JP7228904B2 - 背面処理電解銅箔及びそれを用いた銅箔基板 - Google Patents

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Description

本発明は電解銅箔及びその応用に関し、特に表面処理工程によって形成される背面処理電解銅箔、及びそれを用いた銅箔基板に関する。前記表面処理工程は電気めっきにより微細な顆粒状銅結晶(以下、「銅結晶」とする)が不均等に銅箔表面に析出することであり、銅箔表面の銅めっき微細粗化処理とも言われる。
情報及び電子産業の発展に伴い、高周波の高速信号伝送は現在の回路設計及び製造の一部となった。高周波の高速信号伝送に対応するため、電子製品に使用される銅箔基板は高周波における良好な信号完全性(signal integrity、SI)を備え、それにより大きな伝送損失の発生を防止する。銅箔基板の信号完全性は銅箔の表面粗さに大きく関係する。一般的には、銅箔の表面が平坦なほど、銅箔の表面粗さが低くなり、形成される銅箔基板の信号完全性は良い。しかし、銅箔の表面粗さが下がると、銅箔基板の剥離強度(peel strength)も下がる。即ち、銅箔と基材(例えば、樹脂基複合材)との間の結合力が下がり、それにより銅箔製品の良品率に影響する。
従って、銅箔基板の剥離強度を維持しながら、いかに銅箔基板の信号完全性を良好にするかは係る技術分野において重要な課題となる。
上記の技術的課題を解決するため、本発明が提供する一つの技術的手段は背面処理電解銅箔である。上記背面処理電解銅箔は非平坦な微細粗化処理面を備え、前記微細粗化処理面は分布が不均等な複数の銅結晶を有し、数量の異なる前記銅結晶が積み重なることによって銅ウィスカーがそれぞれ形成され、数量の異なる前記銅ウィスカーが集まることによって銅結晶団がそれぞれ形成され、走査式電子顕微鏡により傾斜角度35度、拡大倍率1000倍の条件で前記微細粗化処理面を観察する場合、前記銅結晶、前記銅ウィスカー及び前記銅結晶団は、実質的に同じ方向に延在する分布が不均等な垂れ流し条紋の模様を構成する。
上記の技術的課題を解決するため、本発明が提供する別の技術的手段は銅箔基板である。上記銅箔基板は、基板、及び前記基板に配置される背面処理電解銅箔を有する銅箔基板であって、前記基板の片面には非平坦な微細粗化処理面が接合されており、前記微細粗化処理面は分布が不均等な複数の銅結晶を有し、数量の異なる前記銅結晶が積み重なることによって銅ウィスカーがそれぞれ形成され、数量の異なる前記銅ウィスカーが集まることによって銅結晶団がそれぞれ形成され、走査式電子顕微鏡により傾斜角度35度、拡大倍率1000倍の条件で前記微細粗化処理面を観察する場合、前記銅結晶、前記銅ウィスカー及び前記銅結晶団は、実質的に同じ方向に延在する分布が不均等な垂れ流し条紋の模様を構成する。当該模様は、図24に示すように、人類頭髪の模様より考案したものである。
本発明の実施形態において、走査式電子顕微鏡により傾斜角度35度、拡大倍率10000倍の条件で前記前記微細粗化処理面を観察する場合、前記微細粗化処理面には、少なくとも2つの滑面領域および少なくとも1つ粗面領域があり、前記滑面領域は、縦方向の長さは500nmであり、横方向の長さは500nmであって、前記粗面領域は、縦方向の長さは1000nmであり、横方向の長さは1000nmであって、前記滑面領域には銅結晶、銅ウィスカー又は銅結晶団がなく、前記粗面領域には少なくとも6つの銅結晶及び/又は銅ウィスカー及び/又は銅結晶団がある。
本発明の実施形態において、前記銅ウィスカーは頂部銅結晶を有する。
本発明の実施形態において、複数の頂部銅結晶は、錐状、棒状及び/又は球状である。
本発明の実施形態において、10000倍の拡大倍率において、少なくとも1つの前記粗面領域における前記頂部銅結晶の数量が、前記微細粗化処理面における前記頂部銅結晶の総数量の少なくとも10%を占めることが観察される。
本発明の実施形態において、前記微細粗化処理面の表面粗さRz(JIS94)は2.3マイクロメートル以下である。
本発明の実施形態において、前記微細粗化処理面には、複数の凸部、及び前記複数の凸部の間に位置する複数の凹部があり、複数の前記微細銅結晶、複数の前記銅ウィスカー、及び複数の前記銅結晶団は複数の前記凸部に形成されている。
本発明の実施形態において、前記凹部の断面は、U字形状又はV字形状である。
