KR102655111B1 - Electrodeposited copper foil with its surfaceprepared, process for producing the same and usethereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제박 공정과 표면처리 공정에 의해 제조되는 표면처리 전해동박에 관한 것으로서, 이 표면처리 전해동박은 기재와 이 기재의 일 표면상에 형성되는 표면돌기부로 이루어지고, 상기 기재의 두께(b)와, 상기 표면돌기부의 두께(a)에 대한 상대적 비율을 나타내는 돌기부 두께비(Y=a/b)가 0.15이상, 0.69이하인 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a surface-treated electrolytic copper foil manufactured by a foil-making process and a surface treatment process. The surface-treated electrolytic copper foil consists of a base material and a surface protrusion formed on one surface of the base material, and the thickness (b) of the base material is , Characterized in that the protrusion thickness ratio (Y=a/b), which represents the relative ratio to the thickness (a) of the surface protrusion, is 0.15 or more and 0.69 or less.

Description

표면처리 전해동박, 이의 제조방법, 및 이의 용도{ELECTRODEPOSITED COPPER FOIL WITH ITS SURFACEPREPARED, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME AND USETHEREOF}Surface treated electrolytic copper foil, manufacturing method thereof, and use thereof {ELECTRODEPOSITED COPPER FOIL WITH ITS SURFACEPREPARED, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME AND USETHEREOF}

본 발명은 향상된 유전율을 갖는 표면처리 전해동박, 그의 제조방법 및 이러한 표면처리 전해동박을 예를 들면 프린트 배선판에 사용한 것과 같은 용도에 관한 것이다. The present invention relates to a surface-treated electrolytic copper foil having an improved dielectric constant, a method of manufacturing the same, and uses of such surface-treated electrolytic copper foil, for example, in printed wiring boards.

최근 노트북 크기의 퍼스널 컴퓨터와 같은 전자 장치가 점점 소형화, 경량화되고 있다. 또한 IC의 배선도 미세화되고 있다. 이러한 전자장치에 사용되는 기판에 형성되는 배선패턴에서 리드 폭이 십여 마이크론(㎛)까지 미세화되고 있고, 이에따라 배선패턴을 형성하는 금속박도 점차 얇아지고 있다. 특히, 종래에서는 리드 폭이 100㎛ 정도의 배선패턴을 형성하는데 사용된 금속박의 두께는 이 배선패턴의 폭에 대응하여 15∼35㎛ 정도이지만 십여㎛의 배선패턴을 형성하는데 사용되는 금속박의 두께도 이에 대응하여 얇아질 필요가 있다. Recently, electronic devices such as laptop-sized personal computers are becoming increasingly smaller and lighter. Additionally, IC wiring is becoming more refined. In the wiring patterns formed on the boards used in these electronic devices, lead widths are being refined to dozens of microns (㎛), and the metal foil that forms the wiring patterns is gradually becoming thinner accordingly. In particular, conventionally, the thickness of the metal foil used to form a wiring pattern with a lead width of about 100 ㎛ is about 15 to 35 ㎛ corresponding to the width of the wiring pattern, but the thickness of the metal foil used to form a wiring pattern with a lead width of about 10 ㎛ is also about 15 to 35 ㎛. In response, it needs to become thinner.

이와 같은 배선패턴을 형성하는 금속박으로는 예를 들면 알루미늄박, 동박 등이 사용되고 있다. 이와 같은 금속박 중에서는 동박이 바람직하고, 특히 전해동박을 사용하는 것이 바람직하다. For example, aluminum foil, copper foil, etc. are used as metal foils that form such wiring patterns. Among such metal foils, copper foil is preferable, and it is especially preferable to use electrolytic copper foil.

이와 같은 배선패턴을 형성하기 위해 사용되는 전해동박은 통상 도 1에 나타낸 바와 같은 전해 제박장치에 의해 제박되고, 도 2에 나타낸 표면처리장치에 의해 밀착성 향상을 위한 조화처리나 방청처리 등이 실시된다. The electrolytic copper foil used to form such a wiring pattern is usually foiled using an electrolytic foiling device as shown in FIG. 1, and roughening or rust prevention treatment to improve adhesion is performed using a surface treatment device as shown in FIG. 2.

도 1에 나타낸 전해 제박장치는 회전하는 드럼형상의 캐소드(2)(표면은 SUS 또는 티탄제)와 이 캐소드에 대하여 동심원 형상으로 배치된 애노드(1)(아연 또는 귀금속 산화물 피복 티탄전극)로 이루어지며, 전해액(3)을 유통시키면서 양극 사이에 전류를 흘려, 이 캐소드 표면에 소정의 두께로 동을 석출시키고, 그 후 이 캐소드 표면으로부터 동을 금속박 형상으로 벗겨낸다. 이 단계의 동박(4)이 미처리 동박이다. 또한 이 미처리 동박의 전해액과 접하고 있는 면이 매트면(matte side), 회전하는 드럼 형상의 캐소드(2)와 접하고 있는 면이 광택면(shiny side)이다.The electrolytic thinning device shown in Figure 1 consists of a rotating drum-shaped cathode 2 (the surface is made of SUS or titanium) and an anode 1 (zinc or precious metal oxide-coated titanium electrode) arranged concentrically with respect to the cathode. Then, an electric current is passed between the anodes while the electrolyte solution 3 is flowing, copper is deposited to a predetermined thickness on the surface of the cathode, and then the copper is peeled off in the form of a metal foil from the surface of the cathode. The copper foil 4 at this stage is untreated copper foil. Additionally, the side of the untreated copper foil that is in contact with the electrolyte is the matte side, and the side that is in contact with the rotating drum-shaped cathode 2 is the shiny side.

제박된 미처리 동박(4)은 절연기판과 적층하여 동장적층판을 제조하기 위하여 접착 강도(박리 강도)를 높일 필요가 있다. 그런 점에서, 도 2에 나타낸 바와 같은 표면처리장치에 의해, 전기화학적 혹은 화학적인 표면처리를 연속적으로 수행한다. 도 2는 전기화학적으로 표면처리를 연속적으로 수행하는 장치를 나타낸 것으로, 미처리동박(4)을 전해액(5)이 충전된 전해조, 전해액(5)이 충전된 전해조에 연속적으로 통과시켜, 전극(7)을 애노드로하고 동박 자체를 캐소드로 하여 표면처리를 실시하고, 절연기판(수지필름)과의 밀착성을 높이기 위하여 입자 상태의 동을 미처리 동박(4)의 표면으로 석출시킨다. 이 공정이 조화처리 공정이며, 조화처리는 통상, 미처리 동박(4)의 매트면 또는 샤이니면에 실시된다. 이들의 표면처리를 실시한 후의 동박이 표면처리동박(8)이며, 절연기판과 적층하여 회로기판으로 만든다.It is necessary to increase the adhesive strength (peel strength) of the rolled untreated copper foil 4 in order to manufacture a copper clad laminate by laminating it with an insulating substrate. In that respect, electrochemical or chemical surface treatment is continuously performed using a surface treatment device as shown in FIG. 2. Figure 2 shows a device that continuously performs electrochemical surface treatment, in which untreated copper foil (4) is continuously passed through an electrolytic cell filled with electrolyte solution (5) and an electrolytic cell filled with electrolyte solution (5) to form electrodes (7). ) is used as an anode and the copper foil itself is used as a cathode to perform surface treatment, and copper in the form of particles is deposited on the surface of the untreated copper foil (4) to increase adhesion to the insulating substrate (resin film). This process is a roughening treatment process, and the roughening treatment is usually performed on the matte side or shiny side of the untreated copper foil 4. The copper foil after performing these surface treatments is surface-treated copper foil (8), and is made into a circuit board by laminating it with an insulating substrate.

