DE60207720T2

DE60207720T2 - Verbundfolie und herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE60207720T2
Application number: DE2002607720
Authority: DE
Inventors: Raymond Gales; Michel Streel; Rene Lanners
Original assignee: Circuit Foil Luxemburg SARL
Current assignee: Circuit Foil Luxemburg SARL
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: EP1407062B1; LU90804B1; WO2003008671A1; CN1529771A; DE60207720D1; KR20040022465A; JP2004535515A; CA2454377A1; KR100821017B1; US7049007B2; US20040209106A1; MY127482A; EP1407062A1; RU2004104946A; RU2287618C2; TW575668B; CN1276996C; JP4129429B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Verbundfolie und deren Herstellungsverfahren.
Hintergrund der Erfindung
Verbundfolien wie beispielsweise elektrolytisch abgeschiedene Kupferfolien mit Trägerfolie wurden als Material zur Herstellung von Leiterplatten eingesetzt, die breite Verwendung in der Elektro- und Elektonikindustrie finden. Normalerweise wird die Verbundfolie durch Heißpressen auf ein elektrisch isolierendes Polymersubstrat wie beispielsweise ein Glasepoxidsubstrat, Phenolpolymersubstrat oder Polyimid aufgeklebt, während die Trägerfolie anschließend entfernt wird, um ein kupferkaschiertes Laminat zu bilden.
Der Einsatz von Verbundfolien zur Vorbereitung von kupferkaschierten Laminaten ist sehr vorteilhaft, da die Oberfläche der elektrolytisch abgeschiedenen Folie dadurch während der Handhabung und des Heißpressformens vor Staub, Rissen und Falten geschützt wird.
Verbundfolien werden im Allgemeinen in zwei Typen unterschieden, d.h. in Folien mit abziehbaren Trägern und Folien mit ätzbaren Trägern. Kurz gesagt: der Unterschied zwischen den beiden Typen von Verbundfolien ergibt sich aus dem Verfahren zur Entfernung der Trägerfolie nach Beendigung des Heißpressformens. Bei abziehbaren Verbundfolien wird die Trägerfolie durch Abziehen entfernt, wohingegen bei ätzbaren Verbundfolien die Trägerfolie durch Ätzen entfernt wird.
Abziehbare Verbundfolien werden normalerweise gegenüber ätzbaren Verbundfolien bevorzugt, da sie eine einfachere und präzisere Vorbeitung von kupferkaschierten Laminaten ermöglichen. Das chemische Ätzen des Trägers dauert wegen der relativ großen Dicke nämlich lange, erfordert mehrere Wechsel der Ätzbäder und führt am Ende zu einer rauen Oberfläche. Es schränkt außerdem die Auswahl der Trägerfolie ein, da die ultradünne Folie nicht geätzt werden darf.
Abziehbare Verbundfolien sind somit wesentlich leichter zu verwenden als ätzbare Folien. Allerdings ergibt sich bei herkömmlichen abziehbaren Verbundfolien immer wieder ein Problem bei der Regelung der Abziehfestigkeit, d.h. der Kraft, die zum Trennen der Trägerfolie von der elektrolytisch abgeschiedenen Kupferfolie erforderlich ist. Beim Heißpressformen wird die abziehbare Verbundfolie nämlich hohen Temperaturen ausgesetzt, was die Haftung der Trägerfolie meist verstärkt und zu nennenswerten Unterschieden bei der Abziehfestigkeit führt. In einigen Fällen kann die Trägerfolie nicht vom kupferkaschierten Laminat entfernt werden.
Es wurde eine besonders interessante Entwicklung bei Verbundfolien vorangetrieben, um den eigentlichen Anforderungen der Elektronikindustrie gerecht zu werden. Da elektronische Geräte bei höherer Leistung immer kleiner und leichter werden, müssen die Breite der Verdrahtungen und der Durchmesser der Durchgangslöcher verringert werden, die die Schichten in mehrlagigen Leiterplatten (MLB) verbinden. Zur Herstellung von Durchgangslöchern mit weniger als 200 μm Durchmesser – normalerweise als Microvias bezeichnet – wurde der Einsatz von Lasern vorgeschlagen.
WO 00/57680 beschreibt eine Verbundfolie des abziehbaren Typs, die besonders für Verfahren zur Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten geeignet ist, wobei Microvias mit einem CO₂-Laser gebohrt werden. Diese Verbundfolie umfasst eine Trägerfolie, eine Trennschicht an einer Seite der Trägerfolie und eine ultradünne Kupferfolie (unter 10 μm dick) mit einer der Trennschicht zugewandten Vorderseite und einer mit einem Harz beschichteten gegenüberliegenden Rückseite. Zur besseren Absorption des CO₂-Laserlichts erhält die Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie eine Oberflächenvorbereitung, insbesondere zur Reduzierung der Reflektion des Laserlichts. Die ultradünne Kupferfolie hat nach dem Entfernen (Abziehen) der Trägerfolie demzufolge eine Oberfläche mit geringer Reflektivität, wodurch die Bedingungen für das Laserbohren und somit die Bohrgeschwindigkeit und die Qualität der Microvias verbessert werden.
Eine solche Oberflächenvorbereitung der Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie wird während der Herstellung der Verbundfolie realisiert. Sie besteht darin, dass die ultradünne Kupferfolie eine Oberflächenfarbe erhält, die die Absorption von CO₂-Laserlicht begünstigt, indem eine dünne Schicht eines dunkelfarbigen, elektrisch leitenden Materials über der Trennschicht auf der Trägerfolie ausgebildet wird, bevor man die ultradünne Folie elektrolytisch abgeschieden.
Ein erster Weg zur Durchführung einer solchen Oberflächenvorbereitung ist das Abscheiden von Kohle. Eine flüssige Kohledispersion – die normalerweise Kohle, einen oder mehrere oberflächenaktive Stoffe, die die Kohle dispergieren können, und ein flüssiges Dispersionsmedium wie beispielsweise Wasser enthält – wird auf der Seite der Trennschicht aufgebracht, die der ultradünnen Kupferfolie zugewandt sein wird. Somit wird eine dunkle Schicht elektrisch leitenden Materials auf der Trennschicht ausgebildet, und die ultradünne Kupferfolie wird dann auf diese dunkle Schicht elektrolytisch abgeschieden.
Alternativ kann man die dunkelfarbige elektrisch leitende Schicht durch ein dunkelfarbiges elektrisch leitendes Polymer ausbilden. Ein Monomer, das in seiner polymerisierten Form elektrisch leitet (beispielsweise Pyrrol), wird durch ein Nassverfahren auf der Oberfläche der Trennschicht aufgetragen. Das Monomer wird danach polymerisiert und die ultradünne Kupferfolie auf die Polymerschicht elektrolytisch abgeschieden.