本発明による有益な効果の1つとしては、本発明による背面処理電解銅箔の表面には、不均等に分布する複数の銅結晶の他に、数量の異なる銅結晶が積み重なることによって銅ウィスカーがそれぞれ形成され、数量の異なる前記銅ウィスカーが集まることによって銅結晶団がそれぞれ形成される。従って、銅箔の表面には顕著な凹凸がある。それによって、良好な剥離強度を維持しながら、信号完全性を高め、插入損失(insertion loss)を抑えられる。それにより、信号伝送の高周波化、高速化に対応可能であり、5Gへの応用を実現させる。
本発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。
本発明に係る背面処理電解銅箔を示す構造模式図である。 図1におけるII部分を示す拡大模式図である。 本発明に係る背面処理電解銅箔を製造する連続式電解設備を示す構造模式図である。 本発明に係る銅箔基板を示す構造模式図である。 傾斜角度35度、拡大倍率1000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率3000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率5000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率10000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率1000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の別の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率3000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の別の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率5000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の別の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率10000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の別の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率1000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の他の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率3000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の他の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率5000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の他の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率10000倍で、本発明に係る背面処理電解銅箔の他の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率1000倍で、C社の背面処理銅箔の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率1000倍で、F社の背面処理銅箔の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 本発明に係る背面処理電解銅箔のプリント基板による挿入損失と既存の背面処理銅箔のプリント基板による挿入損失の比較図である。 本発明に係る背面処理電解銅箔のプリント基板による挿入損失と既存の背面処理銅箔のプリント基板による挿入損失の別の比較図である。 本発明に係る背面処理電解銅箔のプリント基板による挿入損失と既存の背面処理銅箔のプリント基板による挿入損失の他の比較図である。 本発明に係る背面処理電解銅箔のプリント基板による挿入損失と既存の背面処理銅箔のプリント基板による挿入損失の他の比較図である。 傾斜角度35度、拡大倍率1000倍で、F社のHVLP銅箔の表面を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 傾斜角度35度、拡大倍率1000倍で、人類の頭髪を観察する場合得られた走査式電子顯微鏡の画像である。 本発明において使用される電子顕微鏡の商品番号及び操作インターフェースを示す参考図である。