미처리 동박(4)의 샤이니면의 표면상태는 드럼 표면상태와 대략 동일하다. 즉, 드럼의 10점 평균 표면조도(Rz)는 1.2∼2.5㎛ 정도로 샤이니면의 10점 평균 표면조도(Rz)도 대략 비슷하다. The surface condition of the shiny side of the untreated copper foil 4 is approximately the same as the drum surface condition. In other words, the 10-point average surface roughness (Rz) of the drum is approximately 1.2 to 2.5㎛, and the 10-point average surface roughness (Rz) of the shiny surface is approximately similar.

한편, 매트면의 표면조도는 동의 석출상태 및 두께에 따라 다르지만, 매트면의 표면조도는 샤이니면의 표면조도 보다 큰 것으로, 일반적으로 10점 평균 표면조도(Rz)가 2.5∼10㎛ 정도이다. 종래로부터 35㎛ 정도의 평균두께를 가진 전해동박에서 이러한 매트면의 표면조도가 문제가 되는 것은 드물었지만 두께가 십여 ㎛의 전해동박에서는 이러한 매트면의 표면조도는 전해동박 전체의 두께의 수십 %에 상당하고, 이러한 매트면의 상태가 형성되는 배선패턴 특히 보드 자체의 전기적 특성에 커다란 영향을 미친다. Meanwhile, the surface roughness of the mat surface varies depending on the state and thickness of copper precipitation, but the surface roughness of the mat surface is greater than that of the shiny surface, and the 10-point average surface roughness (Rz) is generally about 2.5 to 10 μm. Conventionally, in electrolytic copper foil with an average thickness of about 35㎛, it was rare for the surface roughness of the mat surface to be a problem, but in electrolytic copper foil with a thickness of more than 10㎛, the surface roughness of the mat surface is equivalent to several tens of% of the entire thickness of the electrolytic copper foil, The condition of this mat surface has a great influence on the formed wiring pattern, especially the electrical characteristics of the board itself.

특히, 표면처리동박의 매트면에 석출되는 돌기의 크기나 형상에 따라 전해동박의 표면조도, 색상 그리고 광택에 차이가 발생하게 되고, 전해동박의 인장강도나 연신율, 박리강도 등이 달라진다. 종래에는 이러한 매트면 돌기의 크기나 형상을 표면조도(예를 들어, Rz, Ra, Rmax, Rpc 등)라는 물리적 파라미터로 표현(특허문헌 1, 특허문헌 2 및 특허문헌 3 참조)였으나 도 3a와 도 3b와 같이 기존의 접촉식 조도계나 비접촉식 조도계로 측정되지 않는 많은 영역들이 존재하였다. 이로 인해, 기존의 매트면의 표면조도값은 표면처리동박의 매트면의 물리적, 화학적 특성을 충분하게 표현하는데 한계가 있었다. In particular, depending on the size or shape of the protrusions deposited on the mat surface of the surface-treated copper foil, differences occur in the surface roughness, color, and gloss of the electrolytic copper foil, and the tensile strength, elongation, and peel strength of the electrolytic copper foil vary. Conventionally, the size and shape of these mat surface protrusions were expressed by physical parameters called surface roughness (e.g., Rz, Ra, Rmax, Rpc, etc.) (see Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3), but Figure 3a and As shown in Figure 3b, there were many areas that could not be measured by existing contact or non-contact illuminance meters. Because of this, the surface roughness value of the existing mat surface had limitations in sufficiently expressing the physical and chemical characteristics of the mat surface of the surface-treated copper foil.

한편, 도 4를 참조하면, 동일한 전착량을 갖는 동일한 두께의 전해동박(10)이라 하더라도 전해동박의 기재부(11) 표면에 형성되는 매트면의 돌기부(12) 패턴의 상대적 비율에 따라 완성된 전해동박의 인장강도, 내굴곡성, 박리강도, 유전율과 같은 전기적 특성 등이 크게 달라질 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4, even if the electrolytic copper foil 10 has the same thickness and has the same amount of electrodeposition, the thickness of the finished electrolytic copper foil is determined according to the relative ratio of the pattern of the protrusions 12 on the mat surface formed on the surface of the base portion 11 of the electrolytic copper foil. Electrical properties such as tensile strength, bending resistance, peel strength, and dielectric constant can vary significantly.

KRKR 10-112947110-1129471 B1B1 KRKR 10-2015-001485010-2015-0014850 AA KRKR 10-109019910-1090199 B1B1

본 발명자들은 표면처리공정을 거쳐 제조되는 전해동박의 기재부(11)에대한 매트면의 돌기부(12)의 상대적 비율에 따라 완성된 전해동박의 인장강도, 내굴곡성, 박리강도와 같은 물리적 특성과 유전율과 같은 전기적 특성이 크게 달라짐을 알게 되었다. The present inventors have found that the physical properties such as tensile strength, bending resistance, and peel strength and the dielectric constant and It was found that the same electrical characteristics were greatly different.

따라서, 본 발명은 인장강도, 내굴곡성, 박리강도와 같은 물리적 특성과 유전율과 같은 전기적 특성이 우수한 전해동박, 이 전해동박을 이용한 동박적층판 및 프린트 배선판을 제공하는 것을 목적으로 한다. Therefore, the purpose of the present invention is to provide an electrolytic copper foil with excellent physical properties such as tensile strength, bending resistance, and peel strength and electrical properties such as dielectric constant, and a copper clad laminate and printed wiring board using the electrolytic copper foil.

또한, 본 발명은 표면처리 전해동박의 기재부(11)에 대한 매트면 돌기부(12)의 상대적 비율(Y=a/b)을 최적화시킨 전해동박과 이러한 전해동박을 제조하는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. Another purpose of the present invention is to provide an electrolytic copper foil with an optimized relative ratio (Y=a/b) of the mat surface protrusions 12 to the base portion 11 of the surface-treated electrolytic copper foil and a method for manufacturing such electrolytic copper foil. do.

또한, 본 발명은 표면처리 전해동박의 기재부(11)에 대한 매트면 돌기부(12)의 상대적 비율(Y=a/b)을 최적화시킨 전해동박과 이 전해동박을 이용한 동박적층판 및 프린트 배선판을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention provides an electrolytic copper foil in which the relative ratio (Y=a/b) of the mat surface protrusion 12 to the base portion 11 of the surface-treated electrolytic copper foil is optimized, and a copper clad laminate and a printed wiring board using the electrolytic copper foil. It is for another purpose.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 위에서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and other technical problems not mentioned above can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 제박 공정과 표면처리 공정에 의해 제조되는 표면처리 전해동박은, 기재와 이 기재의 일 표면상에 형성되는 표면돌기부로 이루어지고, 상기 기재의 두께(b)와, 상기 표면돌기부의 두께(a)에 대한 상대적 비율을 나타내는 돌기부 두께비(Y=a/b)가 0.15이상, 0.69 이하인 것을 특징으로 한다. The surface-treated electrolytic copper foil manufactured by the foil-making process and the surface treatment process according to one aspect of the present invention for achieving the above-described technical problem consists of a base material and a surface protrusion formed on one surface of the base material, It is characterized in that the protrusion thickness ratio (Y=a/b), which represents the relative ratio of the thickness (b) to the thickness (a) of the surface protrusion, is 0.15 or more and 0.69 or less.

상기 표면돌기부는 제박 공정에 의해 상기 기재의 일 표면상에 형성되는 표면돌기층과 표면처리 공정에 의해 상기 표면돌기층 위에 형성되는 표면처리층을 포함한다. The surface protrusions include a surface protrusion layer formed on one surface of the substrate through a foil manufacturing process and a surface treatment layer formed on the surface protrusion layer through a surface treatment process.