Trotz der Verbesserung, die durch eine solche Verbundfolie hinsichtlich des Bohrens von Microvias erzielt wird, ist es schwierig, die Abziehfestigkeit einer solchen Verbundfolie zu optimieren.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Verbundfolie des abziehbaren Typs bereitzustellen, die insbesondere für die Verwendung in der Elektro- und Elektronikindustrie geeignet ist. Dieses Ziel wird durch eine Verbundfolie nach Anspruch 1 erreicht.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verbundfolie des abziehbaren Typs eine elektrolytisch abgeschiedene, ultradünne Metallfolie, die an einer Seite einer metallischen Trägerfolie getragen wird. Auf der metallischen Trägerfolie ist eine erste Sperrschicht vorgesehen, während zwischen der ersten Sperrschicht und der ultradünnen Metallfolie eine zweite metallische Schicht vorgesehen ist. Die zweite metallische Schicht umfasst eine Kombination aus einem Metall, das aus der Gruppe umfassend Zink, Kupfer und Kobalt ausgewählt wird, und mindestens einem Metall, das aus der Gruppe umfassend Arsen, Mangan, Zinn, Vanadium, Molybdän, Antimon und Wolfram ausgewählt wird, umfasst.
Es versteht sich, dass die Haftung der zweiten metallischen Schicht auf der ultradünnen Metallfolie so ist, dass, wenn Letztere von der Trägerfolie getrennt wird, zumindest ein Teil der zweiten metallischen Schicht an der ultradünnen Metallfolie verbleibt. Die zweite metallische Schicht kann sich nämlich vollständig oder nur teilweise von der Trägerfolie trennen, wenn diese entfernt wird. Im diesem letzteren Fall erfolgt das Abziehen zwischen der Trägerfolie und der ultradünnen Metallfolie innerhalb der zweiten metallischen Schicht; die ultradünne Metallfolie ist dabei mit einer gewissen Dicke des Materials aus der zweiten metallischen Schicht bedeckt.
Es versteht sich ferner, dass die abziehbare Verbundfolie der vorliegenden Erfindung eine geeignete Abziehfestigkeit aufweist, sogar nachdem sie Wärme ausgesetzt wurde. Der hier verwendete Begriff „geeignete Abziehfestigkeit" bezieht sich auf eine Abziehfestigkeit im Bereich von 1 bis 200 N/m, wenn gemäß der internationalen Norm IPC-4562 (Abschnitte 4–6–8) gemessen wird. Dieser Bereich liegt in einem Bereich, der dadurch bestimmt wird, dass die Idealvorgabe des Anwenders für die Verbundfolie und die als praktisch geeignet geltende Abziehfestigkeit an der Grenzfläche zwischen der Trägerfolie und der elektrolytisch abgeschiedenen Metallfolie berücksichtigt werden. Ein bevorzugterer Bereich der Abziehfestigkeit für die Trägerfolie liegt zwischen 1 und 50 N/m.
Ein Verdienst der vorliegenden Erfindung besteht also darin, eine Folienzusammensetzung gefunden zu haben, die ein leichtes und gleichmäßiges Abziehen der Trägerfolie gewährleistet, sogar wenn die Verbundfolie in Verfahren mit Hitzeeinwirkung eingesetzt wird. Hinsichtlich der zweiten metallischen Schicht wird bevorzugt, dass die Menge an Zink, Kupfer oder Kobalt größer ist als die der anderen Metalle aus der Kombination, d.h. Arsen, Mangan, Zinn, Vanadium, Molybdän, Antimon und Wolfram.
Wenn die Metallfolie eine ultradünne Kupferfolie ist, dient die vorliegende Verbundfolie als abziehbare Verbundfolie, bei der die Trägerfolie stabil durch eine relativ geringe Abziehfestigkeit entfernt werden kann, sogar nachdem die Verbundfolie dem Pressformen bei Temperaturen über 300°C während der Herstellung der kupferkaschierten Laminate ausgesetzt wurde. Fehler beim Abziehen und am kupferkaschierten Laminat nach dem Abziehen verbleibende Trägerfolienreste, die bei Verwendung einer herkömmlichen abziehbaren Verbundfolie zu beobachten sind, werden vollständig verhindert.
Erfindungsgemäße Verbundfolien mit einer ultradünnen Kupferfolie eignen sich daher besonders zur Herstellung von Leiterplatten, wobei die Verbundfolie durch Heißpressformen bei Temperaturen über 240°C auf Substrate auflaminiert wird, die beispielsweise BT-Harz, Teflon^® und Polyimide umfassen. Obwohl die Abziehfestigkeit bei Einwirkung von Wärme etwas größer wird, bleibt sie bei einem Niveau, das die Abziehbarkeit der Trägerfolie bis zur Beendigung des Pressformens aufrechterhält. Solche Verfahren werden zur Herstellung von Leiterplatten eingesetzt, die in rauer Umgebung (z.B. hohe Temperaturen oder chemisch aggressive Bedingungen) und/oder Hochfrequenz-Anwendungen gebraucht werden. Im letzteren Fall, der beispielsweise die mobile Telekommunikation und die drahtlose Datenübertragung betrifft, sind Teflon^® und andere Harze mit besseren Dielektrizitätseigenschaften besonders gut geeignet.
Ein anderer vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die zweite metallische Schicht anfangs als dunkelfarbige Schicht ausgelegt ist. Die gewählte Kombination aus den in der zweiten metallischen Schicht enthaltenen Metallen sorgt nämlich für eine solche dunkle Farbe. Nach dem Entfernen der Trägerfolie hat die ultradünne Folie demnach eine Oberfläche, die mit einer dunkelfarbigen Schicht bedeckt ist, die wegen ihre dunklen Farbe eine die Absorption von Laserlicht begünstigende Oberfächenvorbereitung ermöglicht, insbesondere bei einem CO₂-Laser. Demzufolge kann die ultradünne Kupferfolie effizient mit einem CO₂-Laser bebohrt werden. Ein anderes Verdienst der vorliegenden Erfindung besteht also darin, dass ein vorteilhafter Weg zur Durchführung der Oberflächenvorbereitung einer ultradünnen Kupferfolie gefunden wurde, um das Laserbohren zu verbessern, das präziser als Methoden mit Kohleabscheidung oder elektrisch leitenden Polymeren ist. Bei der vorliegenden Verbundfolie ist die Oberflächenvorbereitung nämlich eine dunkelfarbige Schicht, die durch elektrolytische Abscheidung gebildet wird. Der Einsatz einer Elektrolytmethode ermöglicht eine genaue Regelung der Abscheidungsgeschwindigkeit und Dicke der dunkelfarbigen Schicht und gewährlestet dadurch deren Homogenität.
Es ist jedoch anzumerken, dass, wenn eine erfindungsgemäße Verbundfolie Temperaturen über 250°C wie beispielsweise beim Heißpressformen ausgesetzt ist, die zweite metallische Schicht – ohne Beeinträchtigung der Abziehbarkeit der Trägerfolie – eine hellere Farbe annehmen kann, wodurch die Reflektivität erhöht wird. Dieser Effekt hat dennoch überhaupt keine Auswirkungen, wenn die vorliegende Verbundfolie nicht speziell wegen der am Anfang dunklen Farbe der zweiten metallischen Schicht, sondern statt dessen wegen ihrer vorteilhaften Abzieheeigenschaften verwendet wird.