銅箔の表面が平坦なほど、形成される銅箔基板の信号完全性(signal integrity、SI)は上がるが、銅箔基板の剥離強度は下がる、ということが現在一般的に知られている。即ち、銅箔の表面が平坦であると、銅箔基板の信号完全性及び剥離強度の両立が難しい。そこで、本発明は、良好な剥離強度を維持しながら信号完全性を向上し信号の挿入損失を抑制できる、既存の電解銅箔の表面形状とは異なる特殊な表面形状を有する背面処理電解銅箔を提供する。
説明すべきは、本発明が「技術偏見」により放棄された技術的手段、即ち、ある程度の非平坦性を銅箔表面に持たせる技術手段、を一部採用していることである。当該技術的手段により、良好な剥離強度を維持しがら電気的特性を良好にできる、という有益な技術効果が得られる。
下記より、具体的な実施例で本発明が開示する「背面処理電解銅箔及其銅箔基板」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、本発明の精神を逸脱しない限りにおいて、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を理解されたい。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。
図1及び図2に示すように、本発明に係る背面処理電解銅箔(RTF)11は銅めっき微細粗化処理によって形成される非平坦な微細粗化処理面110を有する。ここで、微細粗化処理面110は複数の銅結晶111、複数の銅ウィスカーW及び複数の銅結晶団Gを有し、当該複数の銅結晶111、複数の銅ウィスカーW及び複数の銅結晶団Gは分布が不均等であり、即ち、銅箔表面に不均等に析出している。銅ウィスカーWは2つ以上の銅結晶111が積み重なることによって形成され、数量の異なる銅結晶111が積み重なることによって銅ウィスカーWがそれぞれ形成される。銅ウィスカーWは頂部銅結晶を有する。頂部銅結晶は、錐状、棒状及び/又は球状であり、好ましくは球状である。銅結晶団Gは2つ以上の銅ウィスカーWが集まることによって形成される。数量の異なる銅ウィスカーWが集まることによってそれぞれの銅結晶団Gが形成される。
一部の実施例においては、複数の銅ウィスカーWの平均高さは3.0マイクロメートル以下でも良く、好ましくは1.8マイクロメートル以下であり、さらに好ましくは1.6マイクロメートル以下である。また、複数の銅結晶団Gの平均高さは4マイクロメートル以下でも良く、好ましくは3.0マイクロメートル以下であり、さらに好ましくは1.6マイクロメートル以下である。一部の実施例においては、銅ウィスカーWを構成する銅結晶111は50個以下であり、好ましくは30個以下であり、さらに好ましくは15個以下であり、最も好ましくは8個以下である。一部の実施例においては、複数の銅結晶111の平均外徑は1.0マイクロメートル以下でも良く、好ましくは0.5~1.0マイクロメートルであり、さらに好ましくは0.01~0.5マイクロメートルである。
既存の電解銅箔においては、複数の銅結晶は銅箔表面に均等に分布しており、ほんの一部の銅結晶だけが集まる。一方、本発明に係る背面処理電解銅箔11の表面には、不均等に分布する複数の銅結晶111の他に、数量の異なる銅結晶111が積み重なることによって銅ウィスカーWがそれぞれ形成され、数量の異なる前記銅ウィスカーWが集まることによって銅結晶団Gがそれぞれ形成される。従って、銅箔の表面には顕著な凹凸がある。それによって、本発明に係る背面処理電解銅箔11は良好な剥離強度を維持しながら、信号完全性を高め、挿入損失(insertion loss)を抑えられる。それによって信号伝送の高周波化、高速化に対応する。また、微細粗化処理面110の表面粗さRz(JIS94)は2.3マイクロメートル以下であり、これは配線幅、配線間隔の微細化に寄与する。
