DE60026280T2

DE60026280T2 - Elektrolytische kupferfolie mit trägerfolie und kupferkaschiertes laminat die elektrolytische kupferfolie benutzend

Info

Publication number: DE60026280T2
Application number: DE60026280T
Authority: DE
Inventors: Junshi Ageo-shi Yoshioka; Akiko Ageo-shi SUGIMOTO; Sakiko Ageo-shi TAENAKA; Makoto Ageo-shi Dobashi; Tsutomu Ageo-shi HIGUCHI; Takuya Agei-shi YAMAMOTO; Ken-ichiro Ageo-shi IWAKIRI
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2020-04-07
Also published as: JP3370624B2; CN1321121A; TWI244358B; CN1174857C; WO2001014135A1; KR100418491B1; KR20010075617A; HK1039471A1; EP1184165A4; EP1184165B1; EP1184165A1; ATE318698T1; JP2001062955A; DE60026280D1; US6541126B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit einem Träger und ein kupferbeschichtetes Laminat, das aus der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger gebildet ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Üblicherweise werden galvanisch abgeschiedene Kupferfolien mit einem Träger als Materialien zur Herstellung gedruckter Leiterplatten eingesetzt, welche in der elektrischen und elektronischen Industrie in großem Umfang verwendet werden. Im Allgemeinen wird die galvanisch abgeschiedene Kupferfolie durch Heißpressen mit einer elektrisch isolierenden Unterlage, wie z.B. einer Glas-Epoxy-Unterlage, einer Unterlage aus einem phenolischen Polymer, oder einem Polyimid, verbunden, um so ein kupferbeschichtetes Laminat herzustellen; das so hergestellte Laminat wird zur Herstellung gedruckter Schaltkreise verwendet.
Die galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger vermeidet die Bildung von Runzeln in der Kupferfolie während des Heißpressens, und verhindert so die Bildung von Rissen in der Kupferfolie, die von gekräuselten Stellen ausgehen. Dadurch wird das Ausbluten des Harzes aus einer Faserplatte (prepreg) verhindert. Die Kupferfolie mit Träger fand daher Beachtung, weil diese Probleme ausgeschaltet werden können, und auch deshalb, weil während des Heißpressens Fremdmaterialien daran gehindert werden, in die Kupferfolie einzudringen.
Insbesondere hat die galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger eine Struktur, in der eine Trägerfolie und eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie eine Folie bilden, so als ob die Oberflächen der beiden Folien aneinander gebunden wären. Diese Folien werden so, wie sie sind, heiß gepresst, und die Trägerfolie wird entfernt, kurz bevor die Kupferfolie zur Herstellung einer Kupfer-Leiterplatte geätzt wird. Die Bildung von Runzeln in der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie während der Verarbeitung oder während des Pressens und eine oberflächliche Verfärbung des hergestellten kupferbeschichteten Laminats können so verhindert werden.
Die Trägerfolie (dieser Ausdruck wird in der Beschreibung durchgängig verwendet) wird verwendet, als ob eine Oberfläche der Trägerfolie an eine Oberfläche einer galvanisch abgeschiedenen Kupferschicht gebunden wäre. Auf einer Oberfläche der Trägerfolie wird Kupfer galvanisch abgeschieden, um eine Kupferfolie zu bilden. Die Bindung der Trägerfolie an die Kupferfolie wird aufrecht erhalten, bis zumindest die Herstellung des kupferbeschichteten Laminats abgeschlossen ist. Die Trägerfolie erleichtert die Verarbeitung der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie und verstärkt und schützt die Kupferfolie sehr wirksam. Die Trägerfolie muss daher eine gewisse mechanische Festigkeit aufweisen.
Als Trägerfolie kann jedes Material verwendet werden, solange es den vorstehend genannten Bedingungen genügt; allgemein können Metallfolien gut als Trägerfolie verwendet werden. Die Trägerfolie ist jedoch nicht auf Metallfolien beschränkt.
Bei galvanisch abgeschiedenen Kupferfolien mit Träger werden allgemein zwei Arten unterschieden: abziehbare Folien und ätzbare Folien. Erfindungsgemäß wird eine abziehbare galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger vorgeschlagen, wobei die Trägerfolie und die Kupferfolie mit einer organischen haftenden Zwischenschicht verbunden sind, da eine solche abziehbare galvanisch abgeschiedene Kupferfolie eine deutlich verbesserte Ablösbarkeit der Trägerfolie von der Kupferfolie bewirkt.
In den letzten Jahren bestand eine gesteigerte Nachfrage nach einer Kupferfolie, welche eine leichte Handhabbarkeit während des Ätzens und Aufschichtens, die bei der Herstellung von gedruckten Schaltkreisen aus einem kupferbeschichteten Schichtstoff angewendet werden, erlaubt. Die ständige Forderung nach Verkleinerung von elektronischen und elektrischen Vorrichtungen führt zu einer starken Nachfrage nach einer Erhöhung der Anzahl von Schichten von gedruckten Leiterplatten, einer Erhöhung der Dichte einer aus einer Kupferfolie gebildeten Leiterplatte, und einer Erhöhung der Packungsdichte bei bestückten Vorrichtungen.
Um die Dichte einer aus einer Kupferfolie gebildeten Leiterplatte und die Packungsdichte bestückter Vorrichtungen weiter zu erhöhen, werden die Kupferleitungen für die Bildung der Leiterplatten dünner gemacht und eine Anzahl von Unterlagen wird aufeinander geschichtet. Die elektrische Verbindung zwischen den Schichten wird mittels Kontaktlöchern, z.B. mit durchgehenden Löchern (through holes)(PTH), versetzten Löchern (interstitial via holes)(IVH), und blinden Löchern (blind via holes) (BVH) hergestellt, welche hergestellt werden, indem vorbe stimmte Löcher in einer gedruckten Leiterplatte gebildet werden. Obwohl die Ausbildung von Löchern herkömmlich mittels eines mechanischen Bohrers erfolgt, werden in den letzten Jahren hochpräzise Verfahren mit einem CO₂-Gaslaser oder dergleichen eingesetzt, um einen feinen Schaltkreis aus dem kupferbeschichteten Laminat zu bilden.