상기 표면돌기부의 두께(a)는 2~8㎛(보다 바람직하게는, 2.1~7.8㎛)이고, 상기 기재부 두께(b)는 10~14㎛(보다 바람직하게는, 10.4~13.8㎛)이다. The thickness (a) of the surface protrusion is 2 to 8 μm (more preferably, 2.1 to 7.8 μm), and the thickness (b) of the base portion is 10 to 14 μm (more preferably, 10.4 to 13.8 μm). .

상기 기재의 일 표면은 매트면이고, 이 매트면의 표면조도는 10점 평균조도 Rz로 1.8~4.6㎛이다. One surface of the substrate is a mat surface, and the surface roughness of this mat surface is 1.8 to 4.6 μm with a 10-point average roughness Rz.

상기 표면처리 공정은 표면돌기층에 표면처리층을 형성하기 위한 조화처리공정을 포함한다. The surface treatment process includes a roughening treatment process to form a surface treatment layer on the surface protrusion layer.

본 발명의 일 태양에 따른 상기 표면처리 전해동박의 표면처리층에 폴리이미드 수지를 부착한 동장적층판과 이 동장적층판에 회로 패턴을 형성한 프린트 배선판은 본 발명의 일 태양에 따른 표면처리 전해동박의 한 용도에 해당한다. A copper clad laminate in which polyimide resin is attached to the surface treatment layer of the surface-treated electrolytic copper foil according to one aspect of the present invention and a printed wiring board on which a circuit pattern is formed on the copper clad laminate are one use of the surface-treated electrolytic copper foil according to one aspect of the present invention. corresponds to

본 발명의 다른 일 태양에 따른 표면처리 전해동박의 제조방법은, (a) 구리 농도가 60g/L 내지 120g/L 이고, 황산 농도가 50g/L 내지 120g/L 인 황산동 수용액에 첨가제로서 음이온 첨가제 6 ~ 18ppm, 레벨러 0.1 ~ 4.5ppm을 첨가하여 TOC 농도가 3~18ppm인 전해액을 제조하고, 이 전해액의 전해 온도를 40℃ 내지 60℃로 하고, 전류밀도를 50ASD 내지 80ASD로 하여 제박기의 드럼 표면에 구리(Cu)를 전착하여 기재와 표면돌기층으로 이루어지는 미처리 동박을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 미처리 동박의 표면돌기층에 조화처리공정에 의한 표면처리층을 형성하여 표면처리 전해동박을 제조하는 단계를 포함하고; 상기 기재의 두께(b)와, 상기 표면돌기층과 표면처리층으로 이루어지는 표면돌기부의 두께(a)에 대한 상대적 비율을 나타내는 돌기부 두께비(Y=a/b)가 0.15이상, 0.69 이하인 것을 특징으로 한다. A method of manufacturing a surface-treated electrolytic copper foil according to another aspect of the present invention includes (a) anionic additive 6 as an additive in an aqueous copper sulfate solution having a copper concentration of 60 g/L to 120 g/L and a sulfuric acid concentration of 50 g/L to 120 g/L; ~ 18 ppm and a leveler of 0.1 ~ 4.5 ppm are added to prepare an electrolyte with a TOC concentration of 3 ~ 18 ppm, the electrolyte temperature of this electrolyte is set to 40 ℃ to 60 ℃, and the current density is set to 50 ASD to 80 ASD to the drum surface of the rice maker. manufacturing an untreated copper foil consisting of a substrate and a surface protrusion layer by electrodepositing copper (Cu); And (b) forming a surface treatment layer by a roughening process on the surface protrusion layer of the untreated copper foil to produce a surface-treated electrolytic copper foil; Characterized in that the protrusion thickness ratio (Y=a/b), which represents the relative ratio between the thickness (b) of the substrate and the thickness (a) of the surface protrusion consisting of the surface protrusion layer and the surface treatment layer, is 0.15 or more and 0.69 or less. do.

상기 음이온 첨가제는 Cl, F, Br, I, PO4중 어느 하나 이상을 포함하는데, 바람직하게, 상기 음이온 첨가제는 Cl이고, 상기 전해액에 Cl은 7.3~16.2ppm 첨가된다. The anionic additive includes one or more of Cl, F, Br, I, and PO4. Preferably, the anionic additive is Cl, and 7.3 to 16.2 ppm of Cl is added to the electrolyte solution.

또한, 상기 레벨러는 젤라틴, 콜라겐, PEG(Polyethylene glycol)중 어느 하나 이상을 포함하는데, 바람직하게, 상기 레벨러는 젤라틴이고, 상기 전해액에 젤라틴은 0.5~3.4ppm 첨가된다. Additionally, the leveler includes one or more of gelatin, collagen, and PEG (polyethylene glycol). Preferably, the leveler is gelatin, and 0.5 to 3.4 ppm of gelatin is added to the electrolyte solution.

또한, 본 발명의 또 다른 일 태양에 따른 표면처리 전해동박은, 구리 농도가 60g/L 내지 120g/L 이고, 황산 농도가 50g/L 내지 120g/L 인 황산동 수용액에 첨가제로서 음이온 첨가제 6 ~ 18ppm, 레벨러 0.1 ~ 4.5ppm을 첨가하여 TOC 농도가 3~18ppm인 전해액을 제조하고, 이 전해액의 전해 온도를 40℃ 내지 60℃로 하고, 전류밀도를 50ASD 내지 80ASD로 하여 제박기의 드럼 표면에 구리(Cu)를 전착하여 기재와 표면돌기층으로 이루어지는 미처리 동박을 제조한 후, 이 미처리 동박의 표면돌기층에 조화처리공정에 의한 표면처리층을 형성하는 것에 의해 제조되는데, 상기 기재의 두께(b)와, 상기 표면돌기층과 표면처리층으로 이루어지는 표면돌기부의 두께(a)에 대한 상대적 비율을 나타내는 돌기부 두께비(Y=a/b)가 0.15이상, 0.69 이하인 것을 특징으로 한다. In addition, the surface-treated electrolytic copper foil according to another aspect of the present invention includes 6 to 18 ppm of an anionic additive as an additive in an aqueous copper sulfate solution having a copper concentration of 60 g/L to 120 g/L and a sulfuric acid concentration of 50 g/L to 120 g/L, Add a leveler of 0.1 to 4.5 ppm to prepare an electrolyte with a TOC concentration of 3 to 18 ppm, set the electrolysis temperature of this electrolyte to 40℃ to 60℃, and set the current density to 50ASD to 80ASD to deposit copper ( It is manufactured by electrodepositing Cu) to produce an untreated copper foil consisting of a base material and a surface protrusion layer, and then forming a surface treatment layer through a roughening process on the surface protrusion layer of the untreated copper foil. The thickness (b) of the base material is And, the protrusion thickness ratio (Y=a/b), which represents the relative ratio to the thickness (a) of the surface protrusion consisting of the surface protrusion layer and the surface treatment layer, is 0.15 or more and 0.69 or less.

본 발명에 따른 표면처리 전해동박은 인장강도와 내굴곡성, 박리강도와 같은 물리적 특성이 우수할 뿐만 아니라 유전율이 낮아서 신호 전송에 따른 손실이 저감되는 등 전기적 특성도 우수하다. 따라서, 본 발명에 따른 표면처리 전해동박은 소형화, 경량화, 및 IC 배선이 미세화되고 있는 전자장치의 프린트 배선기판을 위한 동작적층판으로 사용하기에 적합하다. The surface-treated electrolytic copper foil according to the present invention not only has excellent physical properties such as tensile strength, bending resistance, and peel strength, but also has excellent electrical properties, such as reduced loss due to signal transmission due to its low dielectric constant. Therefore, the surface-treated electrolytic copper foil according to the present invention is suitable for use as a working laminate for printed wiring boards of electronic devices that are becoming smaller, lighter, and have finer IC wiring.