図5、図9、図13、及び図24に示すように、走査式電子顯微鏡(Hitachi S-3400N)により傾斜角度35度、拡大倍率1000倍で微細粗化処理面110を観察する場合、銅結晶111、銅ウィスカーW及び銅結晶団Gは、人類の頭髮の模様に似た、実質的に同じ方向に延在する凹凸があり分布が不均等な垂れ流し条紋模様を構成する。図8、図12及び図16に示すように、走査式電子顯微鏡(Hitachi S-3400N)により、傾斜角度35度、拡大倍率10000倍で微細粗化処理面110を観察する場合、微細粗化処理面110は少なくとも2つの縦方向の長さは500nmであって、横方向の長さは500nmである滑面領域110a及び少なくとも1つの縦方向の長さは1000nmであって、横方向の長さは1000nmである粗面領域110bがある。滑面領域110aにおいては銅結晶111、銅ウィスカーW又は銅結晶団Gのいずれもなく、粗面領域110bにおいては少なくとも6つの銅結晶111、銅ウィスカーW及び/又は銅結晶団Gがある。粗面領域110bにおける頂部銅結晶111の数量は、微細粗化処理面110における頂端銅結晶の総数量の10%以上を占める。また、それぞれの銅結晶団Gにおいて、複数の銅ウィスカーWのそれぞれが異なる方向へ延伸し、分岐していることが分かる。
なお、図8、図12及び図16において、一番下に描かれた、スケール接した滑面領域を示す一点鎖線と粗面領域を示す二点鎖線は、前記スケールによって滑面領域と粗面領域の寸法を示すためのものであり、実際の滑面領域と粗面領域を示すものではない。
図8に示すように、背面処理電解銅箔11の微細粗化処理面110においては少なくとも6つの滑面領域110a及び2つの粗面領域110bがある。図12に示すように背面処理電解銅箔11の微細粗化処理面110においては少なくとも2つの滑面領域110a及び4つの粗面領域110bがある。図16に示すように背面処理電解銅箔11の微細粗化処理面110においては少なくとも4つの滑面領域110a及び2つの粗面領域110bがある。
また、図2に示すように、微細粗化処理面110において、複数の凸部112及び複数の凸部112の間に位置する凹部113があり、複数の銅結晶111、複数の銅ウィスカーW及び複数の銅結晶団Gは複数の凸部112に対応的に形成される。ここで、本発明に係る背面処理電解銅箔11は、それぞれの凹部113の断面がU字形状、またはV字形状であり、複数の充填空間114が複数の微細の銅結晶111、複数の銅ウィスカーW及び複数の銅結晶団Gの間にある。そのため、本発明に係る背面処理電解銅箔11を樹脂基複合材にプレスする時、微細粗化処理面110により多くの複数の樹脂材料が入り、それにより銅箔と基材との間の結合力を強化できる。一部の実施例においては、複数の凹部113の平均深さは1.5マイクロメートル以下であり、好ましくは1.3マイクロメートル以下であり、さらに好ましくは1マイクロメートル以下である。複数の凹部113の平均広さは0.1~4マイクロメートルであり、好ましくは0.6~3.8マイクロメートルである。
図1、及び図3に示すように、本発明に係る背面処理電解銅箔11は未処理銅箔の光沢面(shiny side)に対し銅めっき微細粗化処理を施すことによって得られる。処理された光沢面は微細粗化処理面110に形成される。銅めっき微細粗化処理は、好ましくは連続式電解設備2を使用し、5~20m/minの生産速度、20~60℃の生産温度及び所定の電流密度によって行われる。しかし、これらの条件は本実施形態の提供する実施可能な実施例であり、本発明はこれに制限されない。一部の実施例においては、未処理銅箔の粗化面(matte side)に対し銅めっき微細粗化処理を施すことによって、微細粗化処理面110を形成してもよい。また、銅めっき微細粗化処理は非連続式の電解設備で行ってもよい。
図3に示すように、連続式電解設備2は、フィードローラー21、回収ローラー22、複数の電解槽23、複数の電解ローラーセット24及び複数の補助ローラーセット25を含む。複数の電解槽23はフィードローラー21と回収ローラー22との間に設置され、同じ処方、または異なる処方の銅含有めっき液を収容する。それぞれの電解槽23には一対の電極231がある(例えば、白金電極)。複数の電解ローラーセット24のそれぞれが複数の電解槽23の上方に設置され、複数の補助ローラーセット25のそれぞれが複数の電解槽23に設置される。複数の電解ローラーセット24及び複数の補助ローラーセット25により未処理銅箔は一定の速度で順次に複数の電解槽23内のめっき液を通過する。電解槽23内の電極231のそれぞれと、それに対応した電解ローラーセット24は共同で外部電源に電気的に接続される(図示せず)。それによって対応のめっき液で電解が行われ、銅箔に必要な効果が付加される。
