KR19990029060A - Copper foil for printed circuit manufacturing and its manufacturing method - Google Patents

Copper foil for printed circuit manufacturing and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
KR19990029060A
KR19990029060A KR1019980700364A KR19980700364A KR19990029060A KR 19990029060 A KR19990029060 A KR 19990029060A KR 1019980700364 A KR1019980700364 A KR 1019980700364A KR 19980700364 A KR19980700364 A KR 19980700364A KR 19990029060 A KR19990029060 A KR 19990029060A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
foil
zinc
copper
copper foil
layer
Prior art date
Application number
KR1019980700364A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100364052B1 (en
Inventor
꾸르 악스
폴 두프레슨
미셸 메튜
미셸 스트릴
에이덤 엠 볼스키
Original Assignee
하까르 미셀,마뀌에 로레뜨
서키트 호일 소시에테 아노님
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 하까르 미셀,마뀌에 로레뜨, 서키트 호일 소시에테 아노님 filed Critical 하까르 미셀,마뀌에 로레뜨
Priority claimed from PCT/IB1995/000571 external-priority patent/WO1997004627A1/en
Publication of KR19990029060A publication Critical patent/KR19990029060A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100364052B1 publication Critical patent/KR100364052B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal

Abstract

동박의 표면은 금속 아연 및 3가 크롬의 하나 이상의 화합물을 포함하는 보호층을 표면 상에 전착하는 것에 의해 산화 및 변색으로부터 보호되고, 보호층은 알카리 수용액에서의 용해에 의해 용이하게 제거될 수 있고, 1:1이상의 크롬대 아연 중량비를 갖는 것이 바람직하다. 다층 인쇄 회로 기판에 특히 적합한 전착된 동박은 그의 광택이 없는 면에 전착된 보호층 및 그의 광택이 있는 면에 전착된 구리 본딩 처리를 갖는다.The surface of the copper foil is protected from oxidation and discoloration by electrodepositing a protective layer comprising at least one compound of metal zinc and trivalent chromium on the surface, the protective layer can be easily removed by dissolution in an aqueous alkali solution and , Preferably having a chromium to zinc weight ratio of at least 1: 1. Electrodeposited copper foil, which is particularly suitable for multilayer printed circuit boards, has a protective layer electrodeposited on its matte side and a copper bonding treatment electrodeposited on its glossy side.

Description

인쇄 회로 제조용 동박 및 그의 제조 방법Copper foil for printed circuit manufacturing and its manufacturing method

전자 애플리케이션용 동박, 예를 들면 인쇄 회로 기판용 구리-클래드 적층(copper-clad laminate)의 생산은 공지 전착 프로세스(electrodeposition process)의 사용을 수반한다. 이 프로세스는 황산 구리-유황산 전해액(copper sulfate-sulfuric acid electrolyte)에 부분적으로 담겨서 회전하는 대형 원통형 드럼 캐소드(cylindrical drum cathode)를 사용한다. 상기 드럼 캐소드는 납, 납-안티몬, 백금과 타타늄 합금, 산화 이리듐 또는 루테늄으로 형성될 수 있는 한쌍의 만곡한 애노드에 인접하고 그것을 향한다. 드럼과 애노드는 모두 직류 전원에 무거운 모선(buss-bars)에 의해 전기적으로 접속되고, 일반적으로 50,000 A이상의 전류가 사용된다. 드럼이 전해액중에서 회전함에 따라, 구리의 전착물이 드럼 표면에 형성되고, 그것이 전해액에서 떠날 때, 전착된 구리는 얇은 호일의 형태로 회전하는 드럼으로부터 연속해서 벗겨지고, 이것은 판으로 갈라져서 테이크-업 롤에 감긴다. 드럼의 상면은 통상 스테인레스 스틸, 타타늄 또는 크롬으로 형성된다.The production of copper foils for electronic applications, such as copper-clad laminates for printed circuit boards, involves the use of known electrodeposition processes. This process uses a large cylindrical drum cathode that is partially immersed in a copper sulfate-sulfuric acid electrolyte. The drum cathode is adjacent to and directed to a pair of curved anodes which may be formed of lead, lead-antimony, platinum and titanium alloys, iridium oxide or ruthenium. Both the drum and the anode are electrically connected to the DC power supply by heavy buss-bars, and currents of 50,000 A or more are generally used. As the drum rotates in the electrolyte, a deposit of copper forms on the drum surface, and when it leaves the electrolyte, the electrodeposited copper is subsequently stripped from the rotating drum in the form of a thin foil, which breaks up into plates and takes up It is wound on a roll. The top of the drum is usually formed of stainless steel, titanium or chromium.