Es versteht sich, dass die erste auf der Trägerfolie abgeschiedene Schicht als Sperrschicht zur Begrenzung der Diffusion von Metallen zwischen der Trägerfolie und der zweiten metallischen Schicht ausgelegt ist, wenn die Verbundfolie erhitzt wird, sogar bei Temperaturen über 300°C. Die Zusammensetzung der ersten Schicht sollte also so ausgewählt werden, dass sie diese Sperrwirkung bereitstellt. Für diesen Zweck werden insbesondere Chrom- oder Molybdän-basierte Schichten in Betracht gezogen. Die erste Sperrschicht ist vorzugsweise eine Chrom-basierte Schicht und kann beispielsweise aus elektrolytisch abgeschiedenem Chrom oder Chromat bestehen. Ihre Dicke kann zwischen 0,1 und 1 μm betragen.
Bei einer bevorzugten Ausführung hat die zweite metallische Schicht eine Dicke zwischen 0,1 und 2,2 μm, bevorzugter zwischen 0,4 und 1,7 μm. Wegen der Metalldiffusion sollte die Dicke der zweiten metallischen Schicht vorteilhafterweise an die beabsichtigte Verwendung der Verbundfolie angepasst sein. Falls die Verbundfolie beispielsweise Hitze ausgesetzt ist, bevor die Trägerfolie entfernt wird, sollte die zweite metallische Schicht vorzugsweise dick genug sein, so dass Metalle von der Trägerfolie und der ultradünnen Metallfolie nur in den Grenzflächenbereichen der zweiten Metallfolie diffundieren.
Die Trägerfolie kann aus verschiedenen Metallen bestehen und durch elektrolytische Abscheidung oder Walzen hergestellt werden. Die Dicke der Trägerfolie sollte vorteilhafterweise so sein, dass die Verbundfolie in gerollter Form aufgenommen werden kann. Die Trägerfolie ist vorzugsweise eine elektrolytisch abgeschiedene Kupferfolie mit einer Dicke zwischen 18 und 105 μm.
Wie bereits gesagt wurde, kann die ultradünne Metallfolie eine ultradünne Kupferfolie sein, da die vorliegende Erfindung eine verbesserte Verbundfolie vorsieht, die vorteilhafterweise in der Elektronik- und Elektroindustrie eingesetzt werden kann, insbesondere zur Herstellung von Leiterplatten. Die ultradünne Metallfolie kann aber auch aus anderen Metallen wie beispielsweise Kobalt oder Nickel bestehen. Darüber hinaus kann die ultradünne Metallfolie aus einer Legierung oder zwei oder mehr übereinander gelagerten Schichten verschiedener Metalle bestehen. Die Dicke der ultradünnen Metallfolie beträgt vorzugsweise zwischen 2 und 10 μm.
Bei der ultradünnen Kupferfolie kann die Rückseite, die der der zweiten metallischen Schicht zugewandten Vorderseite gegenüberliegt, vorteilhafterweise mit einem unverstärkten, wärmehärtenden Harz beschichtet werden. Eine solche Verbundfolie erweist sich in vielerlei Hinsicht als extrem vorteilhaft bei Verfahren zur Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten, wobei Microvias mit einem CO₂-Laser gebohrt werden. Erstens ermöglicht die Trägerfolie die Handhabung der ultradünnen Kupferfolie mit ihrer ziemlich spröden, unverstärkten, wärmehärtenden Harzschicht, ohne dass Risse, Brüche und Falten auftreten. Zweitens kann die Verbundfolie ohne ein dazwischenliegendes isolierendes Substrat auf eine Grundplatte auflaminiert werden, wobei die ultradünne Folie während des Auflaminierens durch die Trägerfolie geschützt wird. Drittens ist die ultradünne Kupferfolie nach dem Entfernen der Trägerfolie für das Laserbohren bereit, da sie von der dunkelfarbigen, elektrolytisch abgeschiedenen zweiten metallischen Schicht bedeckt ist. Außerdem ist der Materialabtrag durch einen CO₂-Laserstrahl bei einem unverstärkten, wärmehärtenden Harz relativ gleichmäßig. Alle diese Aspekte der vorliegenden Verbundfolie tragen dazu bei, dass ein sehr präzises Bohren von Microvias – d.h. Microvias, bei denen Form, Durchmesser und Höhe gut definiert sind – durchgeführt werden kann, ohne dass örtliche Überhitzung oder Kupferspritzer vorkommen.
Es wird davon ausgegangen, dass die dunkle Farbe der zweiten metallischen Schicht auch die Absorption von UV-Laserlicht verbessert. Der Einsatz der vorliegenden Verbundfolie bei Verfahren mit UV-Laserbohren sorgt also dafür, dass der Schritt des Laserbohrens verbessert wird, der – wenn er ohne Oberflächenvorbereitung an einer üblichen schimmernden Kupferoberfläche durchgeführt wird – normalerweise durch Kreisbohrungen (d.h. Bohren mehrerer kleiner Löcher) realisiert wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie vorgeschlagen, die eine ultradünne Metallfolie umfasst, die an einer metallischen Trägerfolie getragen wird und durch Abziehen davon getrennt werden kann. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

(a) Bereitstellung einer metallischen Trägerfolie;
(b) Abscheidung einer ersten Sperrschicht auf einer Seite der metallischen Trägerfolie;
(c) elektrolytische Abscheidung einer zweiten metallischen Schicht auf die erste Sperrschicht, wobei die zweite metallische Schicht in einem Bad elektrolytisch abgeschieden wird, das eine Kombination aus einem Metall, das aus der Gruppe umfassend Zink, Kupfer und Kobalt ausgewählt wird, und mindestens einem Metall, das aus der Gruppe umfassend Arsen, Mangan, Zinn, Vanadium, Molybdän, Antimon und Wolfram ausgewählt wird, umfasst; und
(d) elektrolytische Abscheidung einer ultradünnen Metallfolie auf die zweite metallische Schicht.

Es wurde in der Tat beobachtet, dass ein Elektrolytbad mit einer wie in Schritt (c) zugewiesenen Metallkombination die Bildung einer Schicht mit anfangs dunkler Farbe und niedriger Reflektivität erlaubt, die besonders gut an der ultradünnen Kupferfolie haftet und eine geeignete Abziehfestigkeit für das Entfernen der Trägerfolie sicherstellt, sogar nachdem die Verbundfolie Wärme ausgesetzt wurde. Die Metallkombination in der zweiten metallischen Schicht ist vorzugsweise so, dass die Menge des Metalls aus der Gruppe, die aus Zink, Kupfer und Kobalt besteht, größer ist als die der Metalle aus der Gruppe, die Arsen, Mangan, Zinn, Vanadium, Molybdän, Antimon und Wolfram umfasst. Das Galvanisierbad von Schritt (c) kann außer der obigen Metallkombination aber auch andere Bestandteile umfassen, die gleichzeitig abgeschieden werden können.