銅めっき微細粗化処理に使用される銅含有めっき液は銅イオン源、金属添加剤及び非金属の他の添加剤を含んでもよい。銅イオン源としては硫酸銅及び硝酸銅が挙げられる。金属添加剤としてはコバルト、鉄、亜鉛、それらの酸化物および塩類が挙げられる。
非金属の他の添加剤は、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)、3-メルカプト-1-プロパンスルホン酸ナトリウム(Sodium 3-mercaptopropanesulphonate、MPS)、3,3´-ジチオビス(1-プロパンスルホン酸ナトリウム)(Bis-(sodium sulfopropyl)-disulfide、SPS)及びチオウレイド化合物が挙げられる。しかし、これらの条件は本実施形態の提供する実施可能な実施例であり、本発明はこれに制限されない。
一部の実施例においては、銅めっき微細粗化処理は2段階(即ち、第1段階及び第2段階)に分けられる。それぞれの段階において異なる処方の銅含有めっき液(即ち、第1の銅含有めっき液及第2の銅含有めっき液)を使用する。詳しく説明すると、第1段階において、第1銅含有めっき液に対し25~40A/dmの電流密度を施す。第1の銅含有めっき液は、銅イオン濃度が10~30g/lであり、酸濃度が70~100g/lであり、金属添加剤濃度が150~300mg/lである。第2段階において、第2の銅含有めっき液に対し30~56A/dmの電流密度を施す。第2の銅含有めっき液において、銅イオン濃度が70~100g/lであり、酸濃度が30~60g/lであり、金属添加剤濃度が15~100mg/lである。好ましくは、第1段階において第1の銅含有めっき液に対し30~56A/dmの電流密度を施し、第2段階において第2の銅含有めっき液に対し23~26A/dmの電流密度を施す。
一部の実施例においては、銅めっき微細粗化処理は3段階以上に分けられる。当該処理において、2つの異なる処方の銅含有めっき液(即ち、第1の銅含有めっき液及び第2の銅含有めっき液)を使用する。それぞれの段階において施された電流密度は1~60A/dmである。詳しく説明すると、第3の段階において第1の銅含有めっき液を使用し、1~8A/dmの電流密度を施す。そして、第4の段階において第2の銅含有めっき液を使用し、40~60A/dmの電流密度を施す。また、第5段階後に施す電流密度は5A/dm以下である。
説明すべきは、前述の銅めっき微細粗化処理は背面処理銅箔の製造の他、高温伸び銅箔(high temperature elongation、HTE)または低粗度銅箔(very low profile、VLP)の製造にも使用可能である。
図4に示すように、本発明はさらに銅箔基板1を提供する。当該銅箔基板1は、基板12及び2つの背面処理電解銅箔11を含む。2つの背面処理電解銅箔11は基板12に設置され、2つの背面処理電解銅箔11の微細粗化処理面110のそれぞれは基板12の2つの表面(符号なし)に接合される。未図示の実施例においては、銅箔基板1は基板12に設置される1つの背面処理電解銅箔11のみを含んでもいい。背面処理電解銅箔11の微細粗化処理面110は基板12の1つの表面に接合される。
さらに、好ましくは、基板12は低い誘電正接(dissipation factor、Df)値を有する。基板12の10GHzにおけるDf値は0.015以下であり、好ましくは0.010以下であり、さらに好ましくは0.005以下である。基板12は樹脂基複合材(即ち、プリプレグ材料)であってもよい。当該プリプレグ材料は、基材を合成樹脂に浸漬し、硬化させることによって得られる。基材としては、フェノール楮皮入紙、楮皮入紙、樹脂繊維布、樹脂繊維不織布、ガラス板、ガラス織布、ガラス不織布が挙げられる。合成樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミドイミントリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノール樹脂が挙げられる。また、合成樹脂は単層構造または多層構造でもよい。一部の実施例においては、基板12は、EM891、IT958G、IT150DA、S7040G、S7439G、MEGTRON 4、MEGTRON 6、またはMEGTRON7材料から選ばれてもよい。