처리되기 전에 그러한 프로세스에서 생산된 호일은 통상 생 호일(raw foil)이라고 한다. 생 호일은 엷은 분홍색이고 2개의 매우 상이하게 보이는 면, 즉 드럼 표면에 도금되고 나서 매우 매끄럽게 벗겨지는 "광택이 있는 면(shiny side)"과 전해액 및 애노드를 향하고 밸뱃같은 마무리를 가지므로 "광택이 없는(matte)" 면이라고 하는 면을 갖는다. 광택이 없는 면은 3 내지 10 미크론의 높이를 갖는 속이 꽉 찬 원뿔 세트로서 생각할 수 있고, 이 원뿔의 높이는 호일 두께, 전류 밀도, 용액 조성 등의 독립 변수에 좌우된다. 이것은 인쇄 회로 기판(PCB)의 제조에 사용되는 구리-클래드 적층의 점착력(adhesion)을 증진하기 위해 기판의 수지에 파묻는 호일 표면의 기본 형상을 제공한다.Foil produced in such a process before being treated is commonly referred to as raw foil. The raw foil is a light pink and has two very different looking faces, the "shiny side" which is plated on the drum surface and then peeled off very smoothly, and has a velvety finish towards the electrolyte and anode. It has a face called a matte face. The matte side can be thought of as a full set of cones with a height of 3 to 10 microns, the height of which depends on independent variables such as foil thickness, current density, solution composition and the like. This provides the basic shape of the foil surface that is embedded in the resin of the substrate to promote the adhesion of the copper-clad laminates used in the manufacture of printed circuit boards (PCBs).

호일의 광택이 없는 면은 어느 정도의 마이크로-거칠기(micro-roughness)를 가지므로, 구리-클래드 적층이 형성된 후 적절한 본딩 강도(bonding strength)가 보장되도록 표면 본딩 처리는 통상 생 호일의 광택이 없는 면에 적용된다. 용어 "본딩 처리(bonding treatment)"는 전기 주조된 호일을 적층 수지에 보딩하기에 적합하게 되도록 그의 한면 또는 양면을 변경하는 것을 설명하기 위해 일반적으로 사용된다.Since the matte side of the foil has some degree of micro-roughness, the surface bonding process is usually performed without the matte finish of the raw foil to ensure proper bonding strength after the copper-clad laminate is formed. Applies to cotton. The term "bonding treatment" is generally used to describe changing one or both sides of the electroformed foil to make it suitable for boarding the laminated resin.

본딩 처리 동작은 "트리터(treater)"라고 하는 기계 내에서 실행되고, 트리터에 있어서, 생 호일의 롤은 구동 롤러에 의해 연속적으로 풀려서 트리터로 공급되고(인쇄기에서 두루마리 용지를 취급하는 방식과 같음), 접촉 롤러에 의해 캐소드로 되며, 각 탱크에서 직사각형 애노드와 면하여 하나 이상의 도금 뱅크(plating banks)를 구불구불한 형상으로 통과한다. 각 탱크는 그 자신의 적절한 전해액의 공급원 및 직류 전원을 갖는다. 탱크사이에서, 호일은 양쪽이 완전히 린스(rinse)된다. 이러한 동작의 목적은 호일의 적어도 한쪽, 통상 광택이 없는 면에, 구리-클래드 적층 제조에 사용되는 베이스 중합 물질(base polymeric materials)에 호일이 단단히 고착되는 것을 보장하는 복잡한 형상의 마이크로-돌기를 전착하는 것이다.The bonding processing operation is performed in a machine called a "treater", in which the rolls of raw foil are continuously unwound by a drive roller and fed to the treater (a manner of handling a roll of paper in a printing press). And cathodes by contact rollers, facing each of the rectangular anodes in each tank and passing through one or more plating banks in a serpentine shape. Each tank has its own suitable source of electrolyte and a direct current power source. Between tanks, the foil is completely rinsed on both sides. The purpose of this operation is to deposit, on at least one side of the foil, usually the matte side, a complex shaped micro-projection that ensures the foil is firmly bonded to the base polymeric materials used to make the copper-clad laminate. It is.