Ein erster vorteilhafter Aspekt des vorliegenden Verfahrens besteht also darin, dass es die Herstellung von abziehbaren Verbundfolien erlaubt, die eine geeignete Abziehfestigkeit aufweisen. Dies gewährleistet das leichte Entfernen der Trägerfolie bei verschiedenen Anwendungen, unabhängig davon, ob die Verbundfolie erhitzt wird oder nicht.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt des vorliegenden Verfahrens besteht darin, dass die zweite metallische Schicht, die nach dem Entfernen der Trägerfolie im Allgemeinen zumindest teilweise auf der ultradünnen Metallfolie verbleibt, eine Oberflächenvorbereitung bietet, die die Absorption von CO₂- Laserlicht verbessert. Es versteht sich, dass sich die Verwendung einer Elektrolytmethode zur Bildung einer solchen Schicht in der Praxis als sehr vorteilhaft erweist. Die zur Bildung der zweiten metallischen Schicht erforderlichen Galvanisierbäder können nämlich leicht in übliche Elektrolytververfahren integriert werden, die zur Herstellung von Verbundfolien ohne Oberflächenvorbereitung dienen.
Die zweite metallische Schicht sollte vorzugsweise eine Dicke zwischen 0,1 und 2,2 μm und bevorzugter zwischen 0,4 und 1,7 μm aufweisen.
Wenn die elektrolytisch abgeschiedene zweite metallische Schicht in einem Bad gebildet wird, das die Metallkombinationen von Schritt (c) umfasst, kann sie eine flächenbezogene Masse aufweisen, die von 1.000 bis 20.000 mg/m², bevorzugter zwischen 4.000 und 15.000 mg/m² beträgt. Darüber hinaus kann eine aufgalvaniserte zweite metallische Schicht, die solche Metallkombinationen umfasst, leicht und gleichmäßig nach dem Laserbohren durch das so genannte „Mikroätz"-Verfahren entfernt werden, das üblicherweise zur Vorbereitung der Oberfläche der Kupferleiterbahnen vor der Entwicklung einer braunen/schwarzen Oxidschicht auf Innenschichten mehrlagiger Leiterplatten eingesetzt wird. Dieses Mikroätz-Verfahren besteht normalerweise aus einer geregelten Auflösung von metallischem Kupfer in einem Ammoniumpersulfat- oder Natriumpersulfat-Bad.
Falls die elektrolytisch abgeschiedene ultradünne Schicht eine Kupferschicht ist, wird ihre Bildung vorzugsweise in zwei Schritten durchgeführt, wobei mit einem Bad begonnen wird, das so ausgelegt ist, dass es nicht die zweite metallische Schicht auflöst. Ohne entsprechende Vorkehrungen würde nämlich das Risiko bestehen, dass sich die zweite metallische Schicht auflöst, beispielsweise wenn die erste Kupferschicht in einem sauren Kupfer-Galvanisierbad abgeschieden wurde. Eine erste Kupferschicht wird demgemäß unter geregelten Bedingungen abgeschieden, damit die zweite metallische Schicht nicht abgelöst wird, und dient dann als Schutzschicht, wenn weiteres Kupfer elektrolytisch abgeschieden wird, um die ultradünne Kupferfolie zur gewünschte Dicke aufzuwachsen.
Die erste Kupferschicht soll vorteilhafterweise in einem Kupferpyrophosphat-Bad elektrolytisch abgeschieden werden, da dieses für eine gleichmäßige elektrolytische Abscheidung des Kupfers sorgt und, was noch wichtiger ist, im Allgemeinen eine niedrige Azidität aufweist, so dass es die zweite metallische Schicht nicht auflöst. Ein Kupferpyrophosphat-Bad ist insbesondere daran angepasst, die erste Kupferschicht abzuscheiden, wenn die zweite metallische Schicht von einem Bad abgeschieden wird, das eine Metallkombination von Zink oder Kobalt nach Schritt (c) umfasst.
Bei Bedarf kann man ähnliche Maßnahmen zum Schutz der zweiten metallischen Schicht ergreifen, wenn andere Metalle als Kupfer aufzugalvanisieren sind, um die ultradünne Metallfolie zu bilden.
Nach dem Abscheiden der ersten Kupferschicht wird die ultradünne Kupferfolie vorzugsweise durch weitere elektrolytische Abscheidung in mindestens einem Elektrolytbad bis zur gewünschten Dicke aufgewachsen, das Kupfersulfat und Schwefelsäure umfasst. Solche Bäder haben mehr Vorteile als ein Kupferpyrophosphat-Bad, wenn man die Produktivität und die Kosten berücksichtigt. Die erste Kupferschicht wird also bis zu einer Dicke aufgewachsen, die zur wirksamen Bedeckung der dunkelfarbigen Schicht ausreicht (normalerweise mindestens 0,3 μm); die ultradünne Kupferfolie wird dann, vorzugsweise mittels Kupfersulfat-Bädern weiter bis zu einer Dicke von 2 bis 10 μm aufgewachsen.
Die erste Sperrschicht ist vorzugsweise eine Chrom-basierte Schicht. Eine solche Chrom-basierte Schicht kann aus elektrolytisch abgeschiedenem Chrom oder aus Chromat bestehen. Eine Chrom-basierte Sperrschicht ist besonders dann geeignet, wenn die zweite metallische Schicht beispielsweise aus einer Abscheidung besteht, die hauptsächlich Zink umfasst, da sie die Diffusion von Zink in die Trägerfolie und somit ein Festkleben der Verbundfolie verhindert.
Wenn die ultradünne Folie eine Kupferfolie ist, soll das vorliegende Verfahren vorteilhafterweise einen weiteren Verfahrensschritt umfassen, bei dem die ultradünne Kupferfolie eine Kügelchen bildende Behandlung erhält, um die Haftung der unbedeckten Oberfläche der ultradünnen Kupferfolie an einer isolierenden Harzschicht zu verbessern. Ferner kann die mit Kügelchen behandelte ultradünne Kupferfolie einer Passivierungsbehandlung unterzogen werden, um ihre Oxidation zu verhindern. Eine solche Passivierungsbehandlung kann das Abscheiden von mindestens einem Stoff aus der Gruppe bestehend aus Zink, Zinkchromat, Nickel, Zinn, Kobalt und Chrom oder einer von deren Legierungen auf der mit Kügelchen behandelten ultradünnen Kupferfolie umfassen.
Vorteilhafterweise umfasst das vorliegende Verfahren ferner den Schritt, bei dem die unbedeckte Seite der ultradünnen Kupferfolie, die vorzugsweise mit Kügelchen behandelt und passiviert wurde, mit Harz beschichtet wird. Für Laserbohranwendungen werden unverstärkte, wärmehärtende Harze bevorzugt.