Die Bearbeitung mit einem Laser ist äußerst vorteilhaft, da eine feine Verarbeitung mit hoher Präzision erfolgen kann. Die Bestimmung der Bearbeitungsbedingungen ist jedoch schwierig, da die in gedruckten Leiterplatten verwendete Kupferfolie eine glänzende Oberfläche aufweist und daher Laserstrahlen reflektiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger. 2 zeigt REM-Abbildungen von auf Trägerfolien abgeschiedenen Kupfer-Mikropartikeln. 3 zeigt einen Querschnitt von Löchern nach der Verarbeitung mit einem Laser. 4 zeigt als Graph das Verhältnis zwischen Helligkeit und Reflexion von entwickelten Oberflächen von galvanisch abgeschiedenen Kupferfolien, nachdem die Trägerfolien abgelöst wurden. 5 zeigt als Graph das Verhältnis zwischen Reflexion und Oberflächenkörnung von entwickelten Oberflächen von galvanisch abgeschiedenen Kupferfolien, nachdem die Trägerfolien abgelöst wurden. 6 zeigt als Graph das Verhältnis zwischen Reflexion und Helligkeit von entwickelten Oberflächen von galvanisch abgeschiedenen Kupferfolien, nachdem die Trägerfolien abgelöst wurden. 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung, die zur Herstellung einer galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger verwendet wird. 8 zeigt Querschnittsansichten von Löchern nach dem Verarbeiten mit einem Laser. 9 zeigt Quer schnittsansichten von Löchern nach dem Verarbeiten mit einem Laser.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Von den Erfindern wurde bereits eine abziehbare galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger vorgeschlagen, wobei die Trägerfolie und die Kupferfolie mit einer organischen haftenden Zwischenschicht verbunden waren. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Bindungsfestigkeit einer haftenden Zwischenschicht zwischen der Trägerfolie und der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie zu verstärken. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger mit ausgezeichneten Eigenschaften herzustellen, die für das Ätzen oder für Laserverfahren geeignet ist, die nach der Herstellung einer kupferbeschichteten Zwischenschicht durchgeführt werden. Die vorliegende Erfindung erreicht diese Ziele. Die Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung betrifft eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger, enthaltend eine Trägerfolie, eine organische haftende Zwischenschicht, die auf einer Oberfläche der Trägerfolie gebildet ist, und eine Schicht aus einer galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie, die auf der haftenden Zwischenschicht abgeschieden ist, wobei Kupfer-Mikropartikel auf der Oberfläche der Trägerfolie abgeschieden sind, auf der die organische haftende Zwischenschicht und die galvanisch abgeschiedene Kupferschicht gebildet wurden.
Wie in dem schematischen Querschnitt von 1 dargestellt ist, umfasst die galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger gemäß Anspruch 1 eine Trägerfolie und eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie, so als ob eine Oberfläche der einen Folie an die Oberfläche der anderen Folie gebunden wäre. In der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die Ausdrücke "galvanisch abgeschiedene Kupferfolie" und "galvanisch abgeschiedene Kupferfolienschicht" auf den gleichen Teil; gleiches gilt für "Trägerfolie" und "Trägerfolienschicht" sowie für "haftende Zwischenschicht" und "Schicht mit einer haftenden Zwischenschicht". Die alternativen Ausdrücke werden je nach den Beschreibungen in geeigneter Weise eingesetzt.
Die erfindungsgemäße galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger umfasst eine Trägerfolie mit einer Oberfläche, auf welcher Kupfer-Mikropartikel abgeschieden sind. Typischerweise werden diese Kupfer-Mikropartikel auf einer Oberfläche einer Trägerfolie durch Galvanisierung abgeschieden. Bisher wurde die technische Idee, Kupfer-Mikropartikel direkt auf der Oberfläche einer Trägerfolie einer galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger abzuscheiden, noch niemals vorgeschlagen.
Es wird nun beschrieben, warum Kupfer-Mikropartikel auf der Oberfläche einer Trägerfolie abgeschieden werden. Im Allgemeinen wird eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger hergestellt, indem eine Schicht mit einer haftenden Zwischenschicht auf einer Oberfläche einer Trägerfolie gebildet und auf der Oberfläche der Trägerfolie Kupfer galvanisch abgeschieden wird, wodurch eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolienschicht gebildet wird. Wenn also Kupfer-Mikropartikel auf der Oberfläche einer Trägerfolie gebildet werden, auf welcher bereits zuvor Kupfer galvanisch abgeschieden wurde, übertragen sich die Formen der Mikropartikel auf die Oberfläche der Kupferfolie, die auf einer haftenden Zwischenschicht gebildet wird. Weiterhin wird ein Teil der Mikropartikel selbst auf die Kupferfolie übertragen, wenn die Trägerfolie abgelöst wird.
Wird die Kupferfolie mit Träger mit einer Harz-Unterlage durch Heißpressen laminiert und die Trägerfolie abgelöst, dient die Oberfläche der Kupferfolie auf der haftenden Seite als oberste Oberfläche eines kupferbeschichteten Laminats. In diesem Fall weist die galvanisch abgeschiedene Kupferfolienschicht auf der Oberfläche des kupferbeschichteten Laminats eine raue Oberfläche auf, da Kupfer-Mikropartikel auf der Oberfläche einer Trägerfolie abgeschieden sind, und die Oberfläche der Kupferfolie erscheint matt. Da eine derartige Kupferfolie im Vergleich zu herkömmlichen Kupferfolien eine feine Oberflächenstruktur hat, hat die Kupferfolie eine Oberflächenfarbe von braun bis schwarz.
Wie in Anspruch 2 angegeben ist, erscheinen die auf der Trägerfolie abgeschiedenen Kupfer-Mikropartikel dem bloßen Auge vorzugsweise braun bis schwarz, und sie haben eine Partikelgröße von 0,01 μm bis 5,0 μm. Da die Mikropartikel durch Galvanisierung abgeschieden werden, können die Größe und Farbe der Partikel allgemein in gewissem Umfang variieren. In der vorliegenden Beschreibung umfasst der Ausdruck "Kupfer-Mikropartikel" solche, die in nadelähnlichen oder dendritischen Formen gewachsen sind, und die durch Galvanisieren unter Brennüberzug-Bedingungen erhalten wurden, sowie sphärische Partikel, wie sie in 2(a) bis 2(c) dargestellt sind. Weisen die Mikropartikel eine nadelähnliche oder dendritische Form auf, bezieht sich die Partikelgröße auf die größere Seitenlänge.
Unter Verwendung von auf einem Träger abgeschiedenen Kupfer-Mikropartikeln, wie in 2 dargestellt, wurden erfindungsgemäß mehrere Stücke galvanisch abgeschiedener Kupferfolie mit Träger hergestellt. Die Ablösefestigkeit zwischen der Trägerfolie und der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie wurde gemessen, und die Ergebnisse waren 9,8 g/cm nach 2(a), 60,2 g/cm nach 2(b), und 110 g/cm nach 2(c). Diese Resultate zeigen, dass die Bindungsfestigkeit der haftenden Zwischenschicht durch Modifikation der Größe der auf der Oberfläche einer Trägerfolie gebildeten Kupfer-Mikropartikel eingestellt werden kann.
