JP2021008665A - アドバンスド電解銅箔及びそれを適用した銅張積層板 - Google Patents
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Abstract
【課題】高周波・高速５Ｇ分野での使用が可能であり、かつ、電着銅箔の剥離強度を維持するなど、目的とする用途に必要な特性を維持することができるアドバンスド電解銅箔、及びそれを適用した銅張積層板の提供。【解決手段】凹凸２３、２２のある微細粗化処理面を有し、かつ、微細粗化処理面は、銅結晶２１で構成した複数の製造方向ストライプが備えられ、樹脂ベースの複合材料と比較して良好な接合強度を有し、５Ｇに適用する要件を満たすように、信号の完全性を高め、信号伝送損失を低減することができるアドバンスド電解銅箔。【選択図】図３
Description
本発明は、電解銅箔に関し、特にアドバンスド電解銅箔及びそれを適用した銅張積層板に関する。
情報・エレクトロニクス産業の発展に伴い、高周波・高速信号伝送は、現代の回路設計・製造の一部となっている。電子製品の高周波・高速信号伝送の要求を満たすために、銅張積層板（ｃｏｐｐｅｒ ｃｌａｄ ｌａｍｉｎａｔｅｓ，ＣＣＬ）は、良好な信号品位（ｓｉｇｎａｌ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ，ＳＩ）を有するために、高周波信号の伝送において過剰な挿入損失を防止する必要がある。ここで、銅箔基板における銅箔の挿入損失性能は、その表面処理面の粗さと高い相関がある。しかし、銅箔の剥離強度と信号品位とは相反するものであり、銅箔の表面形状が平坦であるほど信号品位が良く、一方、銅箔の表面形状が粗いほど剥離強度が良いという問題があった。そのため、この技術分野では、信号品位と剥離強度の両立が可能な銅箔基板の開発が急務となっている。
本発明が解決しようとする技術的課題は、高周波・高速５Ｇ分野での使用が可能であり、かつ、電着銅箔の剥離強度を維持するなど、目的とする用途に必要な特性を維持することができるアドバンスド電解銅箔を提供することにある。また、本発明は、このアドバンスド電解銅箔を応用した高周波高速基板として使用できる銅張積層板を提供するものである。
上記技術的課題を解決するために、本発明が採用する技術的手段の１つとしては、下記のアドバンスド電解銅箔を提供することである。本願が提供するアドバンスド電解銅箔は、凹凸のある微細粗化処理面を有し、傾斜角３５度、倍率１０００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細粗化処理面は、銅結晶で構成した複数の製造方向ストライプ及び複数の微細ストライプを有し、なかでも、少なくとも５つの前記微細ストライプは、前記製造方向ストライプに対して最小交差角を有し、かつ、前記最小交差角は２０度〜９０度である。
上記技術的課題を解決するために、本発明が提供する別の技術的手段では、下記の銅張積層板を提供することである。銅張積層板は、基板、及びアドバンスド電解銅箔を含む。前記アドバンスド電解銅箔が前記基板に配置される。なかでも、前記アドバンスド電解銅箔は、凹凸のある微細粗化処理面を有すると共に、前記基板の一表面に接合される。かつ、傾斜角３５度、倍率１０００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細粗化処理面は、銅結晶で構成した複数の製造方向ストライプ及び複数の微細ストライプを有し、なかでも、少なくとも５つの前記微細ストライプは、前記製造方向ストライプに対して最小交差角を有し、かつ、前記最小交差角は、２０度よりも大きいである。
本発明に係る特定の実施形態において、傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細ストライプの長さと幅は、５０ ｎｍ≦幅≦１０００ｎｍ、及び１．０μｍ≦長さ≦１０μｍの関係を満たす。
本発明に係る特定の実施形態において、傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細粗化処理面は、長さ２５０ｎｍ、幅２５０ｎｍの第１の平滑化領域を少なくとも１０個、長さ５００ｎｍ、幅５００ｎｍの第２の平滑化領域を少なくとも１個を有し、前記第１の平滑化領域と前記第２の平滑化領域に銅結晶が存在しない。
本発明に係る特定の実施形態において、異なる数の前記銅結晶は、それぞれの銅ウィスカーを形成するために一緒に積層され、かつ、異なる数の前記銅ウィスカーは、それぞれの銅結晶群を形成するために一緒にクラスタリングされる。傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記銅結晶、前記銅ウィスカー又は前記銅結晶群の最大直径中央値は５５０ｎｍ未満である。