図19及び図20に示すように、図19では、実施例1及び比較例1のプリント基板の4GHz、8GHzにおける挿入損失が示される。図20では、実施例1及び比較例1のプリント基板の12.89GHz、16GHzにおける挿入損失が示される。実施例1のプリント基板は複数の背面処理電解銅箔及び複数の基板によって、プリント基板の製造工程を通して製造される。背面処理電解銅箔の表面粗さRz(JIS94)2.3マイクロメートル以下である。基板はS社の低損失プリプレグ(low loss Prepreg、製品名S7439G)を採用する。これらの背面処理電解銅箔の製造は6段階の銅めっき微細粗化処理を採用しており、図3に示す連続式電解設備2によって製造可能である。各段階の製造條件は表1に示す。実施例1の背面処理電解銅箔の表面は図5~図16に示す。関連の技術条件は前述した通りである。
Figure 0007228904000001
また、比較例1のプリント基板は、複数のC社の製造する背面処理銅箔(製品名RTF3)及び複数の基板によってプリント基板の製造工程を通して製造される。背面処理銅箔の表面粗さRz(JIS94)は3.0マイクロメートル以下である。基板は同様に低損失プリプレグ材のS7439Gを採用する。比較例1の背面処理銅箔の表面においては、図17~図18に示すように、銅結晶が銅箔表面に明らかに均等に分布している。
図19及び図20に示すように、基板はS社の低損失プリプレグ(low loss Prepreg、製品名S7439G)を採用する。実施例1のプリント基板の8GHzにおける挿入損失(-0.671dB/in)は比較例1のプリント基板の8GHzにおける挿入損失(-0.746dB/in)より(-0.746-(-0.671))/-0.671=11.2%減少している。実施例1のプリント基板の16GHzにおける挿入損失は比較例1のプリント基板の16GHzにおける挿入損失より(-1.343-(-1.157))/(-1.157)=16.1%減少している。従って、背面処理電解銅箔は信号完全性が良好である。なお、試験により実施例1のプリント基板の剥離強度が使用要求を満足することが分かった。
また、EM526のプリント基板を、実施例2(RG311)、比較例2(RTF-3)及び比較例3(Ft1-up)の銅箔と組み合わせて信号完全性試験を行った。表2に示すように、本発明の背面処理電解銅箔により、信号完全性を高められることが分かった。なお、試験により実施例1のプリント基板の剥離強度が使用要求を満足することが分かった。
表2では、異なる銅箔とEM526との組み合わせでInsertion Loss(-dB/in)試験を行った結果を示す。
Figure 0007228904000002
試験條件:
Test Material:Low Loss EMC526 +(RG311/FT1-UP/RTF-3)
Test Design:Impedance:85Ω(Differential)
Line length:5/10inch
PCB Thinckness:77mil
表3では、EM526のInsertion Loss試験において、最もよく使用される背面処理銅箔であるRTF-3(比較例2)を基準に、RG311(実施例2)とEM526との組み合わせで各周波数における結果を示す。
Figure 0007228904000003
表4では、EM526のInsertion Loss試験において、最もよく使用されるHVLP銅箔であるFt1-up(比較例3)を基準に、RG311(実施例2)とEM526との組み合わせで各周波数における結果を示す。
Figure 0007228904000004
図21に示すように、実施例2のプリント基板の8GHzにおける挿入損失は比較例2の8GHzにおける挿入損失より(-0.76-(-0.66))/-0.76=13.3%減少している。実施例1のプリント基板の12.89GHzにおける挿入損失は比較例1のプリント基板の12.89GHzにおける挿入損失より(-1.15-(-0.95))/(-1.15)=17.4%減少している。表2及び表3の試験結果から、背面処理電解銅箔は信号完全性が良好であることが分かった。
