂布并干燥，形成了涂膜厚40μm的绝缘层。
继而，将分散有钛酸钡铁电体的树脂通过丝网印刷法以预定的图案涂布到功能材料层部上并干燥，形成了涂膜厚40μm的作为电容器(电容器用)的功能材料层。另外，无树脂的铜箔的边部(周边部)为5mm。
为观察在将附加有铝载体的铜箔层压时皱纹的产生，及观看铜箔的层压工序后异物对铜箔的附着，在压力20kg/cm2、压制温度170℃的条件下进行压制1小时，用光学显微镜观察剥离铝箔后的铜箔面。
结果是，实施例1中使用性能良好，擦伤的发生少，并且在压制后完全没有确认残留的附着物。
此外，涂布有由上述钛酸钡构成的铁电体的部分具有作为电容器(电容器用)的充分的功能。
(比较例1)
通过与实施例1类似的方法，得到了宽500mm的附加有铝载体的铜箔。然后，在该附加有铝载体的铜箔上连续涂布宽度400mm的绝缘性树脂并干燥，形成了涂膜厚40μm的绝缘层。
接下来，将附加有铝载体的铜箔切断成500mm长度后，为观察铜箔的层压工序后异物在铜箔上的附着，在与实施例1同样的条件下进行层压，剥离铝后，用光学显微镜观察铜箔面。
结果是，附加有铝载体的铜箔的使用性能良好，没有产生皱纹。但是，在制作层压板的工序中切断时，一部分树脂层剥离，结果确认在铜箔上有残留的附看物。
另外，由于没有形成钛酸钡铁电体，当然不具有作为电容器(电容器用)的功能。因此，为提供介质功能，需要不得不在各切断的铜箔的树脂上新形成介质层的麻烦工序。
因此，很显然在附加有载体的铜箔上预先形成树脂层和各功能材料层产生了电路衬底的制造工序可以显著简化的优良效果。另外，尽管上述是调查附加有铝载体的铜箔的结果，但使用其它载体也可以得到类似的结果。
发明效果
具有可以在提高极薄铜箔的使用性能，防止污染物如树脂粉附着到铜箔表面，防止异物引起的擦伤、凹痕，并且防止在切断、包装、运输中擦伤、皱纹、折痕的产生的状态下容易得到印刷电路衬底，同时通过在附加有载体的铜箔上形成功能材料层可以显著简化电路衬底制造工序的优良效果。

Claims (8)

1.附加有载体的铜箔，为将铜箔层压在金属板或金属箔或树脂膜载体上的附加有载体的铜箔，其特征在于，该附加有载体的铜箔被切断成规定的尺寸，该切断后的附加有载体的铜箔的至少一部分上形成树脂层及由铁电体、绝缘材料、电阻材料、导电材料或磁性材料构成的功能材料层。
2.权利要求1所述的附加有载体的铜箔，其中，该树脂层的一部分中形成了由铁电体、绝缘材料、电阻材料、导电材料或磁性材料构成的所述功能材料层。
3.权利要求1所述的附加有载体的铜箔，其中，该树脂层的一部分中形成了作为所述功能材料的绝缘层。
4.权利要求1所述的附加有载体的铜箔，其中，该树脂层的一部分中形成了分散有铁电体的所述功能材料层。
5.权利要求1-4任一项所述的附加有载体的铜箔，其特征在于，所述树脂层和/或由铁电体、绝缘材料、电阻材料、导电材料或磁性材料构成的功能材料层通过印刷进行涂布。
6.权利要求1-4任一项所述的附加有载体的铜箔，其特征在于，与所述载体层压的面为电解铜箔的光泽面。
7.权利要求5所述的附加有载体的铜箔，其特征在于，与所述载体层压的面为电解铜箔的光泽面。
8.印刷衬底，其使用了权利要求1～4任一项所述的所述附加有载体的铜箔。
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