Es bleibt anzumerken, dass das vorliegende Verfahren auch an beiden Seiten der Trägerfolie entweder gleichzeitig oder nacheinander durchgeführt werden kann, um jede Seite der Trägerfolie mit einer ersten Sperrschicht, einer zweiten metallischen Schicht und einer ultradünnen Metallfolie zu versehen. Demzufolge kann man eine Verbundfolie herstellen, die eine ultradünne Metallfolie an jeder ihrer Seiten trägt.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführung
Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens zur Herstellung einer Verbundfolie gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun im Folgenden detailliert anhand von Beispielen beschrieben. Genauer gesagt: das nachstehend beschriebene Verfahren betrifft die Herstellung einer abziehbaren Verbundfolie mit einer ultradünnen Kupferfolie.
Bei der Herstellung der Verbundfolie gemäß dem vorliegenden Verfahren werden zwei verschiedene Schichten der Reihe nach übereinander auf der Trägerfolie abgeschieden.
Die Trägerfolie wird vorzugsweise dadurch gebildet, dass Kupfer von einer Elektrolytlösung auf eine rotierende Titankathodentrommel elektrolytisch abgeschieden wird. Die Elektrolytlösung zirkuliert zwischen der Kathodentrommel und einer in nahem Abstand angeordneten Anode. Eine typische Elektrolytlösung umfasst 70 bis 110 g/L Kupfer (als Kupfersulfat) und 80 bis 120 g/L Schwefelsäure. Die Parameter der elektrolytischen Abscheidung werden vorzugsweise so eingestellt, dass eine Trägerfolie mit einer Dicke zwischen 18 und 105 μm, beispielsweise 35 μm oder 70 μm, aufgewachsen wird.
Die Trägerfolie durchläuft anschließend mehrere Galvanisierbäder, um die verschiedenen Schichten auf der Trägerfolie abzuscheiden. Die Trägerfolie hat bei der vorliegenden Ausführung eine Streifenform und durchläuft somit kontinuierlich die Galvanisierbäder. Es ist jedoch klar, dass die Trägerfolie der Reihe nach in jedem der Galvanisierbäder behandelt werden könnte, wenn sie die Form eines Blattes hätte.
Zuerst durchläuft die Trägerfolie ein erstes Bad, in dem eine erste Sperrschicht auf eine Seite der Trägerfolie elektrolytisch abgeschieden wird. Diese erste Sperrschicht ist so ausgelegt, dass sie die Diffusion von Metallen zwischen der Trägerfolie und der zweiten metallischen Schicht begrenzt, die im nächsten Schritt abgeschieden wird. Die erste Sperrschicht wird im Allgemeinen auf der so genannten schimmernden Seite der Trägerfolie gebildet, d.h. der Seite, die während der Herstellung der Trägerfolie in Kontakt mit der Kathodentrommel stand. Man kann die erste Sperrschicht aber auch an der gegenüberliegenden, matten Seite der Trägerfolie bilden.
Es versteht sich, dass die erste Sperrschicht eine weitere elektrolytische Abscheidung ermöglichen muss, da die zweite metallische Schicht auf ihr elektrolytisch abgeschieden wird. Die erste Sperrschicht ist vorzugsweise eine Chrom-basierte Schicht mit einer sehr geringen Dicke von normalerweise ungefähr 0,1 μm. Eine solche extrem niedrige Dicke wird im Allgemeinen nicht gemessen, sondern aus dem Gewicht des pro Oberflächeneinheit abgeschiedenen Chroms und aus der Chromdichte berechnet. Die Sperrschicht kann in einem Chrom-Galvanisierbad gebildet werden, das 180 bis 300 g/L Chromsäure (berechnet als CrO₃) und 1,8 bis 3 g/L Schwefelsäure (H₂SO₄) enthält. Die Stromdichte sollte im Bereich von 5 bis 40 A/dm² und die Badtemperatur im Bereich von 18 bis 60°C liegen.
Obwohl eine Sperrschicht aus elektrolytisch abgeschiedenem Chrom wegen der gleichmäßigen Abscheidung bevorzugt wird, kann die Sperrschicht alternativ eine Chromatschicht sein, die durch Eintauchen oder Elektrolyse in einem Bad gebildet wird, das sechswertige Chromionen enthält.
Nach dem Abscheiden der ersten Sperrschicht durchläuft die Trägerfolie ein zweites Bad, in dem eine zweite metallische Schicht auf die erste Sperrschicht elektrolytisch abgeschieden wird. Diese zweite Bad umfasst eine Kombination aus einem Metall, das aus der Gruppe umfassend Zink, Kupfer und Kobalt ausgewählt wird, und mindestens einem Metall, das aus der Gruppe umfassend Arsen, Mangan, Zinn, Vanadium, Molybdän, Antimon und Wolfram ausgewählt wird. Eine zweite metallische Schicht, die eine solche Metallkombination umfasst, sieht matt und dunkelfarbig aus und hat gute Haftungseigenschaften für die ultradünne Folie, die auf ihr abgeschieden wird. Ferner dient diese zweite metallische Schicht als Trennschicht, indem sie das Entfernen der Trägerfolie bei einer geeigneten Abziehfestigkeit ermöglicht. Solche Elektrolytbäder werden im Folgenden detaillierter beschrieben. Die zweite metallische Schicht umfasst vorzugsweise eine Menge von Zink, Kupfer oder Kobalt, die größer ist als die der Metalle der zweiten Gruppe, d.h. Arsen, Mangan, Zinn, Vanadium, Molybdän, Antimon und Wolfram.
Es ist anzumerken, dass der Einsatz einer Elektrolytmethode zum Abscheiden der zweiten metallischen Schicht eine präzise Regelung der Abscheidungsgeschwindigkeit und Dicke der zweiten metallischen Schicht erlaubt und dadurch deren Homogenität gewährleistet.
Beim nächsten Schritt durchläuft die Trägerfolie mit der ersten Sperrschicht und der zweiten metallischen Schicht darauf ein drittes Bad, wobei eine erste Kupferschicht auf die zweite metallische Schicht in einem Elektrolytbad elektrolytisch abgeschieden wird, das die zweite metallische Schicht nicht entfernt. Dieses Elektrolytbad ist vorzugsweise eine Kupferpyrophosphat-Bad, das für eine gleichmäßige elektrolytische Abscheidung sorgt. Es neigt – was noch wichtiger ist – nicht dazu, eine zweite metallische Schicht aufzulösen, die hauptsächlich aus Zink oder Kobalt besteht; dies würde nämlich passieren, wenn man ein saures Kupfersulfat-Bad verwendet. Obwohl die elektrolytische Abscheidung mit Kupferpyrophosphat bevorzugt wird, weil es hinsichtlich der Umwelt und Sicherheit des Betriebs von Vorteil ist, könnte die erste Kupferschicht auch in einem Kupfercyanid-Bad gebildet werden.
Es wird bevorzugt, dass der Kupferanteil im Kupferpyrophosphat-Bad ungefähr bei 16 bis 38 g/L liegt und dass der Kaliumpyrophosphatanteil ungefähr 150 bis 250 g/L beträgt. Der pH-Wert sollte vorzugsweise bei ungefähr 8 bis 9,5 liegen. Die Badtemperatur sollte vorzugsweise ungefähr 45 bis 60°C betragen. Das Kupferpyrophosphat-Bad kann ferner einige übliche Additive umfassen, insbesondere organische Additive. Organische Additive, die bei geregelten, begrenzten Konzentrationen eingesetzt werden, verfeinern die Körnchenstruktur, machen das Galvanisierbad leichter einstellbar und wirken als Glanzbildner. Es wurden auch Alkalimetalle oder organische Säuren als Glanzbildner eingesetzt.