Die Farbe der entwickelten Oberfläche einer Kupferfolie nach der Ablösung der Trägerfolie verdunkelt sich mit der abnehmenden Größe der Kupfer-Mikropartikel, welche auf der Kupferfolie abgeschieden sind. Wenn die Größe der Kupfer-Mikropartikel 0,01 μm oder weniger beträgt, sind die Partikelbildung und die Qualitätskontrolle der gebildeten Partikel vom industriellen Standpunkt aus schwierig, während bei einer Partikelgröße von 5 μm oder mehr die Kupferpartikel in dendritischer Form wachsen und leicht zerdrückt werden können, wodurch die Reflexion und der Glanz der abgeschiedenen Oberfläche erhöht werden und die Oberfläche daher keine braune bis schwarze Farbe annimmt.
Das Material der Trägerfolie, welche erfindungsgemäß verwendet werden kann, unterliegt keinen besonderen Einschränkungen; Beispiele für das Material umfassen Aluminium, Kupfer, und metallbeschichtete Kunststofffilme. Weiterhin unterliegt auch die Dicke der Trägerfolie keinen besonderen Einschränkungen. Vom industriellen Standpunkt aus werden Materialien mit einer Dicke von 200 μm oder weniger allgemein als Folien bezeichnet, und es kann jedes Material verwendet werden, solange es als Folie bezeichnet werden kann.
Wie in Anspruch 4 angegeben ist, ist das organische Mittel für die organische haftende Zwischenschicht aus einer oder mehreren Spezies gebildet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus stickstoffhaltigen organischen Verbindungen, schwefelhaltigen organischen Verbindungen und Carbonsäuren.
Unter diesen Verbindungen können die stickstoffhaltigen organischen Verbindungen substituiert sein. Besonders bevorzugt werden substituierte Triazole verwendet. Beispiele umfassen 1,2,3-Benzotriazol (nachstehend als BTA bezeichnet), Carboxyben zotriazol (nachstehend als CBTA bezeichnet), N',N'-bis(Benzotriazolylmethyl)harnstoff (nachstehend als BTD-U bezeichnet), 1H-1,2,4-Triazol (nachstehend als TA bezeichnet), und 3-Amino-1H-1,2,4-Triazol (nachstehend als ATA bezeichnet).
Beispiele bevorzugt eingesetzter schwefelhaltiger Verbindungen umfassen Mercaptobenzthiazol (nachstehend als MBT bezeichnet), Thiocyanursäure (nachstehend als TCA bezeichnet), und 2-Benzimidazolthiol (nachstehend als BIT bezeichnet).
Als bevorzugte Carbonsäuren werden Monocarbonsäuren verwendet. Beispiele umfassen Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure.
Als Nächstes wird beschrieben, in welcher Weise die vorstehend genannten organischen Verbindungen zur Bildung einer haftenden Zwischenschicht auf einer Trägerfolie verwendet werden können. Insbesondere kann die haftende Zwischenschicht hergestellt werden, indem die vorstehend genannten organischen Mittel in einem Lösungsmittel gelöst werden und die Trägerfolie in die Lösung getaucht wird, oder indem die Lösung durch Verfahren, wie Spritzen, Aufsprühen, Benetzen und Elektroabscheidung auf eine Oberfläche aufgetragen wird, auf welcher die haftende Schicht gebildet werden soll. Die Verfahren zur Bildung der Zwischenschicht sind nicht besonders beschränkt. Für jedes der vorstehend genannten Mittel beträgt die Konzentration vorzugsweise 0,01 g/l bis 10 g/l und die Temperatur der Flüssigkeit vorzugsweise 20 bis 60°C. Die Konzentration des organischen Mittels ist nicht besonders beschränkt, und eine Lösung mit hoher Konzentration oder eine Lösung mit niedriger Konzentration können ohne besondere Schwierigkeit eingesetzt werden.
Von den vorstehend genannten organischen Mitteln wird eine Fixierung auf der Oberfläche einer Trägerfolie in Übereinstimmung mit einem möglichen Mechanismus der Bildung der haften den Zwischenschicht angenommen. Beispielsweise werden die organischen Mittel an der auf einer Trägerfolie gebildeten Metalloxidschicht adsorbiert und bilden chemische Bindungen mit in der Metalloxidschicht enthaltenden Sauerstoffspezies aus, wodurch die die organische haftende Zwischenschicht bildenden organischen Mittel stabilisiert werden.
Je höher also die Konzentration ist, desto höher ist die Adsorptionsgeschwindigkeit der organischen Mittel auf der Trägerfolie. Prinzipiell wird die Konzentration der organischen Mittel in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit des Produktionsbandes eingestellt. Die Kontaktzeit zwischen der Trägerfolie und der die organischen Mittel enthaltenden Lösung wird ebenfalls durch die Geschwindigkeit des Produktionsbandes bestimmt, und beträgt in der Praxis allgemein 5 bis 60 Sekunden.
Liegt die Konzentration unterhalb des unteren Grenzwertes, d.h. unterhalb 0,01 g/l, wird eine vollständige Adsorption der organischen Mittel innerhalb eines kurzen Zeitraumes nur schwer erreicht, und die Dicke der gebildeten haftenden Zwischenschicht variiert, so dass die Qualität des Endproduktes nicht gesichert ist. Liegt die Konzentration oberhalb des oberen Grenzwertes, d.h. 10 g/l, erhöht sich die Adsorptionsgeschwindigkeit nicht entsprechend der Menge der zugegebenen organischen Mittel. Unter dem Gesichtpunkt der Produktionskosten ist eine derartig hohe Konzentration nicht vorteilhaft.
Die haftende Zwischenschicht kann durch Verwendung der vorstehend beschriebenen organischen Mittel unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen gebildet werden. Wie in Anspruch 3 angegeben ist, hat die organische haftende Zwischenschicht vorteilhaft eine Dicke von 5 bis 100 mg/m², bezogen auf das Gewicht der haftenden Schicht pro Flächeneinheit der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger. Eine Dicke innerhalb dieses Bereichs beeinträchtigt nicht die Leitfähigkeit der Trägerfolie während der Bildung einer galvanisch abgeschiedenen Kupferfolienschicht. Beträgt die Dicke 5 mg/m² oder weniger, kann die haftende Schicht nur schwer eine geeignete Ablösefestigkeit ergeben, während bei einer Dicke von 100 mg/m² oder mehr die elektrische Leitfähigkeit in der Trägerfolie während der galvanischen Abscheidung instabil wird. Bewegt sich die Dicke daher innerhalb des vorstehend erwähnten Bereichs, kann eine geeignete Ablösefestigkeit sichergestellt werden und die galvanische Abscheidung des Kupfers kann stabil verlaufen.