또한, 본 발명에 따른 표면처리 전해동박은 우수한 물리적 특성과 전기적 특성으로 인해 리튬 이차전지의 음극 집전체로도 유효하게 적용할 수 있다.In addition, the surface-treated electrolytic copper foil according to the present invention can be effectively applied as a negative electrode current collector for lithium secondary batteries due to its excellent physical and electrical properties.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 미처리 전해동박을 전착하기 위한 제박장치의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 제박장치에 의해 제조되는 미처리 동박을 표면처리하기 위한 표면처리장치의 일 실시예의 개략 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 표면처리 전해동박의 표면에 형성되는 돌기에 대한 SEM 단면 사진이다.
도 4는 통상적인 표면처리 전해동박의 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 전해동박의 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 전해동박의 다른 개략 단면도이다.
도 7은 유전율 측정 장치에 대한 개략 단면도이다.
The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described later, so the present invention includes the matters described in such drawings. It should not be interpreted as limited to only .
1 is a schematic cross-sectional view of a foil-making device for electrodepositing untreated electrolytic copper foil.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a surface treatment device for surface treating untreated copper foil manufactured by the making device of FIG. 1.
Figures 3a and 3b are SEM cross-sectional photographs of protrusions formed on the surface of surface-treated electrolytic copper foil.
Figure 4 is a schematic cross-sectional view of a typical surface-treated electrolytic copper foil.
Figure 5 is a schematic cross-sectional view of a surface-treated electrolytic copper foil according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is another schematic cross-sectional view of a surface-treated electrolytic copper foil according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a schematic cross-sectional view of a dielectric constant measurement device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle of definability. Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only some of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various options that can replace them are available. It should be understood that equivalents and variations may exist.

먼저, 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면처리 전해동박에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면처리 전해동박(21)에 관한 개략적인 단면도이다. First, a surface-treated electrolytic copper foil according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. Figure 5 is a schematic cross-sectional view of a surface-treated electrolytic copper foil 21 according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 표면처리 전해동박(21)은 도 1의 제박장치에 의해 생성되는 원박과 이 원박의 일 면(예를 들어, 매트면)에 형성되는 표면처리층으로 이루어진다. 상기 원박은 도 1의 제박장치에 의해 생성되는 미처리 동박으로서 이 미처리 동박의 전해액과 접하고 있는 면이 매트면(matte side), 회전하는 드럼 형상의 캐소드와 접하고 있는 면이 광택면(shiny side)이다. As shown in FIG. 5, the surface-treated electrolytic copper foil 21 according to the present invention consists of a raw foil produced by the foil making device of FIG. 1 and a surface treatment layer formed on one side (for example, a mat surface) of the raw foil. . The raw foil is an untreated copper foil produced by the making device of Figure 1. The side of the untreated copper foil in contact with the electrolyte is the matte side, and the side in contact with the rotating drum-shaped cathode is the shiny side. .

도 5의 미처리 동박은 다시 소정 두께로 동이 석출되어 형성되는 기재(22)와 이 기재의 일 표면(예를 들어, 매트면)에 형성되는 표면돌기층(24)으로 이루어진다. 이 표면돌기층(24)위에는 다시 도 2의 표면처리장치를 통해 표면처리층(25)을 형성함으로써 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면처리 전해동박(21)이 완성된다. The untreated copper foil of FIG. 5 is composed of a base material 22 formed by precipitating copper to a predetermined thickness and a surface protrusion layer 24 formed on one surface (for example, a mat surface) of the base material. On this surface protrusion layer 24, a surface treatment layer 25 is formed again through the surface treatment device of FIG. 2, thereby completing the surface treatment electrolytic copper foil 21 according to one embodiment of the present invention.

따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면처리 전해동박(21)은 기재(22)와 이 기재(22)상에 표면돌기층(24)과 표면처리층(25)으로 이루어지는 표면돌기부(23)로 구성된다. Therefore, the surface-treated electrolytic copper foil 21 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 22 and a surface protrusion 23 composed of a surface protrusion layer 24 and a surface treatment layer 25 on the substrate 22. It is composed.

이때, 도 5와 같이 기재(22)의 두께를 b라 하고, 표면돌기부(23)의 두께를 a라고 하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면처리 전해동박(21)은 기재의 두께(b)에 대한 표면돌기부(23)의 두께(a)의 상대적 비율을 나타내는 파라미터인 돌기부 두께비(Y=a/b)가 0.15이상, 0.69 이하의 수치범위를 갖는 것을 특징으로 한다. At this time, if the thickness of the base material 22 is b and the thickness of the surface protrusion 23 is a, as shown in Figure 5, the surface-treated electrolytic copper foil 21 according to an embodiment of the present invention has a thickness (b) of the base material. The protrusion thickness ratio (Y=a/b), which is a parameter representing the relative ratio of the thickness (a) of the surface protrusion 23 to , is characterized in that it has a numerical range of 0.15 or more and 0.69 or less.

상기 돌기부 두께비(Y=a/b)가 0.15를 하회하게 되면, 표면처리 전해동박의 표면조도가 과도하게 낮아짐으로써 프린트 배선판의 형성을 위해 표면처리 전해동박에 적층되는 기재 필름(예를 들어, 폴리이미드 필름)과의 박리강도가 떨어지게 된다. 이 경우, 프린트 배선판에서의 탈리(de-lamination) 현상이 나타날 우려가 있다. When the thickness ratio of the protrusions (Y = a/b) is less than 0.15, the surface roughness of the surface-treated electrolytic copper foil is excessively lowered, so that a base film (for example, a polyimide film) laminated on the surface-treated electrolytic copper foil to form a printed wiring board ) and the peeling strength decreases. In this case, there is a risk that a de-lamination phenomenon may occur in the printed wiring board.

또한, 상기 돌기부 두께비(Y=a/b)가 0.69를 초과하게 되면, 표면처리 전해동박의 박리강도는 개선되지만 유전율이나 통신손실율과 같은 전기적 특성이 나빠지게 된다. Additionally, when the protrusion thickness ratio (Y=a/b) exceeds 0.69, the peel strength of the surface-treated electrolytic copper foil is improved, but electrical properties such as dielectric constant and communication loss factor deteriorate.

따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면처리 전해동박은 상기 돌기부 두께비(Y=a/b)를 0.15 ~ 0.69로 최적화시킴으로써 프린트 배선판용 전해동박이 가져야 할 물리적 특성(특히, 기재필름과의 박리강도)과 전기적 특성을 기존의 전해동박에 비해 현저히 개선시키고 있다.Therefore, the surface-treated electrolytic copper foil according to an embodiment of the present invention optimizes the protrusion thickness ratio (Y=a/b) to 0.15 to 0.69, thereby achieving the physical properties (particularly, peel strength from the base film) that an electrolytic copper foil for a printed wiring board should have. and electrical properties are significantly improved compared to existing electrolytic copper foil.

이러한 돌기부 두께비(Y=a/b)를 구현하기 위하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면처리 전해동박은 표면돌기부(23)의 두께 a가 2~8㎛(보다 바람직하게는, 2.1~7.8㎛)를 갖고, 기재(22)의 두께 b가 10~14㎛(보다 바람직하게는, 10.4~13.8㎛)를 갖도록 제조된다. In order to implement this protrusion thickness ratio (Y=a/b), the surface-treated electrolytic copper foil according to an embodiment of the present invention has a thickness a of the surface protrusion 23 of 2 to 8 ㎛ (more preferably, 2.1 to 7.8 ㎛). ), and the thickness b of the substrate 22 is manufactured to be 10 to 14 ㎛ (more preferably, 10.4 to 13.8 ㎛).