PCB의 회로 소자 뿐만아니라 전류 전달 능력의 기계적 서포트가 동박-폴리머 조인트(copper foil-polymer joint)에 의해 마련되므로, 필 강도(peel strength)(동박과 지지 절연용 기판재(supporting insulating substrate material)를 분리하기 위해 필요한 힘)은 가장 중요한 특성이다. 호일이 기판에 매우 단단하고 확실하게 본딩되고 그러한 점착 조인트(adhesive joint)가 PCB의 사용 기간 내내 일정하게 유지되어야 하는 초기 점착력을 열화하지 않고, PCB 제조시 모든 제조 스텝을 견딜 수 있는 것은 필수적이다.The mechanical support of the current carrying capability as well as the circuit elements of the PCB is provided by a copper foil-polymer joint, so that the peel strength (copper foil and supporting insulating substrate material) The force required to separate is the most important characteristic. It is essential that the foil be able to withstand all the manufacturing steps in PCB manufacture without degrading the initial adhesion that the foil is very firmly and securely bonded to the substrate and that such an adhesive joint must remain constant throughout the service life of the PCB.

이러한 본딩 동작은 적층용 설비에서 실행되고, 가열과 냉각 사이클을 수반한다. 동박의 시트는 "프리프레그(prepreg)"(예를 들면, 에폭시 수지가 주입된 유리 섬유)의 시트 위에 놓여진다. 양 물질은 가열된 프레스판을 갖는 유압식 프레스에 배치되고, 양 물질은 높은 압력하에서 함께 압착된다. 높아진 온도에서 수지는 액화하고 압력에 의해 호일 표면의 미세한 울퉁불퉁한 부분으로 흘러든다. 그후, 두 번째 사이클에서, 압력이 그대로 유지되면서 양 물질이 냉각될 때, 수지가 호일 표면의 울퉁불퉁한 부분에서 응고하여, 양 물질이 함께 단단히 본딩되고, 그 결과 그들을 분리하는 것이 매우 어렵게 된다. 이것은 높은 필 강도를 보장하는 호일의 광택이 없는 면의 덕분이다.This bonding operation is carried out in the lamination facility and involves heating and cooling cycles. The sheet of copper foil is placed on a sheet of " prepreg " (e.g. glass fiber impregnated with an epoxy resin). Both materials are placed in a hydraulic press with a heated press plate, and both materials are pressed together under high pressure. At elevated temperatures the resin liquefies and flows into the tiny bumps on the foil surface by pressure. Then, in the second cycle, when both materials are cooled while the pressure is maintained, the resin solidifies at the rugged portions of the foil surface, so that both materials are firmly bonded together, which makes it very difficult to separate them. This is due to the matte side of the foil which ensures high peel strength.

완성된 호일의 광택이 없는 면, 즉 베이스 호일 더하기 처리는 베이스 호일(드럼기에서 전착됨)의 광택이 없는 면의 마이크로-지형 및 트리터기에서 그면에 도금된 본딩 처리의 조합 효과를 설명한다. 이들 양자는 똑같이 중요하다.The matte side of the finished foil, ie the base foil addition treatment, accounts for the combined effect of the micro-terrain of the matte side of the base foil (electrodeposited on the drum machine) and the bonding treatment plated on that side in the trimer. Both of these are equally important.

불과 수년전까지 PCB의 총 출력의 주요 세그먼트는 단면, 특히 양면 기판으로 표현되었다. 종래 동박은 그러한 기판의 제조에 이상적인 물질이었다.Just a few years ago, the main segments of the PCB's total output were represented by single-sided, especially double-sided, substrates. Conventional copper foil has been an ideal material for the production of such substrates.

도 1에 도시한 바와 같이, 구리 베이스 호일(10)의 금속학적 단면은 호일의 양쪽면이 동일하지 않다는 것을 보여준다. 드럼(12)에 인접하여 형성된 표면, 즉 호일의 광택이 있는 면은 크게 확대하여 보아도 비교적 평탄하고 매끄럽지만, 전해액(14)에 인접하여 형성된 표면, 즉 호일의 광택이 없는 면은 마이크로-봉우리와 계곡을 갖는다. 도 2에 도시한 바와 같이, 광택이 없는 면은 본딩 처리의 적용후, 둥근 마이크로-돌기(16)의 매우 빽빽하고 균일한 코팅을 포함하고, 이것은 중합 기판에 본딩하기에 유용한 표면 영역을 크게 향상시킨다.As shown in FIG. 1, the metallic cross section of the copper base foil 10 shows that both sides of the foil are not identical. The surface formed adjacent to the drum 12, i.e., the glossy surface of the foil is relatively flat and smooth at large magnification, but the surface formed adjacent to the electrolyte 14, i. Have a valley As shown in Figure 2, the matte side comprises a very dense and uniform coating of round micro-projections 16 after the application of the bonding treatment, which greatly improves the surface area useful for bonding to the polymeric substrate. Let's do it.