Die gebildete organische haftende Schicht kann durch Waschen mit einer sauren Lösung, wie verdünnter Schwefelsäure oder verdünnter Salzsäure, leichtentfernt werden, und beeinträchtigt nicht die Produktionsschritte von gedruckten Leiterplatten. Zur Zeit haben die vorstehend beschriebenen organischen Mittel keine nachteiligen Wirkungen auf die Produktionsschritte von gedruckten Leiterplatten, z.B. verschiedenen Schritten zur Anbringung von Resists, zum Plattieren, und zum Zusammenbau.
Die vorstehend beschriebene haftende Zwischenschicht wird auf der Trägerfolie mit auf der Oberfläche abgeschiedenen Kupfer-Mikropartikeln gebildet. Anschließend wird auf der haftenden Zwischenschicht eine Kupferschicht galvanisch abgeschieden. Die galvanisch abgeschiedene Kupferschicht, die eine zusammenhängende Kupferschicht darstellt, wird direkt auf der Trägerfolie durch kathodische Polarisierung der Trägerfolie selbst in einem Kupfer-Elektrolyten gebildet. Beispiele von brauchbaren Kupfer-Elektrolyten sind Kupfersulfat und Kupferpyrophosphat.
Die galvanisch abgeschiedene Kupferfolie enthält eine zusammenhängende Kupferschicht und eine oberflächenbehandelte Schicht. Die zusammenhängende Kupferschicht dient als Leiter, wenn die Schicht in eine Leiterplatte eingebaut wird, und die oberflächenbehandelte Schicht erhält während der Laminierung der Kupferfolie auf ein Substrat die Haftung aufrecht. Nachdem also die Bildung der zusammenhängenden Kupferschicht vervollständigt ist, wird die Oberfläche der Kupferschicht einer Nodular-Behandlung unterzogen, um eine Verankerung während der Bindung an ein Substrat und während der Passivierung, insbesondere während einer antikorrosiven Behandlung zur Vermeidung einer Oxidation, zu erzeugen. Auf diese Weise wird die erfindungsgemäße galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger erhalten.
Nachdem ein kupferbeschichtetes Laminat unter Verwendung der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger hergestellt wurde, wird die Trägerfolie abgelöst. Da die Trägerfolie eine Oberfläche hat, auf welcher Kupfer-Mikropartikel abgeschieden sind, werden die Eigenschaften der so gebildeten rauen Oberfläche auf die Oberfläche der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie übertragen, die eine braune bis schwarze Farbe annimmt. Die Oberfläche hat eine Mikrorauheit, wodurch einfallendes Licht diffus reflektiert wird. Die braune bis schwarze Farbe ergibt sich, weil Licht an der Oberfläche der Kupferfolie absorbiert wird. Eine solche Mikro-Oberflächenrauheit ist sehr vorteilhaft für die Bildung eines feinen Leiterplatten-Musters.
Die physikalischen Eigenschaften einer galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie, die zur Herstellung eines feinen Leiterplatten-Musters erforderlich sind, werden kurz zusammengefasst: 1) gute Haftung an einen Ätzresist; 2) gute Belichtungsbedingungen; 3) hohe Ätzrate; und 4) Ablösefestigkeit (einschließlich Beständigkeit gegen Chemikalien). Die erfindungsgemäße galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger genügt den vorstehend angegebenen physikalischen Eigenschaften. Insbesondere hat die Kupferfolie mit Träger vor allem eine gute Haftung an einen Ätzresist und gute Belichtungsbedingungen.
Wird die Haftung zwischen der Kupferfolie und einem Ätzresist erhöht, so wird das Auslaufen eines Ätzmittels in die haftende Zwischenschicht verhindert. Die gebildete Leiterplatte weist daher einen Querschnitt mit einem guten Seitenverhältnis auf, und es kann eine feine Leiterplatte mit gut kontrolliertem Widerstand hergestellt werden. Zusätzlich kann eine übermäßige Streuung von Belichtungsstrahlung auf den mit einem Muster zu ätzenden Resist während der Belichtung verhindert werden, da die Oberfläche der Kupferfolie im Gegensatz zu der glänzenden Oberfläche einer herkömmlichen Kupferfolie matt ist. Auf diese Weise kann die Streuung von Belichtungsstrahlung im Randbereich des Leiterplattenmusters vermindert werden.
Weiterhin weist die erfindungsgemäß mit der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger erhaltene galvanisch abgeschiedene Kupferfolienschicht eine feine Oberflächenstruktur auf. Wird die Kupferfolie weiter plattiert, wird also die Bindungsfestigkeit an der Grenzfläche zwischen der plattierten Schicht und der Kupferfolie erhöht.
Auch wurde ein sehr bemerkenswerter Effekt der Kupferfolie beobachtet; dass nämlich die Oberflächenrauheit der vorstehend beschriebenen Kupferfolienschicht auch sehr vorteilhaft ist in Bezug auf die Bildung von Löchern mittels Laser zur Bildung von Kontaktlöchern, wie durchgehenden Löchern (PTH), versetzten Löchern (IVH), und blinden Löchern (BVH).
Da die erfindungsgemäß mit der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger erhaltene galvanisch abgeschiedene Kupferfolienschicht eine feine Oberflächenstruktur aufweist, wird das zur Bestrahlung verwendete Licht, auch ein Laserstrahl, von der Oberfläche wirksam absorbiert. Die 4 bis 6 zeigen die Beziehungen zwischen den Eigenschaften der Kupferfolien-Oberfläche.
Wie in 2 dargestellt ist, wurden kupferbeschichtete Laminate aus Trägerfolien gebildet, die Kupfer-Mikropartikel mehrerer unterschiedlicher Typen enthielten. Durch Vergleich der Oberflächenbedingungen der Kupferfolie mit drei Parametern, nämlich Reflektanz, Helligkeit und Oberflächenrauheit, wurden die optimalen Parameter für die Bildung von Laserlöchern bestimmt.