図22では、実施例2及び比較例3のプリント基板の挿入損失が示される。比較例3のプリント基板は、複数のF社が製造する極低粗度(HVLP)銅箔(製品名Ft1-up、図23参照)及び複数の基板によってプリント基板の製造工程を通して製造される。極低粗度銅箔の表面粗さRz(JIS94)は2.0マイクロメートル以下であり、基板はE社製造の低損失プリプレグ材料(製品名EM526)である。
図22、表2及び表4に示すように、実施例1のプリント基板の8GHzにおける挿入損失は比較例1及び3のプリント基板の8GHzにおける挿入損失より8.4%減少している。実施例1のプリント基板の12.89GHzにおける挿入損失は比較例1及び3のプリント基板の12.89GHzにおける挿入損失より10.4%減少している。従って、背面処理電解銅箔は信号完全性が良好である。
[実施例による有益な効果]
本発明による1つの有益な効果は、本発明に係る背面処理電解銅箔の表面には、不均等に分布する複数の銅結晶の他に、数量の異なる銅結晶が積み重なることによって銅ウィスカーがそれぞれ形成され、数量の異なる銅ウィスカーが集まることによって銅結晶団がそれぞれ形成される。従って、銅箔の表面には顕著な凹凸がある。それによって、良好な剥離強度を維持しながら、信号完全性を高め、挿入損失(insertion loss)を抑えられる。それにより、信号伝送の高周波化、高速化に対応可能であり、5Gへの応用を実現させる。
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。そのため、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。
1:銅箔基板
11:背面処理電解銅箔
110:微細粗化処理面
110a:滑面領域
110b:粗面領域
111:銅結晶
111a:頂部銅結晶
W:銅ウィスカー
G:銅結晶団
112:凸部
113:凹部
114:充填空間
12:基板
2:連続式電解設備
21:フィードローラー
22:回収ローラー
23:電解槽
231:電極
24:電解ローラーセット
25:補助ローラーセット

Claims (7)

  1. 非平坦な微細粗化処理面を有する背面処理電解銅箔(RTF)であって、前記微細粗化処理面は分布が不均等な複数の銅結晶を有し、数量の異なる前記銅結晶が積み重なることによって銅ウィスカーがそれぞれ形成され、数量の異なる前記銅ウィスカーが集まることによって銅結晶団がそれぞれ形成され、
    走査式電子顕微鏡により傾斜角度35度、拡大倍率1000倍の条件で前記微細粗化処理面を観察する場合、前記銅結晶、前記銅ウィスカー及び前記銅結晶団は、実質的に同じ方向に延在する分布が不均等な垂れ流し条紋の模様を構成し、
    走査式電子顕微鏡により傾斜角度35度、拡大倍率10000倍の条件で前記前記微細粗化処理面を観察する場合、前記微細粗化処理面には、少なくとも2つの滑面領域および少なくとも1つ粗面領域があり、前記滑面領域は、縦方向の長さは500nmであり、横方向の長さは500nmであって、前記粗面領域は、縦方向の長さは1000nmであり、横方向の長さは1000nmであって、前記滑面領域には銅結晶、銅ウィスカー、銅結晶団のいずれもなく、前記粗面領域には少なくとも6つの銅結晶及び/又は銅ウィスカー及び/又は銅結晶団がある、ことを特徴とする背面処理電解銅箔。
  2. 前記銅ウィスカーは頂部銅結晶を有する、請求項1に記載の背面処理電解銅箔。
  3. 前記頂部銅結晶は、錐状、棒状及び/又は球状である、請求項2に記載の背面処理電解銅箔。
  4. 前記微細粗化処理面の表面粗さRz(JIS94)は2.3マイクロメートル以下である、請求項1に記載の背面処理電解銅箔。
  5. 前記微細粗化処理面には、複数の凸部、及び前記複数の凸部の間に位置する複数の凹部があり、複数の前記微細銅結晶、複数の前記銅ウィスカー、及び複数の前記銅結晶団は複数の前記凸部に形成されている、請求項1に記載の背面処理電解銅箔。
  6. 前記凹部の断面は、U字形状又はV字形状である、請求項5に記載の背面処理電解銅箔。
  7. 基板と、請求項1~6のいずれか1項に記載の背面処理電解銅箔とを含む、銅箔基板。
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