本発明に係る特定の実施形態において、前記銅ウィスカーの各々は、円錐形、棒状または球状の頂部銅結晶を有する。
本発明に係る特定の実施形態において、前記微細粗化処理面の表面粗さ（Ｒｚ ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）は２．３μｍ未満である。
本発明に係る特定の実施形態において、傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細ストライプの数は３個以上である。
本発明による有益の効果の１つは、本発明が提供する銅張積層板及びそのアドバンスド電解銅箔は、「前記微細粗化処理面が銅結晶で構成した複数の製造方向ストライプ及び複数の微細ストライプを有し、なかでも、少なくとも５つの前記微細ストライプは、前記製造方向ストライプに対して最小交差角を有し、かつ、最小交差角が２０度〜９０よりも大きいとなる。」という技術的手段により、信号の品位を向上させ、挿入損失を抑制するとともに、高周波・高速信号伝送に適応するための良好な剥離強度を維持しながら、５Ｇ用途のニーズに対応できるように設計される。
本発明の特徴と技術的内容をよりよく理解するため、以下の本発明に関する詳細な説明と図面を参照されたい。ただし、提供する図面は参考及び説明のため用いるに過ぎず、本発明を限定するためのものではない。
下記より、具体的な実施例で本発明が開示する「アドバンスド電解銅箔及それを適用した銅張積層板」に係る実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本発明のメリット及び効果を理解し得る。本発明は、他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本発明の精神逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。また、本発明の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本発明に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本発明を限定するものではない。
なお、本明細書において「第１」、「第２」、「第３」等の用語で各種の部品又は信号を説明する可能性があるが、これらの部品又は信号はこれらの用語によって制限されるものではない。これらの用語は、主として一つの部品と別の部品、又は一つの信号と別の信号を区分するためのものであることが理解されたい。また、本明細書に用いられる「又は」という用語は、実際の状況に応じて、関連する項目中の何れか一つ又は複数の組合せを含み得る。
本発明は、銅箔の表面にある程度の凹凸があるにもかかわらず等、「技術的な偏り」のために廃棄された技術をある程度使用していることは特筆に値する。この技術は、良好な剥離強度を維持しつつ、電気的特性をさらに最適化するという直接的かつ有益な効果を有する。
図１乃至図３に示すように、本発明は、基板１と、基板１に設けられる少なくとも１つのアドバンスド電解銅箔２とを含む銅張積層板Ｃを提供する。本実施形態において、アドバンスド電解銅箔２の数は２つであり、アドバンスド電解銅箔２の各々は、基板１の表面と接合された凹凸のある微細粗化処理面２０を有する。なお、本発明はこの例に制限されない。別の実施形態において、銅張積層板Ｃは、アドバンスド電解銅箔２を１つのみで包含してもよい。
挿入損失を低減するために、基板１は、低損失係数（ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ， Ｄｆ）の材料で形成することができ、１０ＧＨｚ周波数における基板１のＤｆは、０．０１５以下、好ましくは０．０１０以下、より好ましくは０．００５以下であることができる。
さらに言えば、基板１は、樹脂ベースの複合材料（即ち、プリプレグ材料、ｐｒｅｐｒｅｇ）で形成されたものである。基板１は、基材に合成樹脂を含浸させた後、硬化させてなる複合材料である。基材の具体例としては、フェノール綿紙、綿紙、樹脂繊維織物、樹脂繊維不織布、ガラスシート、ガラス織布、ガラス不織布等が挙げられ、合成樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シアネート樹脂、ビマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、またはフェノール樹脂等が挙げられ、合成樹脂は単層構造または多層構造を形成していてもよい。樹脂ベースの複合材料としては、当技術分野の熟練者によく知られているように、中程度損失、低程度損失、非常に低程度損失、または非常に低損失の材料で使用することができ、具体的には、ＥＭ８９０、ＥＭ８９０（Ｋ）、ＥＭ８９１（Ｋ） 、ＥＭ５２８、ＥＭ５２６、ＩＴ１７０ＧＲＡ１、ＩＴ９５８Ｇ、ＩＴ９６８Ｇ、ＩＴ１５０ＤＡ、Ｓ７０４０Ｇ、Ｓ７４３９Ｇ、Ｓ６ＧＸ、ＴＵ８６３（＋）、ＴＵ８８３（Ａ，ＳＰ）、ＭＥＧＴＲＯＮ ４、ＭＥＧＴＲＯＮ ６，ＭＥＧＴＲＯＮ ７及びＭＥＧＴＲＯＮ ８等製品が挙げられるなお、上記の実施形態はただの例示に過ぎなく、本発明を制限する意図はない。