Es wurden vier Typen äußerer Kupferfolienschichten von kupferbeschichteten Laminaten bewertet. Die Reflektanz, Helligkeit, Oberflächenrauheit und Bildung von Laserlöchern für jede Folie sind in Tabelle 1 angegeben. Zur Bewertung der Beziehungen zwischen den Parametern und wegen der Einfachheit der Beschreibung wurden Daten von vier Proben verwendet.
[Tabelle 1]
Die in 1 dargestellte Bildung von Laserlöchern wurde durch Beobachtung der Form eines Querschnitts eines kleinen, durch Laserbehandlung gebildeten Loches, wie in 3 dargestellt, bewertet. Die in 3 dargestellten Fotografien entsprechen den Querschnitten kleiner Löcher, die in den Proben A bis D gebildet wurden. Zur Laserbehandlung wurden die nachstehenden Bedingungen angewendet: Apparat: LCO-lA21 (CO₂-Laser von Hitachi Seiko); Wellenlänge: 9,3 μm; Frequenz: 2.000 Hz; Maske: 5,0 mm Durchmesser; Pulsbreite: 1 Puls (shot), 20 μs, 20 mJ; und Offset: 0,8. Die Formen der Querschnitte wurden bei Probe A mit "gut"; bei Probe B mit "mittelmäßig" und bei Proben C und D mit schlecht bewertet. Da die Proben einer Ein-Puls-Behandlung unterzogen wurden, zeigen diese Fotografien Grate in der äußeren Kupferfolienschicht. Im Allgemeinen können diese Grate durch nachfolgende Bestrahlung mit einem Laserstrahl geglättet werden.
Die Beziehung zwischen den Parametern wurde auf der Basis der in Tabelle 1 dargestellten Daten untersucht. In 4 sind die Helligkeit und Oberflächenrauheit aufgetragen. Wie aus 4 ersichtlich ist, kann keine klare Beziehung zwischen der Helligkeit und der Oberflächenrauheit erhalten werden. Während die Helligkeit und die Oberflächenrauheit nicht korrelieren, korrelieren die Helligkeit und die Bildung von Laserlöchern, wenn man die Bildung von Löchern bewertet.
In 5 sind die Reflektanz und die Oberflächenrauheit aufgetragen. Wie aus 5 ersichtlich ist, kann keine klare Beziehung zwischen der Reflektanz und der Oberflächenrauheit erhalten werden. Während die Reflektanz und die Oberflächenrauheit nicht korrelieren, korrelieren die Reflektanz und die Bildung von Laserlöchern, wenn man die Bildung von Löchern bewertet.
In 6 sind die Reflektanz und die Helligkeit aufgetragen. Wie aus 6 ersichtlich ist, wurde eine logarithmische Beziehung zwischen der Reflektanz und der Helligkeit gefunden. Je höher die Helligkeit, umso mehr nähert sich die Reflektanz 100. Es wurden daher mehrere Experimente mit einer Anzahl von Proben durchgeführt und gefunden, dass eine zufriedenstellende Bildung von Laserlöchern erzielt werden kann, wenn die Kupferfolie eines kupferbeschichteten Laminats eine Oberfläche mit einer Reflektanz von 86% oder weniger und eine Helligkeit (L-Wert) von 30 oder weniger, d.h. eine Helligkeit innerhalb des in 6 von der strichpunktierten Linie definierten Bereichs (mit einem Pfeil markiert) aufweist, wenn die Kurve von 6 extrapoliert wird. In der Beschreibung steht der Ausdruck "Helligkeit" (L-Wert) für einen Index des Lab Color Systems, der allgemein für die Bewertung von Farbigkeit und Helligkeit ver wendet wird. Als Farbdifferenz-Messgerät wurde ein SZ-Σ80 von Nippon Denshoku Kogyo verwendet.
In Anspruch 5 ist eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger, wie in einem der Ansprüche 1 bis 4 beschrieben, definiert, wobei auf der Oberfläche der Trägerfolie, auf der die organische haftende Zwischenschicht und die galvanisch abgeschiedene Kupferschicht gebildet sind, Kupfer-Mikropartikel abgeschieden werden, und wobei die Oberfläche der Kupferfolie eine Kohlendioxid-Laserstrahl-Reflexion (CO₂-Laser, Wellenlänge 9,3 μm) von 86% oder weniger (nach dem Ablösen der Trägerfolie) aufweist.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist auch ersichtlich, dass die Helligkeit der äußeren Kupferfolienschicht eines kupferbeschichteten Laminats auch ein geeigneter Index für die Überwachung der Bildung von Laserlöchern ist. In Anspruch 6 ist daher eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger, wie in einem der Ansprüche 1 bis 4 beschrieben, definiert, wobei auf der Oberfläche der Trägerfolie, auf der die organische haftende Zwischenschicht und die galvanisch abgeschiedene Kupferschicht gebildet sind, Kupfer-Mikropartikel abgeschieden werden, und wobei die Oberfläche der Kupferfolie eine Helligkeit von 30 (CO₂ Laser, Wellenlänge 9,3 μm) oder weniger (nach dem Ablösen der Trägerfolie) aufweist.
Die Verfahrensbedingungen im Anfangsstadium der Laser-Bestrahlung sind dann besonders wichtig, wenn Löcher gleichzeitig in einer Kupferfolie und in einem Substrat gebildet werden. Die Löcher müssen im Anfangsstadium der Laser-Bestrahlung gleichmäßig ausgebildet werden. Werden die Löcher in der äußeren Kupferfolienschicht im Anfangsstadium nicht gleichmäßig ausgebildet, können im Substrat keine gleichmäßigen Löcher gebildet werden, und die so gebildeten Löcher weisen eine raue innere Oberfläche auf.
Das Substrat wird aus einer Faserplatte gebildet, welche gewöhnlich aus mit einem Harz, wie einem Epoxyharz oder einem Melaminharz, imprägnierten Glasfasern besteht, wobei das Harz teilweise ausgehärtet ist. Die Faserplatte und die Kupferfolie werden heiß verpresst und ausgehärtet, wodurch das kupferbeschichtete Laminat hergestellt wird.
Die vollständig ausgehärtete Faserplatte ist vom Typ eines faserverstärkten Kunststoffs, und die darin enthaltenen Glasfasern bilden ein Glastuch. Das Glastuch und das Harz in der Faserplatte haben eine unterschiedliche Formbarkeit von Laserlöchern, und es ist eine gleichmäßige Laser-Bestrahlung erforderlich. Daher wird zu Beginn eine Kupferfolie mit einer hohen Laserstrahl-Adsorption (niedrigen Reflektanz) in einem kupferbeschichteten Laminat eingesetzt, um gleichmäßige, flache Löcher in der Kupferfolie zu bilden. Als Ergebnis davon wird das Substrat einer gleichmäßigen Laser-Bestrahlung ausgesetzt, und die Löcher können mit größerer Genauigkeit gebildet werden.