호일의 광택이 있는 면은 적층후, 구리-클래드 적층의 프로세싱면을 나타낸다. 따라서, 이것은 부품사이에서 필요한 전기적 접속을 보장하기 위한 이미지 패터닝(image patterning) 및 납땜(soldering)을 위한 기판으로서 기능하다. 다층 PCB(MLB)의 제조시, 호일의 광택이 있는 면은 본딩용 화학적 수단(브라운 옥사이드(brown oxide) 또는 블랙 옥사이드(black oxide) 처리)에 의해 처리되는 면으로서 기능한다.The glossy side of the foil represents the processing side of the copper-clad laminate after lamination. Thus, it functions as a substrate for image patterning and soldering to ensure the necessary electrical connections between the parts. In the production of multilayer PCBs (MLBs), the glossy side of the foil functions as the side treated by chemical means for bonding (brown oxide or black oxide treatment).

동박의 수 많은 특징은 강성 단면 또는 양면 PCB 제조시 중요하지만, 그중의 가장 중요한 것중 하나는 필 강도이다. 구리 클래딩은 적층의 바깥쪽 표면을 구성하고, 얇은 동박 라인은 필 강도가 우수하지 않으면 절연용 베이스 물질의 표면으로부터 비교적 용이하게 들어올려질 수 있다는 것을 기억해야 한다.Numerous features of copper foil are important in the manufacture of rigid single-sided or double-sided PCBs, but one of the most important of them is peel strength. It should be remembered that copper cladding constitutes the outer surface of the stack, and thin copper foil lines can be lifted relatively easily from the surface of the insulating base material if the peel strength is not good.

이것은 동박 제조 업자가 베이스 호일의 광택이 없는 표면의 "가공하지 않은(natural)" 마이크로-거칠기를 이용하기 때문으로, 상기 베이스 호일은 그 단계에시 이미 폴리머에 대한 잠재적 "본딩력(bondability)"을 가지며, 더 나아가서 최고로 가능한 필 강도를 달성하기 위해 본딩 처리로 강화된다. 이것은 필요한 것은 것은 아니지만, 현재 PCB 시장에서 지배적인 다층 기판의 제조를 목적으로 하면, 동박의 바람직한 특성으로 된다. MLB의 내층인 경우, 동박은 프리프레그의 층사이에 봉입되거나 또는 "샌드위치"되어, 내층에 대한 양면 적층은 상당히 얇게 된다. 이것은 과도한 본딩 처리에 기인하는 적층의 유전 특성이 불리한 영향을 받지 않도록, "로우-프로파일(low-profile)","너무 높지 않은 필 강도(not-too-high peel strength)"의 필요성을 증가시킨다.This is because the copper foil manufacturer uses a "natural" micro-roughness of the matte surface of the base foil, so that the base foil already has a potential "bondability" to the polymer at that stage. And further enhanced with bonding treatment to achieve the best possible peel strength. This is not necessary, but for the purpose of producing a multilayer substrate that is dominant in the current PCB market, it is a desirable feature of copper foil. In the case of the inner layer of MLB, the copper foil is enclosed or "sandwiched" between the layers of the prepreg so that the double-sided lamination to the inner layer is considerably thin. This increases the need for "low-profile", "not-too-high peel strength" so that the dielectric properties of the laminate due to excessive bonding treatment are not adversely affected. .

한편, 상면(호일의 광택이 있는 면)이 그것을 다음 내층과 분리하는 프리프레그에 대하여 적층된다는 사실은 그러한 점착 조인트의 신뢰성 문제를 높인다. 호일의 광택이 있는 면은 매우 매끄러워 "본딩력"을 거의 제공하지 못한다. 이것은 MLB의 제조 업자가 그들의 본딩력을 높이기 위해 구리 트랙의 상면에 소위 옥사이드 처리를 적용하기 때문이다.On the other hand, the fact that the upper surface (the glossy surface of the foil) is laminated on the prepreg that separates it from the next inner layer raises the reliability problem of such adhesive joints. The glossy side of the foil is very smooth and provides very little "bonding force". This is because manufacturers of MLB apply so-called oxide treatments on the top of copper tracks to increase their bonding power.