図２及び図３に示すように、アドバンスド電解銅箔２の微細粗化処理面２０は、電着銅微細粗面化処理により形成される。特筆すべきでは、微細粗化処理面２０は複数の銅結晶２１、複数の銅ウィスカーＷ及び複数の銅結晶群Ｇを有し、それらは不均一に分布しており、すなわち、銅箔の表面に不均一に堆積している。銅ウィスカーＷのそれぞれは、２つ以上の銅結晶２１で一緒に積層されなり、かつ、異なる数の銅結晶２１が一緒に積層されて、それぞれの銅ウィスカーＷをなしている。なかでも、銅ウィスカーＷの各々は、円錐形、棒状または球状の頂部銅結晶２１１を有する。銅結晶群Ｇの各々は、２つ以上の銅ウィスカーＷでクラスタリングされ形成され、かつ、異なる数の銅ウィスカーＷがクラスタリングされ、それぞれの銅結晶群Ｇをなしている。
図５及び図６に示すように、ＨＩＴＡＣＨＩ Ｓ−３４００Ｎ型の走査型電子顕微鏡を、計斜角３５度、倍率３，０００倍で観察する場合、微細粗化処理面２０は、複数本の製造方向ストライプ２０ａ及び複数本の微細ストライプ２０ｂを有する。なかでも、複数本の製造方向ストライプ２０ａによってベースラインＲＬが定義され、かつ、微細ストライプ２０ｂのそれぞれとベースラインＲＬとの間に、最小交差角β１−β９が挟まっている。最小交差角β１−β９は２０度よりも大きいとなる。
ベースラインＲＬは、以下のように定義する。まず、サンプルを製造方向（ＭＤ）（即ち、製造方向ストライプ２０ａの延びる方向）に配置し、傾斜角３５度、倍率１０００倍、３０００倍の走査型電子顕微鏡で撮像を行って、微細粗化処理面２０の画像を得る。そして、図５及び図６に示すように、画像解析ソフト(ＩｍａｇｅＪ; Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ, https://imagej.nih.gov/ij/)で、倍率１０００倍の画像の下部に水平線ＨＬを描き、異なる位置に１０本の製造方向ストライプ２０ａの延長線を描き、さらに、水平線ＨＬに対する１０本の製造方向ストライプ２０ａの傾斜角度α１〜α１０を求め、その平均値を算出する。最後に、傾斜角α１−α１０と水平線ＨＬの平均値に基づいて基準線ＲＬを引く。図５に示すように、製造方向ストライプ２０ａの傾斜角度α１〜α１０は、それぞれ９２．７９度、８８．１３度、８９．５１度、８６．４９度、８５．７４度、９１．４５度、８５．８８度、８８．２７度、７９．６２度、及び８７．７１度であり、その平均値は８７．５６度である。
以下のようにして微細ストライプの傾斜角を測定する。同じように、画像解析ソフト(ＩｍａｇｅＪ; Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ, https://imagej.nih.gov/ij/)で、倍率３０００倍の画像に水平線ＨＬを描き、その水平線ＨＬを基に複数本の互いに平行するベースラインＲＬを描き、さらに、複数本の微細ストライプ２０ｂとベースラインＲＬとの最小交差角β１、β２、β３、β４、β５、β６、β７、β８、β９を取得する。図６に示すように、最小交差角β１、β２、β３、β４、β５、β６、β７、β８、β９（測定値β１＝ ６３．７１８、β２＝ ５７．１９１、β３＝ ５３．６８８、β４＝ ５６．４９６、β５＝ ７９．２１６、β６＝ ８５．３３６、β７＝ ４９．８０２、β８＝ ６２．１７５、β９＝ ４０．４３３）が２０度〜９０度となった微細ストライプ２０ｂの数は、５個以上である。本明細書において、用語「微細ストライプ」とは、長さと幅が５０ｎｍ≦幅≦１０００ｎｍ、１．０μｍ≦長さ≦１０μｍの関係を満たしたストライプである。
図７に示すように、ＨＩＴＡＣＨＩ Ｓ−３４００Ｎ系の走査型電子顕微鏡によって。傾斜角３５度、倍率１００００倍により観察下では、微細粗化処理面２０はさらに少なくとも１０個の長さが２５０ナノメートル、幅が２５０ナノメートルの第１の平滑化領域２０ｃと、少なくとも１つの長さが５００ナノメートル、幅が５００ナノメートルの第２の平滑化領域２０ｄとを有する。それらは、複数本の製造方向ストライプ２０ａと複数本の微細ストライプ２０ｂとの間に位置する。