Vorzugsweise ist auf der erfindungsgemäßen Kupferfolie in der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger eine Harzschicht vorgesehen, und ein Leiterplatten-Substrat (inneres Kernmaterial einer gedruckten Leiterplatte mit mehreren Schichten) wird durch das als Kleber wirkende Harz gebunden. Eine derartige harzbeschichtete galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger kann eine isolierende Harzschicht ohne Glasgewebe zwischen der äußeren und inneren Kupferfolie enthalten, die als zweite Schicht dient, wodurch die Bildung von Laserlöchern weiter verbessert wird.
In Anspruch 7 ist ein kupferbeschichtetes Laminat definiert, das eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger, wie in einem der Ansprüche 1 bis 6 beschrieben, aufweist. Das kupferbeschichtete Laminat enthält die vorstehend erwähnte galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger. Die Laserquel le, die zur Behandlung des vorstehend erwähnten kupferbeschichteten Laminats verwendet wird, unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und es kann ein Argongas-Laser oder ein CO₂-Gas-Laser verwendet werden. Weist der Laserstrahl eine vergleichsweise kurze Wellenlänge auf, ist seine Absorption relativ hoch, wodurch der Laserabtrag stärker wird. Die Bedingungen der Laserbestrahlung können in Abhängigkeit von dem Material und der Substratdicke ausgewählt werden.
Beispiele
Nachstehend sind erfindungsgemäße Ausführungsformen beschrieben. In den nachstehenden Beispielen werden Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger und kupferbeschichtete Laminate, die aus der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger hergestellt werden, zusammen mit den Ergebnissen der Bewertung der Folien beschrieben. Die in den nachstehenden Beispielen beschriebenen Trägerfolien werden aus einer galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie hergestellt. In den Figuren sind gleiche Teile mit der gleichen Bezugszahl angegeben, soweit möglich.
Beispiel 1
Die erfindungsgemäße galvanisch abgeschiedene Kupferfolie 1 mit Träger wird unter Bezug auf 1 beschrieben. Eine Vorrichtung 2 zur Herstellung der Folie ist in 7 dargestellt. In der Vorrichtung wird eine Trägerfolie 3 von einer Folienwalze abgewickelt und zur Herstellung einer galvanisch abgeschiedenen Kupferfolienschicht 5 auf einer gekrümmten Bahn entlang eines Laufbandes bewegt. Eine Trommelfolie (galvanisch abgeschiedene Kupferfolie, die keiner Oberflächenbehandlung unterzogen wurde) mit einer Dicke von 18 μm, die als Grad 3 klas sifiziert war, wurde als Trägerfolie 3 eingesetzt, und die galvanisch abgeschiedene Kupferfolienschicht 5 mit einer Dicke von 5 μm wurde auf der glänzenden Seite 4 der Trommelfolie erzeugt.
Die glänzende Seite 4 einer Trommelfolie wird auf der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie im Wesentlichen nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt. Im Besonderen wird eine Trommelfolie in einer galvanischen Zelle hergestellt, die eine rotierende Trommelkathode und eine Bleianode aufweist, die der Trommelkathode gegenüber liegt und sie zumindest teilweise umfasst, und die eine Kupfersulfat-Lösung enthält. Während der Elektrolyse wird Kupfer auf der Trommel als Trommelfolie abgeschieden, welche durch Ablösen von der rotierenden Trommelkathode kontinuierlich auf eine Folienoberfläche übertragen wird.
Die Seite der Trommelfolien-Oberfläche, die an der Kathode anliegt, ist glänzend und glatt, da die spiegelpolierte Oberfläche der rotierenden Kathode auf die Folienoberfläche übertragen wird. Die so erhaltene Seite wird als glänzende Seite bezeichnet. Im Gegensatz dazu ist die andere Oberfläche, auf welcher Kupfer galvanisch abgeschieden wird, rau, da die Wachstumsrate der Kupfers in Abhängigkeit von der abgeschiedenen Kristallebene variiert. Diese Oberfläche wird daher als matte Seite bezeichnet. Die matte Seite dient als Oberfläche, an die während der Herstellung eines kupferbeschichteten Laminats ein Isoliermaterial gebunden wird. Nachstehend sind die Herstellungsbedingungen für eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger unter Bezug auf eine Vorrichtung beschrieben, bei welcher mehrere Bäder kontinuierlich hintereinander angeordnet sind.
Zuerst wurde die Trägerfolie 3 von der Folienwalze in eine saure Beizzelle 6 mit einer verdünnten Schwefelsäurelösung bei einer Konzentration von 150 g/l bei 30°C überführt. Die Trägerfolie wurde 30 Sekunden eingetaucht, um ölige Rückstände und oberflächlichen Oxidfilm von der Oberfläche der Trägerfolie 3 zu entfernen.
Nachdem die Trägerfolie 3 in der sauren Beizzelle 6 behandelt wurde, wurde sie in ein Bad 7 zur Bildung der Kupfer-Mikropartikel, gefüllt mit einer Lösung mit einer Kupferkonzentration von 13,7 g/l und einer Schwefelsäurekonzentration von 150 g/l bei 25°C, überführt. In dem Bad 7 erfolgt eine galvanische Abscheidung bei einer Stromdichte von 5–15 A/dm² (10 A/dm² bei der vorliegenden Ausführungsform) über 10 Sekunden, wobei eine Schicht 8 von Kupfer-Mikropartikeln auf einer Oberfläche der Trägerfolie 3 abgeschieden wurde. In diesem Fall wurde die Trägerfolie 3 selbst polarisiert und wirkte als Kathode; wie in 7 dargestellt, waren die Anodenplatten 13 parallel zu einer Oberfläche der Trägerfolie 3 angeordnet. Die Oberflächenbedingungen der gebildeten Kupfer-Mikropartikelschicht 8 wurden so modifiziert, dass sie den in 2(b) dargestellten glichen.
Nachdem die Trägerfolie 3 in dem Bad 7 zur Bildung der Kupfer-Mikropartikel behandelt worden war, wurde die Folie in ein Bad 9 zur Bildung der haftenden Zwischenschicht, gefüllt mit einer 5 g/l wässrigen Lösung von CBTA (pH 5) bei 40°C, überführt. Die Trägerfolie 3 wurde in dem Bad 30 Sekunden eingetaucht, wobei auf der Oberfläche der Trägerfolie 3 eine haftende Zwischenschicht 10 mit einer Dicke entsprechend 30 mg/m² gebildet wurde.