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면처리 전해동박의 매트면 표면조도는 10점 평균 표면조도 Rz로 1.8~4.6㎛를 나타낸다. In addition, the surface roughness of the matte surface of the surface-treated electrolytic copper foil according to an embodiment of the present invention is 1.8 to 4.6 ㎛ as a 10-point average surface roughness Rz.

또한, 상기 표면처리층(25)에는 Cr 및/또는 크로메이트 피막을 형성시켜 방청처리를 수행하거나 필요에 따라 실란 커플링 처리 또는 방청처리+실란 커플링을 함께 실시할 수 있다. In addition, the surface treatment layer 25 may be subjected to rust prevention treatment by forming a Cr and/or chromate film, or, if necessary, silane coupling treatment or rust prevention treatment + silane coupling may be performed together.

본 발명에 따른 상기 돌기부 두께비(Y=a/b)를 구성하는 기재(22)의 두께 b와 표면돌기부(23)의 두께 a를 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 정의한다. The thickness b of the base material 22 and the thickness a of the surface protrusion 23, which constitute the protrusion thickness ratio (Y=a/b) according to the present invention, are defined in more detail with reference to FIG. 6.

먼저, 본 발명의 일 실시형태에 따른 표면처리 전해동박(21)을 이온 밀링에 의해 MD(Machine Direction) 방향으로 절단한 후 절단된 단면을 2~10K 배율의 SEM으로 관찰하여 그 두께를 아래와 같이 측정한다. First, the surface-treated electrolytic copper foil 21 according to an embodiment of the present invention is cut in the MD (Machine Direction) direction by ion milling, and then the cut cross-section is observed with an SEM at a magnification of 2 to 10K and the thickness is measured as follows. do.

표면돌기부(23)의 두께 a = a(max) - a(min)으로 정의한다. The thickness of the surface protrusion 23 is defined as a = a(max) - a(min).

이때, a(max)는 측정 샘플 구간 30um내에서 표면돌기부의 돌기중 최고점의 5점 평균값으로 정의하고, a(min)은 측정 샘플 구간 30um내에서 표면돌기부의 돌기중 최저점의 5점 평균값으로 정의한다. At this time, a(max) is defined as the 5-point average value of the highest points among the protrusions of the surface protrusions within the measurement sample section 30um, and a(min) is defined as the 5-point average value of the lowest points among the protrusions of the surface protrusions within the measurement sample section 30um. do.

상기 기재(22)의 두께 b는 샤이니면에서 매트면의 상기 a(min)에 이르는 거리로 정의한다. The thickness b of the substrate 22 is defined as the distance from the shiny surface to the mat surface a (min).

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 표면처리 전해동박(21)의 표면처리층(25)에 폴리이미드(Polyimide) 수지가 부착된 구조를 가진 동장적층판이 제공된다. 폴리이미드 수지는 IC칩 본딩 등의 안정성을 위해 전해동박과 열팽창률이 유사하고 내열성이 뛰어난 특성이 있다.According to another aspect of the present invention, a copper-clad laminate having a structure in which polyimide resin is attached to the surface treatment layer 25 of the surface-treated electrolytic copper foil 21 is provided. Polyimide resin has a similar coefficient of thermal expansion to electrolytic copper foil for stability in IC chip bonding, etc., and has excellent heat resistance.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 동장적층판을 구비하고, 에칭 공정에 의해 상기 동장적층판에 소정의 회로 패턴이 형성되는 프린트 배선판이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a printed wiring board is provided, including the copper clad laminate, and having a predetermined circuit pattern formed on the copper clad laminate through an etching process.

<실시예 및 비교예><Examples and Comparative Examples>

이하에서, 본 발명의 특성을 만족하는 실시예와 이에 비교되는 비교예의 표면처리 전해동박을 제조하고, 이 실시예 및 비교예의 표면처리 전해동박간의 물성을 비교하는 것에 의해 본 발명의 특징을 보다 명확히 살펴보기로 한다. Below, the characteristics of the present invention will be examined more clearly by manufacturing surface-treated electrolytic copper foils of Examples and Comparative Examples that satisfy the characteristics of the present invention, and comparing the physical properties of the surface-treated electrolytic copper foils of these Examples and Comparative Examples. Do this.

(미처리 전해동박의 제조)(Manufacture of untreated electrolytic copper foil)

실시예 및 비교예에 따른 미처리 전해동박은, 전해조 내에 회전드럼 및 드럼에 대해 소정의 간격을 갖고 위치하는 양극판을 포함하는 구조의 도 1과 같은 제박기를 이용하여 제조된다. 이때, 양극판과 회전드럼간의 간격은 대략 5 내지 20mm 범위에서 조절 가능하며, 간격의 표준편차는 2mm 이내에서 제어 되어야 한다. The untreated electrolytic copper foil according to the Examples and Comparative Examples was manufactured using a making machine as shown in FIG. 1, which has a structure including a rotating drum in an electrolytic cell and a positive electrode plate positioned at a predetermined interval with respect to the drum. At this time, the gap between the positive plate and the rotating drum can be adjusted within the range of approximately 5 to 20 mm, and the standard deviation of the gap must be controlled within 2 mm.

이러한 제박기를 이용한 제박공정에 있어서 사용되는 전해액은 황산동이 이용될 수 있으며, 첨가제로서 레벨러, 음이온 첨가제, 브라이트너 등을 적절히 혼합하여 사용함으로써 드럼상에 동박을 전착시켜 미처리 전해동박을 제조한다. Copper sulfate can be used as the electrolyte used in the manufacturing process using such a manufacturing machine, and by using an appropriate mixture of levelers, anion additives, brighteners, etc. as additives, copper foil is electrodeposited on a drum to produce untreated electrolytic copper foil.

이때, 상기 황산동 전해액의 조성은 60 ~ 120g/L의 동, 50 ~ 120g/L의 황산을 포함하고, 상기 음이온 첨가제는 Cl, F, Br, I, PO4중 어느 하나 이상을 6~18ppm(보다 바람직하게는, 7.3~16.2ppm)첨가하고, 레벨러는 젤라틴, 콜라겐, PEG(Polyethylene glycol)중 어느 하나 이상을 0.1~4.5ppm(보다 바람직하게는, 0.5~3.4ppm) 첨가하는 것에 의해 TOC(Total Organic Carbon) 농도가 3~18ppm이 되도록 조절한다. 또한, 이러한 전해액 조성 및 첨가제 조성하에서 전류 밀도는 50ASD 내지 80ASD 범위 및 전해액의 온도가 40~60℃인 전해조건 하에서 전해동박을 제조함으로써 실시예에 해당하는 미처리 전해동박을 제조한다. At this time, the composition of the copper sulfate electrolyte solution includes 60 to 120 g/L of copper and 50 to 120 g/L of sulfuric acid, and the anion additive includes any one or more of Cl, F, Br, I, and PO 4 at 6 to 18 ppm ( More preferably, 7.3 to 16.2 ppm) is added, and the leveler adds 0.1 to 4.5 ppm (more preferably, 0.5 to 3.4 ppm) of any one or more of gelatin, collagen, and PEG (polyethylene glycol) to increase TOC ( Total Organic Carbon) concentration is adjusted to 3~18ppm. In addition, the untreated electrolytic copper foil corresponding to the examples is manufactured by manufacturing the electrolytic copper foil under electrolytic conditions in which the current density is in the range of 50 ASD to 80 ASD and the temperature of the electrolyte solution is 40 to 60 ° C. under this electrolyte composition and additive composition.