ところで、既存の電解銅箔とは違って、アドバンスド電解銅箔２の微細粗化処理面２０では、銅結晶２１で構成される複数本の製造方向ストライプ２０ａと複数本の微細ストライプ２０ｂを有する。なかでも、最小交差角β１、β２、β３、β４、β５、β６、β７、β８、β９が２０度よりも大きい微細ストライプ２０ｂの数は、５個よりも大きいとなり、かつ、少なくとも１０個の長さが２５０ナノメートル、幅が２５０ナノメートルの第１の平滑化領域２０ｃと、少なくとも１つの長さが５００ナノメートル、幅が５００ナノメートルとなる第２の平滑化領域２０ｄを有する。それで、本発明のアドバンスド電解銅箔２は、高周波・高速信号伝送に適応するための良好な剥離強度を維持しながら、信号品位を向上させ、挿入損失（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｌｏｓｓ）を抑制することができる。また、微細粗化処理面２０の表面粗さ（Ｒｚ ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）は、２．３ミクロン以下であり、線幅・間隔の微細化に寄与することができる。
再び図３を参照されたい。微細粗化処理面２０は、複数の凸状ピーク２２、及び凸状ピーク２２同士の間に位置する複数の凹溝２３を含む。複数の銅結晶２１、複数の銅ウィスカーＷ及び複数の銅結晶群Ｇは対応的に複数の凸状ピーク２２に配置される。なかでも、凹溝２３のそれぞれがＵ字形状またはＶ字形状の断面を有している。本発明のアドバンスド電解銅箔２を樹脂ベースの複合材料に積層する際に、微細粗化処理面２０は銅箔と基板との接合力を高めるために、より多くの樹脂材料を受けることができる。
［調製例］
［調製例］
再び図２を図４と合わせて参照されたい。本発明のアドバンスド電解銅箔２の調製方法では、生箔（ｒａｗ ｆｏｉｌ）の暗部側（ｍａｔｔｅ ｓｉｄｅ）に対してめっき銅の微細粗化処理を行って、暗部側（ｍａｔｔｅ ｓｉｄｅ）を微細粗化処理面２０に形成させるように実行されてもよい。めっき銅に対する微細粗化処理は、製造速度５ｍ／ｍｉｎ〜２０ｍ／ｍｉｎ、製造温度２０℃〜６０℃、所定の電流密度で、例えば、連続電解装置やバッチ電解装置などの周知の装置を用いて行うことができる。また、生箔の暗部側をスチールブラシで予め引っ掻いて、線状パターンを有する無方向性の溝を形成することもできるが、これに限定されないことも特筆すべきである。いくつかの実施形態では、生箔の光沢面にめっき銅の微細粗面処理をして微細粗化処理面２０を形成することもできる。
図４に示すように、本実施例で使用する処理装置は、連続電解装置３であり、供給ローラ３１、受けローラ３２、複数の電解トラフ３３、複数の電解ローラ３４、及び複数の補助ローラ３５を含む。同一又は異なる処方の銅含有めっき液を収容するための電解トラフ３３は、供給ローラ３１と受けローラ３２との間に配置され、各電解トラフ３３内に電極３３１の群（例えば、白金電極）を有している。電解トラフ３３の上部には複数の電解ローラ３４が配置され、電解トラフ３３内には複数の補助ローラ３５が配置されており、複数の電解ローラ３４及び補助ローラ３５は、複数の電解トラフ３３内のめっき液を通過するように生箔を所定の速度で駆動することができる。各電解トラフ３３の電極３３１は、対応する電解ローラ３４と共に外部電源に電気的に接続されており、銅箔に所望の効果を持たせるように、対応するめっき液に対し電解を行うようになる。
実際の用途では、銅含有めっき液には、銅イオン、酸、金属添加剤が含まれている。銅イオンの供給源は、硫酸銅、硝酸銅、またはそれらの組み合わせであってもよい。酸の具体例としては、硫酸、硝酸、またはそれらの組み合わせが挙げられる。金属添加剤の具体例としては、コバルト、鉄、亜鉛、またはそれらの組み合わせが挙げられる。また、銅含有めっき液には、ゼラチン、有機窒化物、ヒドロキシエチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ， ＨＥＣ）、ポリエチレングリコール（Ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）， ＰＥＧ）、メルカプトプロパンスルホネート（Ｓｏｄｉｕｍ ３−ｍｅｒｃａｐｔｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｐｈｏｎａｔｅ， ＭＰＳ）、ジスルフィドナトリウム（Ｂｉｓ−（ｓｏｄｉｕｍ ｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ）−ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ， ＳＰＳ）、またはチオ尿素系化合物などの公知の添加剤を添加して、銅含有めっき液をさらに充実させることができる。なお、前記実施例は、可能性のある１つの実施形態に過ぎず、本発明を制限することを意図するものではない。