Anschließend wurde die zusammenhängende Kupferschicht 11 der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie auf der haftenden Zwischenschicht 10 gebildet. Ein Bad 12 zur Herstellung der zusammenhängenden Kupferschicht wurde mit einer Kupfersulfatlösung mit einer Konzentration an Schwefelsäure von 150 g/l und einer Kupferkonzentration von 65 g/l bei 45°C gefüllt. Während die Trägerfolie 3 mit einer haftenden Zwischenschicht 10 durch die Lösung geführt wurde, wurde eine zusammenhängende Kupferschicht 11 gebildet. Um das Kupfer gleichmäßig und glatt auf der haftenden Zwischenschicht 10 abzuscheiden, wie in 7 gezeigt ist, wurden die Anodenplatten 13 so angeordnet, dass sie parallel zu einer Oberfläche der Trägerfolie 3 standen. Die Elektroplattierung erfolgte über 60 Sekunden unter konstanten Plattierungsbedingungen und bei einer Stromdichte von 15 A/dm². Im vorliegenden Fall dient mindestens eine Spannwalze 14, die Kontakt mit der laufenden Trägerfolie 3 hält, als Stromversorger, um die Trägerfolie 3 selbst als Kathode zu polarisieren.
Nachdem die Bildung der zusammenhängenden Kupferschicht 11 beendet war, wurde die Trägerfolie 3 in ein Bad 16 zur nodularen Behandlung überführt, um verankernde Kupfer-Mikropartikel 15 auf der Oberfläche der zusammenhängenden Kupferschicht 11 zu bilden. Die verankernden Kupfer-Mikropartikel 15 gewährleisten die Bindungsfestigkeit zwischen der Kupferfolie und dem Substrat während der Herstellung eines kupferbeschichteten Laminats. Die nodulare Behandlung im Bad 16 umfasst die Abscheidung von verankernden Kupfer-Mikropartikeln 15 auf der zusammenhängenden Kupferschicht 11 (Schritt 16A) und eine Versiegelung, um ein Herausfallen der verankernden Kupfer-Mikropartikel 15 zu verhindern (Schritt 16B).
In Schritt 16A, dem Abscheiden der verankernden Kupfer-Mikropartikel 15 auf der zusammenhängenden Kupferschicht 11, wird eine Kupfersulfatlösung (Schwefelsäurekonzentration 100 g/l, Kupferkonzentration 18 g/l, Temperatur 25°C) ähnlich der im Bad 12 zur Bildung der zusammenhängenden Kupferschicht verwendet, und das Elektroplattieren erfolgte über 10 Sekunden unter Bedingungen, bei denen eine gebrannte Abscheidung gebildet wurde, bei einer Stromdichte von 10 A/dm². Im vorliegenden Fall waren, wie in 7 dargestellt, die Anodenplatten 13 so ange ordnet, dass die Anodenplatten zu der Oberfläche des abgeschiedenen verankernden Kupfers der Trägerfolie 3 parallel waren.
In Schritt 16B, dem Versiegeln zur Verhinderung des Herausfallens der verankernden Kupfer-Mikropartikel 15, wurde eine Kupfersulfatlösung (Schwefelsäurekonzentration 150 g/l, Kupferkonzentration 65 g/l, Temperatur 45°C) ähnlich der im Bad 12 zur Bildung des zusammenhängenden Kupfers verwendet, und die Elektroplattierung erfolgte über 20 Sekunden unter gleichmäßigen Plattierungsbedingungen und bei einer Stromdichte von 15 A/dm². Im vorliegenden Fall waren, wie in 7 dargestellt, die Anodenplatten 13 so angeordnet, dass die Anodenplatten zu der Oberfläche des abgeschiedenen verankernden Kupfers der Trägerfolie 3 parallel waren.
Es wurde eine Passivierung als Antikorrosionsbehandlung in einem Passivierungsbad 17 unter Verwendung von Zink als korrosionshemmendem Element durchgeführt. Die Konzentration des Zink in dem Passivierungsbad 17 wurde unter Verwendung einer Zinkplatte als lösliche Anode 18 konstant gehalten. Die Elektroplattierung wurde in einem Zinksulfatbad (Schwefelsäurekonzentration 70 g/l, Zinkkonzentration 20 g/l, Temperatur 40°C) bei einer Stromdichte von 15 A/dm² durchgeführt.
Nach Beendigung der Antikorrosionsbehandlung wurde die Trägerfolie 3 40 Sekunden durch einen Trockenofen 19 geführt, in welchem die Atmosphäre auf 110°C aufgeheizt war, um so eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger 1 herzustellen, welche anschließend auf eine Walze gewickelt wurde. Während der vorstehend beschriebenen Schritte betrug die Laufgeschwindigkeit der Trägerfolie 2,0 m/Minute. Die Folie wurde anschließend in einem Wasserbad 20 etwa 15 Sekunden mit Wasser gewaschen, wobei das Wasser zwischen aufeinander folgenden Bädern ausgetauscht wurde, um eine Verunreinigung durch die Lösung aus dem vorausgegangenen Bad zu vermeiden.
Die so passivierte galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger 1 wurde mit einer Kunststoffschicht mit einer Dicke von 70 μm beschichtet, wobei eine kunststoffbeschichtete galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger 1 erhalten wurde. Die so erhaltene Kupferfolie 1 wurde mit einer Folie eines Kernmaterials heiß verpresst, wobei ein innerer Schaltkreis auf beiden Oberflächen gebildet wurde, um so ein kupferbeschichtetes Laminat mit vier Schichten herzustellen. Die äußere Kupferfolie hat nach dem Ablösen der Trägerfolie 3 eine Reflektanz von 84% und eine Helligkeit von 28, und die gebildeten Kupfer-Mikropartikel weisen eine Partikelgröße von 1 bis 2,0 μm auf. Die Ablösefestigkeit an der haftenden Zwischenschicht 8 zwischen der Trägerfolienschicht 3 und der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolienschicht 5 wurde gemessen. Die Ablösefestigkeit der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger 1 betrug 60,0 gf/cm vor dem Erhitzen, und 61,3 gf/cm nach 1stündigem Heißpressen bei 180°C. Zusätzlich wurden durch Laserbehandlung durchgehende Löcher gebildet. Wie in 8 dargestellt ist, konnte eine gute Lochbildung erzielt werden.