Die Abscheidung der ultradünnen Kupferfolie beginnt demnach in diesem Kupferpyrophosphat-Bad, wo eine erste Kupferschicht auf der zweiten metallischen Schicht abgeschieden wird. Die erste Kupferschicht wird vorzugsweise bis zu einer Dicke aufgewachsen, die zur Bedeckung der zweiten metallischen Schicht ausreicht und normalerweise mindestens 0,3 μm beträgt. Die ultradünne Kupferschicht wird ferner in einem Kupfersulfat-Bad bis zur gewünschten Dicke aufgewachsen, was hinsichtlich der Produktivität und Kosten von Vorteil ist.
In der Praxis wird Kupfer weiter auf die erste Kupferschicht elektrolytisch abgeschieden, indem die Trägerfolie mehrere Kupfersulfat-Galvanisierbäder durchläuft, bis die gewünschte Dicke erreicht ist. Je größer die Dicke der ultradünnen Folie ist, desto größer ist die Anzahl der Kupfersulfat-Galvanisierbäder.
Es wird bevorzugt, dass der Kupferanteil in den Kupfersulfat-Bädern ungefähr bei 30 bis 110 g/L liegt und dass der Schwefelsäureanteil ungefähr 30 bis 120 g/L beträgt. Die Stromdichte beim Betrieb sollte im Bereich von 5 bis 60 A/dm² liegen. Die Badtemperatur sollte im Bereich von 30 bis 70°C liegen.
Die resultierende Verbundfolie umfasst daher eine Trägerfolie und nacheinander eine erste Sperrschicht, eine zweite metallische Schicht und eine ultradünne Kupferfolie. Im Folgenden werden die Seite der ultradünnen Kupferfolie, die die zweite metallische Schicht berührt, als Vorderseite und deren gegenüberliegende Seite als Rückseite bezeichnet.
Es ist anzumerken, dass die zweite metallische Schicht, die in einem Galvanisierbad abgeschieden wurde, das die oben genannte Metallkombination umfasste, gute Haftungseigenschaften für die ultradünne Kupferfolie hat.
Es ist ferner anzumerken, dass die erste, Chrom-basierte Schicht die zweite metallische Schicht von der Trägerfolie isoliert; sie ermöglicht insbesondere die Regelung der Diffusion von Metallen aus der zweiten metallischen Schicht in die Trägerfolie. Die erste Sperrschicht trägt also dazu bei, dass die Trennung der Trägerfolie sichergestellt wird, nachdem die Verbundfolie beispielsweise auf ein Prepreg oder eine Grundplatte mit einem äußeren Schaltkreis auflaminiert wurde. Die Verbundfolie wird nämlich während des Auflaminierens eine gewisse Zeit lang Hitze und Druck ausgesetzt. Ohne eine solche Trennschicht würde das Zink – bei einer Zink-basierten zweiten Schicht – in die Trägerfolie diffundieren und mit Kupfer eine Messinglegierung bilden, so dass die Trägerfolie nicht von der ultradünnen Kupferfolie entfernt werden könnte.
Wegen der guten Haftung der zweiten metallischen Schicht auf der ultradünnen Folie ist Letztere – nach dem Entfernen der Trägerfolie – mit einer dunkelfarbigen Schicht bedeckt. Bei einer Verbundfolie, die gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt wurde, erfolgt die Trennung der Trägerfolie und der ultradünnen Kupferfolie im Allgemeinen tatsächlich in der zweiten metallischen Schicht. Folglich sind sowohl die erste Sperrschicht als auch die Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie über ihre ganze Oberfläche mit einem dunkelfarbigen Metallmaterial bestimmter Dicke bedeckt.
Die ultradünne Kupferfolie hat demnach eine dunkelfarbige Vorderseite und ist wesentlich dunkler als die Oberfläche einer herkömmlichen Kupferfolie (ohne Oberflächenvorbereitung), die normalerweise ein stark reflektierende, schimmernde rötliche Farbe aufweist. Obendrein ist die Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie relativ matt. Eine solche wenig reflektierende, matte, dunkelfarbige Vorderseite der vorliegenden ultradünnen Kupferfolie ist besonders gut an das CO₂-Laserbohren angepasst. Es ist jedoch klar, dass sie auch die Bohrbedingungen bei anderen Lasern verbessern kann.
Es ist ferner anzumerken, dass das vorliegende Verfahren die Herstellung abziehbarer Verbundfolien erlaubt, die eine geeignete Abziehfestigkeit aufweisen. Dies gewährleistet das einfache Entfernen der Trägerfolie in verschiedenen Anwendungen, unabhängig davon, ob die Verbundfolie erhitzt wird oder nicht.
Unter besonderer Bezugnahme auf die elektrolytische Abscheidung der dunkelfarbigen Schicht werden nun drei Galvanisierbäder im Detail beschrieben.
Ein erstes bevorzugtes Galvanisierbad (Bad A) zu der elektrolytischen Abscheidung der zweiten metallischen Schicht umfasst eine Kombination aus Zink und Antimon. Ein solches Galvanisierbad sollte insbesondere 10 bis 40 g/L Zink und 1 bis 3 g/L Antimon umfassen. Der pH-Wert dieses Galvanisierbades sollte vorzugsweise ungefähr 1 bis 3 betragen. Die Stromdichte sollte im Bereich von 5 bis 15 A/dm² liegen.
Ein zweites bevorzugtes Galvanisierbad (Bad B) zur elektrolytischen Abscheidung der zweiten metallischen Schicht umfasst eine Kombination aus Kupfer und Arsen. Ein solches Galvanisierbad soll insbesondere ungefähr 2,5 bis 7,5 g/L Kupfer, ungefähr 0,1 bis 1 g/L Arsen und ungefähr 40 bis 120 g/L Schwefelsäure umfassen. Die Stromdichte sollte im Bereich von 5 bis 15 A/dm² liegen.
Ein drittes bevorzugtes Galvanisierbad (Bad C) zur elektrolytischer Abscheidung der zweiten metallischen Schicht umfasst eine Kombination aus Kobalt und Molybdän. Ein solches Galvanisierbad soll insbesondere ungefähr 7 bis 30 g/L Kobalt, ungefähr 2 bis 15 g/L Molybdän und ungefähr 10 bis 30 g/L H₃BO₃ umfassen. Bei diesem Galvanisierbad sollte der pH-Wert vorzugsweise ungefähr 2 bis 6 und die Temperatur ungefähr 15 bis 50°C betragen. Die Stromdichte sollte im Bereich von 5 bis 15 A/dm² liegen.