特定の実施形態及びそのめっき液成分については、表１を参照されたい。
前記電気めっき銅微細粗さ処理は、銅箔の製造だけでなく、高温延伸（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ，ＨＴＥ）銅箔または超低粗さ（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ，ＶＬＰ）銅箔の製造にも使用することができることは特筆に値する。
［銅箔の性能評価］
［銅箔の性能評価］
７段階の電気めっき銅微細粗化処理により得られたアドバンスド電解銅箔について、各段階の調製条件を下記表１に示し、ＨｉｔａｃｈｉＳ−３４００Ｎ走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、傾斜角３５度、すなわち、図５、図６、図７に示すように、銅箔の表面トポグラフィを撮影した。図５は倍率１０００倍のＳＥＭ像、図６は倍率３０００倍のＳＥＭ像、図７は倍率１００００倍のＳＥＭ像である。
図５及び図６に示すように、本発明のアドバンスド電解銅箔においては、複数の銅結晶２１、銅ウィスカーＷ及び銅結晶群Ｇが、起伏のある（不均一に分布していない）線状のパターンを形成している。また、図６に示すように、５個以上の微細ストライプ２０ｂとベースラインＲＬとの間の最小交差角β１−β９は、２０度よりも大きいとなる。また、図７から分かるように、本発明のアドバンスド電解銅箔の表面プロファイルには、長さ２５０ナノメートル、幅２５０ナノメートルの少なくとも１０個の第１の平滑化領域２０ｃと、長さ５００ナノメートル、幅５００ナノメートルの少なくとも１個の第２の平滑化領域２０ｄとが存在する。
さらに、本発明のアドバンスド電解銅箔と異なる種類のプリプレグとを用いて、銅張積層板を形成し、挿入損失（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｌｏｓｓ）値の試験を行い、その結果を下記表２に示した。
［実験例１］
実施形態１及び実施形態２に係るアドバンスド電解銅箔と、台湾特許出願第１０７１３３８２７号の電解銅箔（型番：ＲＧ３１１、以下ではＲＧ３１１と略称する）と、Ｃ社が製造した電解銅箔（型番：ＲＴＦ−３、以下ではＲＴＦ−３と略称する）とのそれぞれを、Ｉ社が製造した中程度損失（Ｍｉｄ−ｌｏｓｓ）のプリプレグ材料（型番：ＩＴ１７０ＧＲＡ１）に貼り合わせ硬化させた後、個々の単層銅張積層板を形成した。なかでも、ＲＧ３１１の表面粗さ（Ｒｚ ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）は２．３ミクロンよりも小さい。傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡（型番：Ｈｉｔａｃｈｉ Ｓ−３４００Ｎ）以の観察下で示されるＲＴＦ−３の画像が図８に示すように、銅箔の表面に銅結晶が明らかに均一に分布している。すべての単層銅張積層板の剥離強度は使用の要件を満たしており、Ｉｎｔｅｌ社が提案しているＤｅｌｔａ Ｌ法を用いて、３ ｍｉｌｓ Ｃｏｒｅ （１ ｏｚ）、１０ ｍｉｌｓ ＰＰ、及び４．５ ｍｉｌｓ Ｔｒａｃｅ Ｗｉｄｔｈで信号品位をテストした。結果は下記の表３に表示される。
実施形態１及び実施形態２に係るアドバンスド電解銅箔と、台湾特許出願第１０７１３３８２７号の電解銅箔（型番：ＲＧ３１１、以下ではＲＧ３１１と略称する）と、Ｃ社が製造した電解銅箔（型番：ＲＴＦ−３、以下ではＲＴＦ−３と略称する）とのそれぞれを、Ｉ社が製造した中程度損失（Ｍｉｄ−ｌｏｓｓ）のプリプレグ材料（型番：ＩＴ１７０ＧＲＡ１）に貼り合わせ硬化させた後、個々の単層銅張積層板を形成した。なかでも、ＲＧ３１１の表面粗さ（Ｒｚ ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）は２．３ミクロンよりも小さい。傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡（型番：Ｈｉｔａｃｈｉ Ｓ−３４００Ｎ）以の観察下で示されるＲＴＦ−３の画像が図８に示すように、銅箔の表面に銅結晶が明らかに均一に分布している。すべての単層銅張積層板の剥離強度は使用の要件を満たしており、Ｉｎｔｅｌ社が提案しているＤｅｌｔａ Ｌ法を用いて、３ ｍｉｌｓ Ｃｏｒｅ （１ ｏｚ）、１０ ｍｉｌｓ ＰＰ、及び４．５ ｍｉｌｓ Ｔｒａｃｅ Ｗｉｄｔｈで信号品位をテストした。結果は下記の表３に表示される。