Weiterhin wurde der Versuch wiederholt, wobei aber Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure oder Mercaptobenzoesäure als organisches Mittel anstelle von CBTA verwendet wurden. Die Ergebnisse der Ablösefestigkeit, gemessen an der Grenzfläche 8 zwischen der Trägerfolienschicht 3 und der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolienschicht 5 vor und nach dem Erhitzen, sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Zusätzlich wurden durchgehende Löcher in jeder galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger durch Laserbehandlung nach dem Ablösen der Trägerfolie gebildet. Wie in 8 dargestellt ist, wurden gute durchgehende Löcher erhalten.
[Tabelle 2]
Beispiel 2
Es wurde das Verfahren von Beispiel 1 wiederholt, wobei aber die Zusammensetzung der Lösung in dem Bad 7 zur Bildung der Kupfer-Mikropartikel und die Elektrolysebedingungen verändert wurden. Es wird daher die in dem Bad 7 zur Bildung der Kupfer-Mikropartikel verwendete Lösung beschrieben, wobei auf die Beschreibung der anderen Details verzichtet wird.
Das Bad 7 zur Bildung der Kupfer-Mikropartikel wurde mit einer Lösung mit einer Kupferkonzentration von 7,0 g/l, einer Schwefelsäurekonzentration von 80–110 g/l und einer Arsenkonzentration von 1,8 g/l bei 25°C gefüllt. Im Bad 7 wurde die Elektroplattierung mit einer Stromdichte von 5–15 A/dm² (hier 10 A/dm²) über 15 Sekunden durchgeführt, wobei eine Kupfer- Mikropartikelschicht 8 auf einer Oberfläche der Trägerfolie 3 abgeschieden wurde. Im vorliegenden Fall war die Trägerfolie 3 selbst polarisiert und wirkte als Kathode, und, wie in 7 dargestellt, waren die Anodenplatten 13 parallel zu einer Oberfläche der Trägerfolie 3 angeordnet.
Die so passivierte galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger 1 wurde mit einer Kunststoffschicht mit einer Dicke von 70 μm beschichtet, wobei eine kunststoffbeschichtete galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger 1 erhalten wurde. Die so erhaltene Kupferfolie 1 wurde mit einer Folie eines Kernmaterials heiß verpresst, wobei ein innerer Schaltkreis auf beiden Oberflächen gebildet wurde, um so ein kupferbeschichtetes Laminat mit vier Schichten herzustellen. Die äußere Kupferfolie hat nach dem Ablösen der Trägerfolie 3 eine Reflektanz von 82% und eine Helligkeit von 26, und die gebildeten Kupfer-Mikropartikel wiesen eine Partikelgröße von 1 bis 2,0 μm auf. Die Ablösefestigkeit an der haftenden Zwischenschicht 8 zwischen der Trägerfolienschicht 3 und der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolienschicht 5 wurde gemessen. Die Ablösefestigkeit der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger 1 betrug 58,0 gf/cm vor dem Erhitzen, und 58,0 gf/cm nach 1stündigem Heißpressen bei 180°C. Zusätzlich wurden durch Laserbehandlung durchgehende Löcher gebildet. Wie in 9 dargestellt ist, konnte eine gute Lochbildung erzielt werden.
Weiterhin wurde der Versuch wiederholt, wobei aber Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure oder Mercaptobenzoesäure als organisches Mittel anstelle von CBTA verwendet wurden. Die Ergebnisse der Ablösefestigkeit, gemessen an der Grenzfläche 8 zwischen der Trägerfolienschicht 3 und der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolienschicht 5 vor und nach dem Erhitzen sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Zusätzlich wurden durchgehende Löcher in jeder galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie mit Träger durch Laserbehandlung nach dem Ablösen der Trägerfolie gebildet. Wie in 9 dargestellt ist, wurden gute durchgehende Löcher erhalten.
[Tabelle 3]
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger ermöglicht das Ablösen der Trägerfolienschicht von der galvanisch abgeschiedenen Kupferfolienschicht an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten mit geringer Ablösefestigkeit. Die Kupferfolie mit Träger bewirkt eine stabile Ablösbarkeit der Trägerfolie von der Grenzfläche, während herkömmliche galvanisch abgeschiedene Ablöse-Kupferfolien mit Träger eine derartige Ablösbarkeit nicht erreichen. Wird die Trägerfolie entfernt, hat die entwickelte Oberfläche der galvanisch ab geschiedenen Kupferfolie mit Träger eine bessere Absorptionsfähigkeit für einen Laserstrahl. Die Bildung von Löchern durch Laserbehandlung ist daher leichter und die Produktionsausbeute von gedruckten Leiterplatten kann merklich verbessert werden.

Claims

Galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit einem Träger, der eine Trägerfolie, eine organische haftende Zwischenschicht, die auf einer Oberfläche der Trägerfolie aufgebracht ist, sowie eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolienschicht, die auf der haftenden Zwischenschicht abgeschieden ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Kupfer-Mikropartikel auf der Oberfläche der Trägerfolie abgeschieden sind, auf der die organische haftende Zwischenschicht und die galvanisch abgeschiedene Kupferschicht gebildet sind.
Galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Trägerfolie abgeschiedenen Mikropartikel dem bloßen Auge braun oder schwarz erscheinen und eine Partikelgröße von 0,01 μm bis 5,0 μm aufweisen.
Galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die organische haftende Zwischenschicht ein Flächengewicht von 5 mg/m² bis 100 mg/m² aufweist.
Galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das für die organische haftende Zwischenschicht verwendete organische Agens aus einer oder mehreren Spezies, die aus der Gruppe bestehend aus stickstoffhaltigen organischen Verbindungen, schwefelhaltigen organischen Verbindungen und Carbonsäuren ausgewählt werden, gebildet ist.
Galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, welche auf der Oberfläche der Trägerfolie abgeschiedene Kupfer-Mikropartikel aufweist, auf der die organische haftende Zwischenschicht und die galvanisch abgeschiedene Kupferschicht ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kupferfolie einen Kohlendioxid-Laserstrahl-Reflexionsgrad von 86 % oder nach dem Entfernen der Trägerfolie weniger aufweist.
Galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, welche auf der Oberfläche der Trägerfolie abgeschiedene Kupfer-Mikropartikel aufweist, auf der die organische haftende Zwischenschicht und die galvanisch abgeschiedene Kupferschicht ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kupferfolie eine Helligkeit von 30 oder nach dem Entfernen der Kupferfolie weniger aufweist.
Kupferbeschichteter Schichtstoff, der eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie mit Träger gemäß der Beschreibung der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.