반면, 비교예에 해당하는 미처리 전해동박을 제조하기 위해서는, 상술한 실시예의 제조방법과는 다른 방법이 적용되며, 구체적으로는, 제박 과정에서 전해액으로 이용되는 황산동(60 ~ 120g/L의 동, 50 ~ 120g/L의 황산)내에 첨가되는 첨가제의 종류 및 함량을 아래 [표 1]과 같이 실시예와 달리하여 동박을 전착함으로써 비교예에 해당하는 미처리 전해동박을 제조한다.On the other hand, in order to manufacture the untreated electrolytic copper foil corresponding to the comparative example, a method different from the manufacturing method of the above-described example is applied, specifically, copper sulfate (60 to 120 g/L of copper, 50 g/L) used as an electrolyte in the manufacturing process. An untreated electrolytic copper foil corresponding to the comparative example was manufactured by electrodepositing copper foil with the type and content of additives added in (~ 120 g/L sulfuric acid) different from the examples as shown in [Table 1] below.

실시예 및 비교예에 따른 전해동박을 제박하기 위한 구체적인 전해액 및 첨가제의 조성과 전해 조건은 다음과 같다. The specific composition and electrolysis conditions of the electrolyte and additives for foiling the electrolytic copper foil according to the Examples and Comparative Examples are as follows.

구리 : 85~90g/LCopper: 85~90g/L

황산 : 75~90g/LSulfuric acid: 75~90g/L

전해액 온도 : 55℃Electrolyte temperature: 55℃

전류밀도 : 70~80ASD Current density: 70~80ASD

첨가제 종류 : Cl, 젤라틴(gelatin) Additive type: Cl, gelatin

첨가제 함량 : [표 1]참조Additive content: Refer to [Table 1]

CuCu
[g/L][g/L]
H2SO4H2SO4
[g/L][g/L]
gelatingelatin
[ppm][ppm]
ClCl
[ppm][ppm]
TOCTOC
[ppm][ppm]
전류밀도current density
[ASD][ASD]
액온liquid temperature
[℃][℃]
실시예 1Example 1 8585 7575 3.43.4 15.715.7 1818 8080 5555 실시예 2Example 2 8787 9090 0.50.5 7.37.3 44 7575 5555 실시예 3Example 3 8585 8585 0.60.6 16.216.2 33 8080 5555 실시예 4Example 4 8686 7777 3.23.2 7.77.7 1818 7575 5555 실시예 5Example 5 8585 7878 0.50.5 14.814.8 44 7070 5555 실시예 6Example 6 8989 8383 3.13.1 7.97.9 1717 7070 5555 실시예 7Example 7 9090 9090 0.70.7 8.28.2 44 7575 5555 비교예 1Comparative Example 1 8888 8787 3.33.3 18.318.3 1919 7070 5555 비교예 2Comparative Example 2 8585 7878 0.20.2 2.32.3 22 7575 5555 비교예 3Comparative Example 3 8585 7676 5.85.8 1515 3232 8080 5555 비교예 4Comparative Example 4 8787 7979 4.84.8 24.324.3 1616 7070 5555

(표면처리 전해동박의 제조)상술한 실시예 및 비교예의 미처리 전해동박은 도 2와 같은 표면처리장치를 통해 표면처리공정을 거치는 것에 의해 표면처리 전해동박으로 제조된다. (Manufacture of surface-treated electrolytic copper foil) The untreated electrolytic copper foil of the above-mentioned examples and comparative examples is manufactured into a surface-treated electrolytic copper foil by subjecting it to a surface treatment process through a surface treatment device as shown in FIG. 2.

표면처리공정은 미처리 전해동박의 표면(매트면과 샤이니면)에 버닝 도금 처리하여 극미세 동입자를 형성하고, 동입자 탈락을 방지하기 위하여 플랜도금 후 방청 처리하는 공정으로 미처리 전해동박의 표면에 요철을 형성시켜 전해동박의 기계적, 화학적 결합력을 향상시키는 것을 목적으로 한다. The surface treatment process is a process of forming ultra-fine copper particles by burning plating on the surface (matte side and shiny side) of the untreated electrolytic copper foil, and performing rust prevention treatment after plan plating to prevent copper particles from falling out. This process creates irregularities on the surface of the untreated electrolytic copper foil. The purpose is to improve the mechanical and chemical bonding strength of the electrolytic copper foil by forming it.

표면처리 공정은 예를 들어 아래 [표 2]와 같이 이루어지는데, 본 발명에 따른 표면처리공정이 반드시 이러한 예로 한정되는 것은 아니며, 미처리 전해동박의 표면에 미세 구리노듈을 형성시키는 다양한 조화처리나 미처리 전해동박의 물리적 및/또는 화학적 특성을 개선하기 위한 공지의 다양한 표면처리공정이 채택 가능함은 물론이다. The surface treatment process is performed, for example, as shown in [Table 2] below, but the surface treatment process according to the present invention is not necessarily limited to this example, and various roughening treatments or untreated electrolytic copper foil that form fine copper nodules on the surface of the untreated electrolytic copper foil are used. Of course, various known surface treatment processes can be adopted to improve the physical and/or chemical properties of.

표면처리공정Surface treatment process
T1 공정T1 process

전류[ASD]Current [ASD] 25~3025~30
온도[℃]Temperature [℃] 20~3020~30 Cu농도 [g/L]Cu concentration [g/L] 10~2010~20 HH 22 SOSO 4 4 농도[g/L]Concentration [g/L] 80~12080~120
T2 공정T2 process

전류[ASD]Current [ASD] 5~155~15
온도[℃]Temperature [℃] 30~5030~50 Cu 농도 [g/L]Cu concentration [g/L] 40~6040~60 HH 22 SOSO 4 4 농도[g/L]Concentration [g/L] 80~12080~120

T4 공정T4 process

전류[ASD]Current [ASD] 1~51~5
온도[℃]Temperature [℃] 20~3020~30 PHPH 10~1110~11 Ni농도[g/L]Ni concentration [g/L] 1~21~2 Ni피막량[ppm]Ni film amount [ppm] 5~305~30

T5 공정T5 process

전류[ASD]Current [ASD] 1~51~5
온도[℃]Temperature [℃] 20~3020~30 PHPH 10~1110~11 Zn농도[g/L]Zn concentration [g/L] 1~21~2 Zn피막량[ppm]Zn film amount [ppm] 5~305~30

T6 공정T6 process

전류[ASD]Current [ASD] 1~51~5
온도[℃]Temperature [℃] 20~3020~30 PHPH 10~1110~11 Cr농도[g/L]Cr concentration [g/L] 1~21~2 Cr피막량[ppm]Cr film amount [ppm] 1~51~5 T7공정T7 process 실란커플링제[g/L]Silane coupling agent [g/L] 0.1~50.1~5 건조 공정drying process 온도 : 130~250℃, 시간 : 2~6초Temperature: 130~250℃, Time: 2~6 seconds