表３の試験結果から、８ＧＨｚでのアドバンスド電解銅箔の挿入損失は、ＲＴＦ−３の挿入損失と比較して約１７．６３％〜２２．１％、ＲＧ３１１の挿入損失と比較して約６．２％〜１０．６７％減少していることがわかった。また、１６ＧＨｚでは、アドバンスド電解銅箔の挿入損失はＲＴＦ−３の挿入損失よりも約２１．３２％〜２５．５１％、ＲＧ３１１の挿入損失よりも約６．０１％〜１０．２１％減少している。そのため、アドバンスド電解銅箔は、ＲＴＦ−３やＲＧ３１１に比べて信号の品位に優れている。
［実験例２］
実施形態１及び実施形態２に係るアドバンスド電解銅箔と、台湾特許出願第１０７１３３８２７号の電解銅箔（型番：ＲＧ３１１、以下ではＲＧ３１１と略称する）と、Ｃ社が製造した電解銅箔（型番：ＲＴＦ−３、以下ではＲＴＦ−３と略称する）とのそれぞれを、Ｉ社が製造した低程度損失（Ｌｏｗ Ｌｏｓｓ）のプリプレグ材料（型番：ＩＴ９５８Ｇ）に貼り合わせて硬化した後、個々の単層銅張積層板を形成した。なかでも、ＲＧ３１１の表面粗さ（Ｒｚ ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）は２．３ミクロンよりも小さい。傾斜角３５度、倍率３０００倍の走査型電子顕微鏡（型番：Ｈｉｔａｃｈｉ Ｓ−３４００Ｎ）以の観察下で示されるＲＴＦ−３の画像が図８に示すように、銅箔の表面に銅結晶が明らかに均一に分布している。すべての単層銅張積層板の剥離強度は使用の要件を満たしており、Ｉｎｔｅｌ社が提案しているＤｅｌｔａ Ｌ法を用いて、３ ｍｉｌｓ Ｃｏｒｅ （１ｏｚ）、１０ ｍｉｌｓ ＰＰ、及び４．５ ｍｉｌｓ Ｔｒａｃｅ Ｗｉｄｔｈで信号品位をテストした。結果は下記の表４に表示される。
実施形態１及び実施形態２に係るアドバンスド電解銅箔と、台湾特許出願第１０７１３３８２７号の電解銅箔（型番：ＲＧ３１１、以下ではＲＧ３１１と略称する）と、Ｃ社が製造した電解銅箔（型番：ＲＴＦ−３、以下ではＲＴＦ−３と略称する）とのそれぞれを、Ｉ社が製造した低程度損失（Ｌｏｗ Ｌｏｓｓ）のプリプレグ材料（型番：ＩＴ９５８Ｇ）に貼り合わせて硬化した後、個々の単層銅張積層板を形成した。なかでも、ＲＧ３１１の表面粗さ（Ｒｚ ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）は２．３ミクロンよりも小さい。傾斜角３５度、倍率３０００倍の走査型電子顕微鏡（型番：Ｈｉｔａｃｈｉ Ｓ−３４００Ｎ）以の観察下で示されるＲＴＦ−３の画像が図８に示すように、銅箔の表面に銅結晶が明らかに均一に分布している。すべての単層銅張積層板の剥離強度は使用の要件を満たしており、Ｉｎｔｅｌ社が提案しているＤｅｌｔａ Ｌ法を用いて、３ ｍｉｌｓ Ｃｏｒｅ （１ｏｚ）、１０ ｍｉｌｓ ＰＰ、及び４．５ ｍｉｌｓ Ｔｒａｃｅ Ｗｉｄｔｈで信号品位をテストした。結果は下記の表４に表示される。
表４の試験結果から、８ＧＨｚでのアドバンスド電解銅箔の挿入損失は、ＲＴＦ−３の挿入損失と比較して約１８．３３％〜２３．０６％、ＲＧ３１１の挿入損失と比較して約１８．３３％減少していることがわかった。また、１６ＧＨｚでは、アドバンスド電解銅箔の挿入損失はＲＴＦ−３の挿入損失よりも約２１．０７％減少している。そのため、アドバンスド電解銅箔は、ＲＴＦ−３やＲＧ３１１に比べて信号の品位に優れている。
［実験例３］
実施形態１及び実施形態２に係るアドバンスド電解銅箔と、台湾特許出願第１０７１３３８２７号の電解銅箔（型番：ＲＧ３１１、以下ではＲＧ３１１と略称する）と、Ｍ社が製造した電解銅箔（型番：ＨＳ１−Ｍ２−ＶＳＰ、以下ではＨＳ１−Ｍ２−ＶＳＰと略称する）とのそれぞれを、Ｉ社が製造した非常に低程度損失（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ）のプリプレグ材料（型番：ＩＴ９６８）に貼り合わせ硬化させた後、個々の単層銅張積層板を形成した。なかでも、ＲＧ３１１の表面粗さ（Ｒｚ ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）は２．３ミクロンよりも小さい。傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡（型番：Ｈｉｔａｃｈｉ Ｓ−３４００Ｎ）以の観察下で示されるＲＴＦ−３の画像が図８に示すように、銅箔の表面に銅結晶が明らかに均一に分布している。すべての単層銅張積層板の剥離強度は使用の要件を満たしており、Ｉｎｔｅｌ社が提案しているＤｅｌｔａ Ｌ法を用いて、３ ｍｉｌｓ Ｃｏｒｅ （１ ｏｚ）、１０ ｍｉｌｓ ＰＰ、及び４．５ ｍｉｌｓ Ｔｒａｃｅ Ｗｉｄｔｈで信号品位をテストした。結果は下記の表５に表示される。