Es bleibt anzumerken, dass man eine Kügelchen bildende Behandlung an der Rückseite der ultradünnen Kupferfolie anwenden kann, um die Haftung der Rückseite der ultradünnen Kupferfolie auf einem isolierenden Harzmaterial zu verbessern. Eine solche Behandlung kann üblicherweise durch Bildung kugelförmiger Kupferabscheidungen auf der Rückseite durchgeführt werden, indem man die Galvanisierbedingungen entsprechend einstellt. Nach der Behandlung mit Kügelchen kann zusätzlich eine herkömmliche Passivierungsbehandlung an der Rückseite der ultradünnen Kupferfolie vorgenommen werden, beispielsweise durch Abscheiden von Zink, Zinkchromat, Nickel, Zinn, Kobalt und Chrom auf der mit Kügelchen behandelten Rückseite.
Eine nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellte Verbundfolie kann mit einem dazwischenliegenden isolierenden Substrat auf eine Grundplatte auflaminiert werden, die einen äußeren Schaltkreis aufweist. Ein solches dazwischenliegendes Substrat kann beispielsweise ein Laser-Prepreg (basiert auf einem Glasfasergewebe, das besser ans Laserbohren angepasst ist als herkömmliche Gewebe) oder eine harzgetränkte organische Verstärkung wie beispielsweise Aramid-basiertes Thermount^® (eingetragenes Warenzeichen von Dupont) sein. Alternativ kann man die durch das oben beschriebene Verfahren hergestellte Verbundfolie mit einem unverstärkten, wärmehärtenden Harz beschichten. Die Harzschicht sollte vorzugsweise eine Dicke aufweisen, die das Auflaminieren der harzbeschichteten Verbundfolie ohne ein zusätzliches dazwischenliegendes isolierendes Substrat auf eine Grundplatte erlaubt.
Beispiel 1:
Eine Verbundfolie wurde gemäß dem vorher beschriebenen Verfahren hergestellt. Die zweite metallische Schicht wurde in einem Galvanisierbad abgeschieden, das die oben genannte Kombination aus Zink und Antimon (Bad A) umfasste. Die Verbundfolie wurde durch Heißpressformen 180 Minuten lang bei 225°C auf ein Harzsubstrat auflaminiert. Die Trägerfolie wurde entfernt; es wurde eine Abziehfestigkeit von ungefähr 15 N/m gemessen. Die Trennung erfolgte in der zweiten metallischen Schicht. Die Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie war über ihre gesamte Oberfläche mit dunkelfarbigem Material bedeckt.
Die Farbe der Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie wurde nach dem L*a*b*-System (DIN 6174) bestimmt. Die Ergebnisse sind unten in Tabelle 1 dargestellt, in der auch die Ergebnisse aufgeführt sind, die bei einer herkömmlichen elektrolytisch abgeschiedenen ultradünnen Kupferfolie erhalten wurden, die direkt auf der Chrom-Trennschicht abgeschieden wurde, d.h. ohne Oberflächenvorbereitung. Beim L*a*b*-System definiert L* die Position auf der Hell-Dunkel-Achse, a* die auf der Rot-Grün-Achse und b* die auf der Blau-Gelb-Achse.
Tabelle 1
Beispiel 2:
Eine Verbundfolie wurde gemäß dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt; die zweite metallische Schicht wurde jedoch in einem Galvanisierbad abgeschieden, das die oben genannte Kombination aus Kupfer und Arsen (Bad B) umfasste. Die Verbundfolie wurde durch Heißpressformen 120 Minuten lang bei 185°C auf ein Harzsubstrat auflaminiert. Die Trägerfolie wurde entfernt; es wurde eine Abziehfestigkeit von ungefähr 30 N/m gemessen. Die Trennung erfolgte in der zweiten metallischen Schicht. Die Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie war über ihre gesamte Oberfläche mit dunkelfarbigem Material bedeckt.
Die Farbe der Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie wurde nach dem L*a*b*-System bestimmt. Die Ergebnisse sind unten in Tabelle 2 dargestellt, in der auch die Ergebnisse aufgeführt sind, die bei einer herkömmlichen elektrolytisch abgeschiedenen ultradünnen Kupferfolie erhalten wurden, die direkt auf der Chrom-Trennschicht abgeschieden wurde, d.h. ohne Oberflächenvorbereitung.
Tabelle 2
Beispiel 3:
Eine Verbundfolie wurde gemäß dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt. Die zweite metallische Schicht wurde in einem Galvanisierbad abgeschieden, das die oben genannte Kombination aus Kobalt und Molybdän (Bad C) umfasste. Die Verbundfolie wurde durch Heißpressformen 120 Minuten lang bei 180°C auf ein Harzsubstrat auflaminiert. Die Trägerfolie wurde entfernt; es wurde eine Abziehfestigkeit von ungefähr 30 N/m gemessen. Die Trennung erfolgte in der zweiten metallischen Schicht. Die Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie war über ihre gesamte Oberfläche mit dunkelfarbigem Material bedeckt.
Die Farbe der Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie wurde nach dem L*a*b*-System bestimmt. Die Ergebnisse sind unten in Tabelle 3 dargestellt, in der auch die Ergebnisse aufgeführt sind, die bei einer herkömmlichen elektrolytisch abgeschiedenen ultradünnen Kupferfolie erhalten wurden, die direkt auf der Chrom-Trennschicht abgeschieden wurde, d.h. ohne Oberflächenvorbereitung.
Tabelle 3
Beispiel 4:
Eine unter den Bedingungen von Beispiel 1 (Bad A) hergestellte Verbundfolie wurde durch Heißpressformen 60 Minuten lang bei einer Temperatur von 300°C auf ein Harzsubstrat auflaminiert. Die Trägerfolie wurde entfernt; es wurde eine Abziehfestigkeit von ungefähr 20 N/m gemessen.
Die Trennung erfolgte in der zweiten metallischen Schicht. Die Vorderseite der ultradünnen Kupferfolie war über ihre gesamte Oberfläche mit Material von der zweiten metallischen Schicht bedeckt, das eine hellere Farbe als in Beispiel 1 aufwies.

Claims

Verbundfolie des abziehbaren Typs, umfassend: eine metallische Trägerfolie; eine erste Sperrschicht auf einer Seite der metallischen Trägerfolie; eine zweite metallische Schicht auf der ersten Sperrschicht, wobei die zweite metallische Schicht eine Kombination aus einem Metall, das aus der Gruppe umfassend Zink, Kupfer und Kobalt ausgewählt wird, und mindestens einem Metall, das aus der Gruppe umfassend Arsen, Mangan, Zinn, Vanadium, Molybdän, Antimon und Wolfram ausgewählt wird, umfasst; und eine elektrolytisch abgeschiedene, ultradünne Metallfolie auf der zweiten metallischen Schicht.