상기 [표 2]의 T1공정은 버닝도금조에서 Cu농도 10~20g/L, H2SO4농도 80~120g/L, 온도 20~30℃의 전해액에서 전류를 25~30ASD로 인가하여 미처리 전해동박의 표면에 극미세 동입자를 형성하는 버닝 도금 처리공정이다. 이때, 생성된 극미세 동입자를 잡아주기 위한 실링 도금 처리공정이 T2공정이며, T2공정은 Cu농도 40~60g/L, H2SO4농도 80~120g/L, 온도 30~50℃의 전해액에서 전류를 5~15ASD로 인가하여 처리한다. T4~T6공정은 Ni, Zn, Cr 등과 같은 무기물로 표면을 처리함으로써 동박 표면의 내화학성/내산성/내산화성 등의 물성을 향상시켜 주는 공정이다. T7공정은 실란 커플링제 처리로 전해동박의 화학적 결합력을 향상시키는 공정이다. 이때 바람직한 실란 커플링제로서는 4차 아미노 계열의 에톡시 또는 메톡시 실란이 적당하며, 농도는 0.1~5g/L로 0.1~10ppm 두께의 피막을 형성시키는 것이 적당하다. 실란 커플링제 처리 후 130~250℃에서 2~6초간 건조공정을 실시함으로써 실시예 및 비교예에 따른 표면처리 전해동박의 샘플을 얻을 수 있다.The T1 process in [Table 2] applies a current of 25 to 30 ASD in an electrolyte solution with a Cu concentration of 10 to 20 g/L, a H 2 SO 4 concentration of 80 to 120 g/L, and a temperature of 20 to 30 ° C in a burning plating bath to produce untreated electrolytic copper foil. It is a burning plating process that forms ultra-fine copper particles on the surface. At this time, the sealing plating process to capture the generated ultrafine copper particles is the T2 process, and the T2 process is an electrolyte with a Cu concentration of 40 to 60 g/L, H 2 SO 4 concentration of 80 to 120 g/L, and a temperature of 30 to 50°C. It is processed by applying a current of 5 to 15 ASD. The T4~T6 process is a process that improves the physical properties such as chemical resistance/acid resistance/oxidation resistance of the copper foil surface by treating the surface with inorganic substances such as Ni, Zn, Cr, etc. The T7 process is a process that improves the chemical bonding power of electrolytic copper foil through treatment with a silane coupling agent. At this time, the preferred silane coupling agent is quaternary amino-based ethoxy or methoxy silane, and the appropriate concentration is 0.1 to 5 g/L to form a film with a thickness of 0.1 to 10 ppm. After treatment with the silane coupling agent, a drying process is performed at 130 to 250° C. for 2 to 6 seconds to obtain samples of the surface-treated electrolytic copper foil according to the examples and comparative examples.

상기 [표 1]의 제박공정을 통해 제조된 실시예 및 비교예의 미처리 전해동박 샘플에 대해서는 단위중량, 인장강도, 내굴곡성과 같은 물리적 특성을 측정하고, 상기 [표 2]의 표면처리공정을 거쳐 제조된 실시예 및 비교예의 표면처리 전해동박 샘플에 대해서는 박리강도와 유전율을 각각 측정하고, 이를 [표 3]및 [표 4]에 기재하였다. Physical properties such as unit weight, tensile strength, and bending resistance were measured for the untreated electrolytic copper foil samples of Examples and Comparative Examples manufactured through the foil manufacturing process in [Table 1], and manufactured through the surface treatment process in [Table 2]. For the surface-treated electrolytic copper foil samples of Examples and Comparative Examples, the peel strength and dielectric constant were measured, respectively, and are listed in [Table 3] and [Table 4].

전해동박의 성능 평가Performance evaluation of electrolytic copper foil

1) 내굴곡성 측정1) Measurement of bending resistance

JIS-P8115에 준하여 내굴곡성을 측정하였다. Bending resistance was measured according to JIS-P8115.

2) 박리강도 측정 2) Peel strength measurement

실시예 및 비교예의 표면처리 전해동박 샘플의 매트면측에 폴리이미드 필름을 부착한 후 박리 강도를 측정하였다. 박리 강도의 측정은 JIS C6471에 준하여 180도 방향으로 벗겨내어 수행하였다.After attaching a polyimide film to the mat surface side of the surface-treated electrolytic copper foil samples of Examples and Comparative Examples, the peel strength was measured. Measurement of peel strength was performed by peeling in a 180 degree direction according to JIS C6471.

3) 유전율 측정 3) Dielectric constant measurement

IPC-TM-650에 준하여 유전율을 측정하였다. 즉, 도 7과 같은 마이크로 전송선로를 만들어 신호 전송상태를 확인한다. Ref 대비 마이크로 스트립 라인의 일정 주파수 주입시 손실되는 양을 계산한다. 유전율이 낮을수록 전송 손실 없이 신호가 잘 전달되고 있음을 나타낸다. 표면처리 전해동박의 유전율은 4% 이하인 것이 바람직하며, 4%를 초과하게 되면 사용상에 문제를 유발할 수 있다. The dielectric constant was measured according to IPC-TM-650. In other words, create a micro transmission line as shown in Figure 7 and check the signal transmission status. Calculate the amount lost when injecting a microstrip line at a constant frequency compared to Ref. The lower the dielectric constant, the better the signal is transmitted without transmission loss. It is desirable that the dielectric constant of the surface-treated electrolytic copper foil is 4% or less, and if it exceeds 4%, it may cause problems during use.

단위 중량unit weight
[g/㎡][g/㎡]
인장강도tensile strength
[kgf/㎟][kgf/㎟]
내굴곡성 횟수Flexibility resistance
[MIT 횟수][MIT count]
실시예 1Example 1 9494 3333 731731 실시예 2Example 2 9696 3333 721721 실시예 3Example 3 9494 3838 772772 실시예 4Example 4 9393 3939 731731 실시예 5Example 5 9494 3737 773773 실시예 6Example 6 9494 3434 691691 실시예 7Example 7 9595 3535 688688 비교예 1Comparative Example 1 9393 4040 798798 비교예 2Comparative Example 2 9494 4444 846846 비교예 3Comparative Example 3 9696 2626 583583 비교예 4Comparative Example 4 9595 2424 612612

<미처리 전해동박의 물리적 특성 비교>상기 [표 3]을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 7의 미처리 전해동박은 단위중량, 인장강도(30kgf/㎟ 이상), 내굴곡성(MIT 횟수 : 680회 이상)과 같이 프린트 배선판용 전해동박이 갖추어야할 물리적 특성이 우수한 반면에, 비교예 3 및 비교예 4의 미처리 전해동박은 인장강도가 30kgf/㎟을 하회할 뿐만 아니라 내굴곡성을 나타내는 MIT 횟수가 650회 이하로 그 물성이 실시예에 비해 현저히 떨어지고 있다. <Comparison of physical properties of untreated electrolytic copper foil> Referring to [Table 3] above, the untreated electrolytic copper foil of Examples 1 to 7 has unit weight, tensile strength (30 kgf/㎟ or more), and bending resistance (MIT count: 680 times or more). While the physical properties required for electrolytic copper foil for printed wiring boards are excellent, the untreated electrolytic copper foil of Comparative Examples 3 and 4 not only had a tensile strength of less than 30 kgf/㎟, but also had a bending resistance of less than 650 MITs. The physical properties are significantly lower than those in the examples.

aa
[㎛][㎛]
bb
[㎛][㎛]
YY
[a/b][a/b]
단위중량unit weight
[g/㎡][g/㎡]
RzRz
[㎛][㎛]
박리강도Peel strength
[Kgf/mm][kgf/mm]
유전율permittivity
[%][%]
실시예 1Example 1 7.87.8 11.311.3 0.690.69 104104 4.64.6 1.381.38 3.803.80 실시예 2Example 2 6.36.3 12.712.7 0.500.50 105105 4.44.4 1.291.29 3.613.61 실시예 3Example 3 4.54.5 13.513.5 0.330.33 104104 3.33.3 1.211.21 3.523.52 실시예 4Example 4 4.34.3 10.410.4 0.410.41 107107 3.13.1 1.011.01 3.603.60 실시예 5Example 5 2.12.1 13.813.8 0.150.15 108108 2.82.8 1.091.09 3.083.08 실시예 6Example 6 6.46.4 11.511.5 0.560.56 106106 4.14.1 1.321.32 3.673.67 실시예 7Example 7 5.55.5 12.912.9 0.430.43 107107 3.03.0 1.061.06 3.633.63 비교예 1Comparative Example 1 1.91.9 1414 0.140.14 108108 2.52.5 0.770.77 2.872.87 비교예 2Comparative Example 2 1.31.3 10.310.3 0.130.13 105105 2.22.2 0.720.72 2.562.56 비교예 3Comparative Example 3 10.610.6 7.77.7 1.381.38 108108 8.28.2 1.571.57 4.34.3 비교예 4Comparative Example 4 10.310.3 9.09.0 1.141.14 108108 7.57.5 1.751.75 4.154.15