実施形態１及び実施形態２に係るアドバンスド電解銅箔と、台湾特許出願第１０７１３３８２７号の電解銅箔（型番：ＲＧ３１１、以下ではＲＧ３１１と略称する）と、Ｍ社が製造した電解銅箔（型番：ＨＳ１−Ｍ２−ＶＳＰ、以下ではＨＳ１−Ｍ２−ＶＳＰと略称する）とのそれぞれを、Ｉ社が製造した非常に低程度損失（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ）のプリプレグ材料（型番：ＩＴ９６８）に貼り合わせ硬化させた後、個々の単層銅張積層板を形成した。なかでも、ＲＧ３１１の表面粗さ（Ｒｚ ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）は２．３ミクロンよりも小さい。傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡（型番：Ｈｉｔａｃｈｉ Ｓ−３４００Ｎ）以の観察下で示されるＲＴＦ−３の画像が図８に示すように、銅箔の表面に銅結晶が明らかに均一に分布している。すべての単層銅張積層板の剥離強度は使用の要件を満たしており、Ｉｎｔｅｌ社が提案しているＤｅｌｔａ Ｌ法を用いて、３ ｍｉｌｓ Ｃｏｒｅ （１ ｏｚ）、１０ ｍｉｌｓ ＰＰ、及び４．５ ｍｉｌｓ Ｔｒａｃｅ Ｗｉｄｔｈで信号品位をテストした。結果は下記の表５に表示される。
表５の試験結果から、８ＧＨｚでのアドバンスド電解銅箔の挿入損失は、ＨＳ１−Ｍ２−ＶＳＰの挿入損失と比較して約１６．０４％〜１９．７３％、ＲＧ３１１の挿入損失と比較して約７．３１％〜１１．００％減少していることがわかった。また、１６ＧＨｚでは、アドバンスド電解銅箔の挿入損失はＨＳ１−Ｍ２−ＶＳＰの挿入損失よりも約１８．６２％〜２３．０９％、ＲＧ３１１の挿入損失よりも約７．１２％〜１１．５９％減少している。そのため、アドバンスド電解銅箔は、ＨＳ１−Ｍ２−ＶＳＰやＲＧ３１１に比べて信号の品位に優れている。
［実施形態による有益な効果］
［実施形態による有益な効果］
本発明による有益の効果の１つは、本発明が提供する銅張積層板及びそのアドバンスド電解銅箔は、「前記微細粗化処理面が銅結晶で構成した複数の製造方向ストライプ及び複数の微細ストライプを有し、なかでも、少なくとも５つの前記微細ストライプは、前記製造方向ストライプに対して最小交差角を有し、かつ、最小交差角が２０度よりも大きいとなる」という技術的手段により、信号の品位を向上させ、挿入損失（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｌｏｓｓ）を抑制するとともに、高周波・高速信号伝送に適応するための良好な剥離強度を維持しながら、５Ｇ用途のニーズに対応できるように設計される。
さらに、銅結晶が処理面に均一に分布している現行技術の電解銅箔とは異なり、本発明のアドバンスド電解銅箔(ハイレベル電解銅箔としては、電解銅箔では限らず、低粗度(Rz < 2.3μｍ; Rz JIS B 0601-1994)の銅箔にも適用し得る。)は、処理面に不均一な銅結晶が分布している。顕微鏡を角度３５度に傾けて１００００倍に拡大すると、銅ウィスカー及び銅結晶群には特に方向性は見られない。微細粗化処理面を１０００倍の倍率で観察すると、前記銅結晶の複数個が線状パターンを形成しており、２０度よりも大きいとなる直線の数が５個以上であることが観察される。本発明のアドバンスド電解銅箔は、高い信号品位を有することも試験で示されている。
以上に開示される内容は本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではないので、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
Ｃ：銅張積層板
１：基板
２：アドバンスド電解銅箔
２０：微細粗化処理面
２０ａ：製造方向ストライプ
２０ｂ：微細ストライプ
２０ｃ：第１の平滑化領域
２０ｄ：第２の平滑化領域
２１：銅結晶
２１１：頂部銅結晶
Ｗ：銅ウィスカー
Ｇ：銅結晶群
２２：凸状ピーク
２２Ａ、２２Ｂ：高さ
２３：凹溝
２３Ａ、２３Ｂ：深さ
３：連続電解装置
３１：供給ローラ
３２：受けローラ
３３：電解トラフ
３３１：電極
３４：複数の電解ローラ
３５：補助ローラ
ＨＬ：水平線
ＥＬ１−ＥＬ１０：延長線
ＲＬ：ベースライン
α１−α１０：傾斜角
β１−β９：最小交差角
１：基板
２：アドバンスド電解銅箔
２０：微細粗化処理面
２０ａ：製造方向ストライプ
２０ｂ：微細ストライプ
２０ｃ：第１の平滑化領域
２０ｄ：第２の平滑化領域
２１：銅結晶
２１１：頂部銅結晶
Ｗ：銅ウィスカー
Ｇ：銅結晶群
２２：凸状ピーク
２２Ａ、２２Ｂ：高さ
２３：凹溝
２３Ａ、２３Ｂ：深さ
３：連続電解装置
３１：供給ローラ
３２：受けローラ