Verbundfolie nach Anspruch 1, wobei die ultradünne Metallfolie eine Kupferfolie, eine Kobaltfolie oder eine Nickelfolie ist.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite metallische Schicht eine dunkelfarbige Schicht ist.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite metallische Schicht so als eine Trennschicht ausgelegt ist, dass, wenn die Trägerfolie von der ultradünnen Metallfolie entfernt wird, zumindest ein Teil der zweiten metallischen Folie an der ultradünnen Metallfolie verbleibt.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die metallische Trägerfolie eine Abziehfestigkeit im Bereich von 1 bis 200 N/m, vorzugsweise zwischen 1 und 50 N/m, aufweist.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Sperrschicht eine Chrom-basierte oder Molybdän-basierte Schicht ist.
Verbundfolie nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die erste Sperrschicht eine Chrom-basierte Schicht bestehend aus Chrom oder aus Chromat ist.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite metallische Schicht eine flächenbezogene Masse zwischen 1.000 und 20.000 mg/m², vorzugsweise zwischen 4.000 und 15.000 mg/m², aufweist.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite metallische Schicht eine Dicke zwischen 0,1 und 2,2 μm, bevorzugter zwischen 0,4 und 1,7 μm, aufweist.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ultradünne Metallfolie eine Dicke zwischen 2 und 10 μm aufweist.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trägerfolie eine elektrolytisch abgeschiedene oder gewalzte Metallfolie mit einer Dicke zwischen 18 und 105 μm ist.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektrolytisch abgeschiedene, ultradünne Metallfolie an ihrer der zweiten metallischen Schicht gegenüberliegenden Seite haftungsverbessernde Kügelchen und eine Passivierungsschicht umfasst.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektrolytisch abgeschiedene, ultradünne Metallfolie an ihrer der zweiten metallischen Schicht gegenüberliegenden Seite eine Harzschicht, vorzugsweise eine unverstärkte Harzschicht, umfasst.
Verbundfolie nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend an der anderen Seite der Trägerfolie eine andere erste Sperrschicht, eine andere zweite metallische Schicht und eine andere ultradünne Metallfolie.
Verbundfolie nach Anspruch 1 oder irgendeinem der Ansprüche 3 bis 14, wobei die ultradünne Metallfolie eine Kupferfolie ist.
Verwendung einer Verbundfolie nach Anspruch 15 in Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten.
Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie, die eine ultradünne Metallfolie umfasst, die an einer metallischen Trägerfolie gehalten wird und durch Abziehen davon trennbar ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereistellung einer metallischen Trägerfolie; (b) Abscheidung einer ersten Sperrschicht auf einer Seite der metallischen Trägerfolie; (c) elektrolytische Abscheidung einer zweiten metallischen Schicht auf die erste Sperrschicht, wobei die zweite metallische Schicht in einem Bad elektrolytisch abgeschieden wird, das eine Kombination aus einem Metall, das aus der Gruppe umfassend Zink, Kupfer und Kobalt ausgewählt wird, und mindestens einem Metall, das aus der Gruppe umfassend Arsen, Mangan, Zinn, Vanadium, Molybdän, Antimon und Wolfram ausgewählt wird, umfasst; und (d) elektrolytische Abscheidung einer ultradünnen Metallfolie auf die zweite metallische Schicht.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die erste Sperrschicht eine Chrom-basierte Schicht oder eine Molybdän-basierte Schicht ist.
Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die erste Sperrschicht eine Chrom-basierte Schicht bestehend aus Chrom oder aus Chromat ist.
Verfahren nach Anspruch 17, 18 oder 19, wobei die zweite metallische Schicht eine dunkelfarbige Schicht ist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 20, wobei die zweite metallische Schicht so als eine Trennschicht ausgelegt ist, dass, wenn die Trägerfolie von der ultradünnen Metallfolie getrennt wird, zumindest ein Teil der zweiten metallischen Folie auf der ultradünnen Metallfolie verbleibt.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 21, wobei die zweite metallische Schicht eine flächenbezogene Masse zwischen 1.000 und 20.000 mg/m², vorzugsweise zwischen 4.000 und 15.000 mg/m², aufweist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 22, wobei die zweite metallische Schicht eine Dicke zwischen 0,1 und 2,2 μm, bevorzugter zwischen 0,4 und 1,7 μm, aufweist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 23, wobei die ultradünne Metallfolie eine Kupferfolie, eine Kobaltfolie oder eine Nickelfolie ist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 23, wobei die ultradünne Metallfolie eine Kupferfolie ist und wobei die elektrolytische Abscheidung der ultradünnen Kupferfolie bei Schritt (d) umfasst: einen ersten Schritt (d1) der elektrolytischen Abscheidung einer ersten Kupferschicht auf die zweite Metallschicht in einem ersten Bad, das so ausgelegt ist, dass es nicht die metallische Trennschicht auflöst; und einen zweiten Schritt (d2) der elektrolytischen Abscheidung von genug Kupfer auf die erste Kupferschicht in mindestens einem weiteren Bad, um eine gewünschte Dicke der ultradünnen Kupferfolie zu bilden.
Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, wobei bei der elektrolytischen Abscheidung von Schritt (d1) ein Elektrolytbad verwendet wird, das Kupferpyrophosphat zum Abscheiden der ersten Kupferschicht umfasst, gefolgt von der elektrolytischen Abscheidung von Schritt (d2), bei dem mindestens ein Elektrolytbad verwendet wird, das Kupfersulfat und Schwefelsäure umfasst.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei die erste Kupferschicht mindestens 0,3 μm dick ist und die Dicke der ultradünnen Kupferfolie zwischen 2 und 10 μm beträgt.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 27, wobei die ultradünne Metallfolie eine Dicke zwischen 2 und 10 μm aufweist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 28, wobei die metallische Trägerfolie eine elektrolytisch abgeschiedene oder gewalzte Kupferfolie mit einer Dicke zwischen 18 und 105 μm ist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 29, ferner umfassend den Schritt der Anwendung einer Kügelchen bildenden Behandlung an der ultradünnen Metallfolie, um die Haftung der unbedeckten Oberfläche der ultradünnen Metallfolie an einer isolierenden Harzschicht zu verbessern.
Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, ferner umfassend den Schritt der Anwendung eine Passivierungsbehandlung an der mit Kügelchen behandelten ultradünnen Metallfolie, um deren Oxidation zu verhindern.
Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Passivierungsbehandlung das Abscheiden von mindestens einem Stoff aus der Gruppe bestehend aus Zink, Zinkchromat, Nickel, Zinn, Kobalt und Chrom oder einer von deren Legierungen auf der mit Kügelchen behandelten ultradünnen Metallfolie umfasst.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 32, ferner umfassend den Schritt des Beschichtens der unbedeckten Seite der vorzugsweise mit Kügelchen behandelten und passivierten ultradünnen Metallfolie mit einem Harz, vorzugsweise einem unverstärkten Harz.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 17 bis 33, wobei die zweite, unbedeckte Seite der Trägerfolie entweder gleichzeitig oder nacheinander den gleichen Verfahrensschritten ausgesetzt wird wie die Seite, an der die erste ultradünne Kupferfolie gebildet wird, um so nacheinander darauf eine andere erste Sperrschicht, eine andere zweite metallische Schicht und eine zweite ultradünne Metallfolie zu bilden.