<표면처리 전해동박의 물리적, 전기적 특성 비교>(a : 표면돌기부(23)의 두께, b : 기재(22)의 두께, Y(a/b) : 돌기부 두께비, Rz : 표면처리 전해동박의 매트면 10점 평균 표면조도)<Comparison of physical and electrical properties of surface-treated electrolytic copper foil> (a: Thickness of surface protrusion 23, b: Thickness of base material 22, Y (a/b): Protrusion thickness ratio, Rz: Matte surface of surface-treated electrolytic copper foil 10 point average surface roughness)

상기 [표 4]를 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 7의 표면처리 전해동박은 표면돌기부(23)의 두께 a가 2~8㎛(보다 바람직하게는, 2.1~7.8㎛)이고, 기재(22)의 두께 b가 10~14㎛(보다 바람직하게는, 10.4~13.8㎛)이며, 돌기부 두께비(Y=a/b)는 0.15이상, 0.69 이하의 수치범위를 갖게 된다. 이로 인해, 실시예 1 내지 실시예 7의 표면처리 전해동박은 표면조도 Rz가 1.8㎛~4.6㎛로 비교적 낮고, 우수한 박리강도(1.0Kgf/mm 이상)와 유전율(4% 이하)을 나타낸다. Referring to [Table 4], the surface-treated electrolytic copper foil of Examples 1 to 7 has a thickness a of the surface protrusion 23 of 2 to 8 ㎛ (more preferably, 2.1 to 7.8 ㎛), and the base material 22 ) has a thickness b of 10 to 14 ㎛ (more preferably, 10.4 to 13.8 ㎛), and the protrusion thickness ratio (Y = a/b) has a numerical range of 0.15 or more and 0.69 or less. For this reason, the surface-treated electrolytic copper foils of Examples 1 to 7 have a relatively low surface roughness Rz of 1.8 ㎛ to 4.6 ㎛, and exhibit excellent peel strength (1.0 Kgf/mm or more) and dielectric constant (4% or less).

이에 반해, 비교예 1 및 비교예 2의 표면처리 전해동박은 돌기부 두께비(Y=a/b)가 0.15를 하회함으로써 박리강도가 1.00Kgf/mm 이하로 현저히 떨어짐을 알 수 있다. 또한, 비교예 3 및 비교예 4의 표면처리 전해동박은 돌기부 두께비(Y=a/b)가 0.69를 초과함으로써 유전율이 4% 이상이 되어 신호의 전송 손실이 증가한다. On the other hand, the surface-treated electrolytic copper foils of Comparative Examples 1 and 2 had a protrusion thickness ratio (Y=a/b) of less than 0.15, and thus the peel strength was significantly lowered to 1.00Kgf/mm or less. In addition, the surface-treated electrolytic copper foil of Comparative Examples 3 and 4 had a protrusion thickness ratio (Y=a/b) exceeding 0.69, resulting in a dielectric constant of 4% or more, thereby increasing signal transmission loss.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the description below will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims.

21 : 표면처리 전해동박
22 : 기재
23 : 표면돌기부
24 : 표면돌기층
25 : 표면처리층
21: Surface treated electrolytic copper foil
22: Description
23: surface protrusion
24: Surface protrusion layer
25: Surface treatment layer

Claims (7)

제박 공정과 표면처리 공정에 의해 제조되는 표면처리 전해동박으로서,
상기 표면처리 전해동박은 기재와 이 기재의 일 표면상에 형성되는 표면돌기부로 이루어지고,
상기 표면돌기부는 상기 제박 공정에 의해 상기 기재의 일 표면상에 형성되는 표면돌기층과 상기 표면처리 공정에 의해 상기 표면돌기층 위에 형성되는 표면처리층을 포함하고,
상기 표면처리층은 순서대로 적층된 5 내지 30 ppm 범위의 니켈(Ni) 피막, 5 내지 30 ppm 범위의 아연(Zn) 피막 및 1 내지 5 ppm 범위의 크롬(Cr) 피막을 포함하고,
상기 기재의 두께(b)와, 상기 표면돌기부의 두께(a)에 대한 상대적 비율을 나타내는 돌기부 두께비(Y=a/b)가 0.15이상, 0.69 이하이고,
상기 기재의 일 표면이 매트면이고,
상기 매트면의 표면조도가 10점 평균 표면조도 Rz로 2.8~4.6㎛이고,
유전율이 3.08 내지 4.0%인 것을 특징으로 하는 표면처리 전해동박.
A surface-treated electrolytic copper foil manufactured by a foil manufacturing process and a surface treatment process,
The surface-treated electrolytic copper foil consists of a base material and a surface protrusion formed on one surface of the base material,
The surface protrusions include a surface protrusion layer formed on one surface of the substrate by the foil manufacturing process and a surface treatment layer formed on the surface protrusion layer by the surface treatment process,
The surface treatment layer includes a nickel (Ni) film in the range of 5 to 30 ppm, a zinc (Zn) film in the range of 5 to 30 ppm, and a chromium (Cr) film in the range of 1 to 5 ppm, stacked in that order,
The protrusion thickness ratio (Y=a/b), which represents the relative ratio between the thickness (b) of the substrate and the thickness (a) of the surface protrusion, is 0.15 or more and 0.69 or less,
One surface of the substrate is a mat surface,
The surface roughness of the mat surface is 2.8 to 4.6 ㎛ as the 10-point average surface roughness Rz,
Surface-treated electrolytic copper foil, characterized in that the dielectric constant is 3.08 to 4.0%.
제1 항에 있어서,
상기 표면돌기부의 두께(a)가 2~8㎛인 것을 특징으로 하는 표면처리 전해동박.
According to claim 1,
A surface-treated electrolytic copper foil, characterized in that the thickness (a) of the surface protrusion is 2 to 8㎛.
제2 항에 있어서,
상기 표면돌기부의 두께(a)가 2.1~7.8㎛인 것을 특징으로 하는 표면처리 전해동박.
According to clause 2,
Surface-treated electrolytic copper foil, characterized in that the thickness (a) of the surface protrusion is 2.1 to 7.8 ㎛.
제1 항에 있어서,
상기 기재의 두께(b)가 10~14㎛인 것을 특징으로 하는 표면처리 전해동박.
According to claim 1,
A surface-treated electrolytic copper foil, characterized in that the thickness (b) of the substrate is 10 to 14 ㎛.
제4 항에 있어서,
상기 기재의 두께(b)가 10.4~13.8㎛인 것을 특징으로 하는 표면처리 전해동박.
According to clause 4,
Surface-treated electrolytic copper foil, characterized in that the thickness (b) of the substrate is 10.4 to 13.8 ㎛.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 표면처리 전해동박의 표면처리층에 폴리이미드 수지를 부착한 것을 특징으로 하는 동장적층판.A copper-clad laminate comprising a polyimide resin attached to a surface treatment layer of the surface-treated electrolytic copper foil according to any one of claims 1 to 5. 청구항 6의 동장적층판에 회로 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판.A printed wiring board characterized in that a circuit pattern is formed on the copper clad laminate of claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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