３３：電解トラフ
３３１：電極
３４：複数の電解ローラ
３５：補助ローラ
ＨＬ：水平線
ＥＬ１−ＥＬ１０：延長線
ＲＬ：ベースライン
α１−α１０：傾斜角
β１−β９：最小交差角
Claims (14)
- 凹凸のある微細粗化処理面を有するアドバンスド電解銅箔であって、走査型電子顕微鏡によって、傾斜角３５度、倍率１，０００倍で拡大され観察する場合、前記微細粗化処理面は、銅結晶で構成した複数の製造方向ストライプ及び複数の微細ストライプを有し、その中、少なくとも５つの前記微細ストライプは、前記製造方向ストライプ対して、２０度よりも大きい最小交差角を有する、ことを特徴とするアドバンスド電解銅箔。
- 傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細ストライプの長さと幅は、５０ｎｍ≦幅≦１０００ｎｍ、１．０μｍ≦長さ≦１０μｍの関係を満たしている、請求項１に記載のアドバンスド電解銅箔。
- 傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細粗化処理面では、長さ２５０ｎｍ、幅２５０ｎｍの第１の平滑化領域を少なくとも１０個があり、長さ５００ｎｍ、幅５００ｎｍの第２の平滑化領域を少なくとも１個があり、前記第１の平滑化領域及び前記第２の平滑化領域に銅結晶が存在しない、請求項１に記載のアドバンスド電解銅箔。
- 異なる数の前記銅結晶が一緒に積層してそれぞれの銅ウィスカーをなしており、かつ、異なる数前記銅ウィスカーがクラスタリングされ、それぞれの銅結晶群をなして、傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記銅結晶、前記銅ウィスカー又は前記銅結晶群の最大直径中央値は５５０ｎｍよりも小さい、請求項１に記載のアドバンスド電解銅箔。
- 前記銅ウィスカーの各々は、円錐形、棒状または球状の頂部銅結晶を有する、請求項４に記載のアドバンスド電解銅箔。
- 前記微細粗化処理面の表面粗さ（Ｒｚ ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）は２．３μｍよりも小さい、請求項１に記載のアドバンスド電解銅箔。
- 傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細ストライプの数は３個以上である、請求項１に記載のアドバンスド電解銅箔。
- 基板と、アドバンスド電解銅箔とを備える、銅張積層板であって、
前記アドバンスド電解銅箔は、前記基板に配置され、前記アドバンスド電解銅箔に、凹凸のある微細粗化処理面を有し、走査型電子顕微鏡によって、傾斜角３５度倍率１，０００倍で拡大され観察する場合、前記微細粗化処理面は、銅結晶で構成した複数の製造方向ストライプ及び複数の微細ストライプを有し、その中、少なくとも５つの前記微細ストライプは、前記製造方向ストライプ対して、２０度よりも大きい最小交差角を有する銅張積層板。 - 傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細ストライプの長さと幅は、５０ｎｍ≦幅≦１０００ｎｍ、１．０μｍ≦長さ≦１０μｍの関係を満たしている、請求項８に記載の銅張積層板。
- 傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細粗化処理面では、長さ２５０ｎｍ、幅２５０ｎｍの第１の平滑化領域を少なくとも１０個があり、長さ５００ｎｍ、幅５００ｎｍの第２の平滑化領域を少なくとも１個があり、前記第１の平滑化領域及び前記第２の平滑化領域に銅結晶が存在しない、請求項８に記載の銅張積層板。
- 異なる数の前記銅結晶が一緒に積層してそれぞれの銅ウィスカーをなしており、かつ、異なる数前記銅ウィスカーがクラスタリングされ、それぞれの銅結晶群をなして、傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記銅結晶、前記銅ウィスカー又は前記銅結晶群の最大直径中央値は５５０ｎｍよりも小さい、請求項８に記載の銅張積層板。
- 前記銅ウィスカーの各々は、円錐形、棒状または球状の頂部銅結晶を有する、請求項１１に記載の銅張積層板。
- 前記微細粗化処理面の表面粗さ（Ｒｚ ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）は２．３μｍよりも小さい、請求項８に記載の銅張積層板。
- 傾斜角３５度、倍率１００００倍の走査型電子顕微鏡の観察下で、前記微細ストライプの数は３個以上である、請求項８に記載の銅張積層板。
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