MLB의 제조에 있어서 내층의 구리 표면과 프리프레그 사이의 점착력을 증가시키기 위해 산화 기술을 사용하는 것은 널리 용인된 일이다. 옥사이드 처리가 없으면, 구리와 프리프레그 사이의 본드가 리플로우 땜납의 열 쇼크를 견디기에 불충분하게 된다.The use of oxidation techniques to increase the adhesion between the copper surface of the inner layer and the prepreg in the manufacture of MLB is widely accepted. Without the oxide treatment, the bond between the copper and the prepreg would be insufficient to withstand the thermal shock of the reflow solder.

다층 기판 산업의 형성기 동안은 내층 회로의 패턴이 비교적 덜 빽빽하였으므로, 프리프레그와 내층의 베이스 적층 사이의 본드가 중요하게 고려되지 않았다. 구리 트랙은 경화된 프리프레그에 봉지될 수 있다고 생각되었다. 한편, 오늘날, 내부 회로는 매우 빽빽하고, 대부분의 본딩은 베이스 적층보다는 구리에 대한 것이다. 오늘날, 구리 트랙의 표면은 "점착이 용이(adhesion-prone)"해야 한다.During the formation period of the multilayer substrate industry, the pattern between the inner layer circuits was relatively less dense, so the bond between the prepreg and the base layer of the inner layer was not considered important. It was thought that the copper track could be encapsulated in a cured prepreg. On the other hand, today, the internal circuits are very dense and most of the bonding is for copper rather than base stacks. Today, the surface of the copper track must be "adhesion-prone".

MLB 제조에 사용되는 옥사이드 처리 기술은 문제가 있고, 고가이며, 그들 자신의 기술적 문제점을 낳는다. 그중 하나는 스루-홀 도금에 사용되는 화학 약품에 의해 산화 구리층이 화학적으로 공격되는 것에 기인하는 소위 "핑크 링(pink fing)"이다. 미네럴산(mineral acids)에서 쉽게 용해되는 CuO에 반하여, 구리와의 본딩 처리는 핑크 링에 영향을 받지 않으므로, 금속 구리에 대하여 산화 구리의 감소를 수반하는 브라운 옥사이드 처리의 추가 스텝을 사용하는 것은 이제 습관적이다. 이러한 감소 스텝은 브라운 옥사이드 프로세스를 더욱 복잡하게 하여 그들을 더욱 더 고가로 되게 한다.Oxide treatment techniques used in MLB manufacturing are problematic, expensive and create their own technical problems. One of them is the so-called "pink fing" due to the chemical attack of the copper oxide layer by the chemicals used for through-hole plating. In contrast to CuO, which is readily soluble in mineral acids, bonding with copper is not affected by the pink ring, so using an additional step of brown oxide treatment with a reduction in copper oxide for metallic copper is now possible. It is customary. This reduction step further complicates the brown oxide process, making them even more expensive.

호일의 광택이 있는 면에 본딩 처리가 제공된 특별한 동박이 MLB의 제조에 더욱 적합하다는 것이 제안되었다. 본딩 처리가 호일의 드럼측 상으로 도금되면, 동일한 처리가 호일의 광택이 없는 면 상으로 도금될 때(예를 들면 약 12 lbs./inch)보다 필 강도가 낮아 진다(예를 들면, 약 8 lbs./inch).It has been suggested that special copper foils provided with bonding treatment on the glossy side of the foil are more suitable for the production of MLB. When the bonding treatment is plated onto the foil side of the foil, the peel strength is lower than when the same treatment is plated onto the matte side of the foil (eg about 12 lbs./inch) (eg about 8 lbs./inch).

MLB 생산에 사용하려는 동박에 대하여, 호일의 광택이 있는 면에 현재 적용되어 상당히 낮은 필 강도를 제공하는 브라운 옥사이드 처리가, 필 강도를 실질적으로 전혀 갖지 않는 포일의 광택이 있는 면에 반하여, 그것만으로 그의 봉우리와 계곡 지형 및 그로 인한 마이크로-거칠기로 인해 약 4 lbs/inch의 상당한 필 강도를 갖는 베이스 호일의 광택이 없는 면에 형편좋게 적용될 수 있다는 것을 알았다. 이것이 실행될 때, 필 강도를 예를 들면 7 lbs/inch 등의 소망 레벨로 하기 위해 매우 적은 브라운 옥사이드가 호일의 광택이 없는 면에 적용되어야 한다. 동일한 필 강도를 달성하기 위해 호일의 광택이 있는 면에 적용되어야 하는 더 많은 양의 브라운 옥사이드보다, 저감된 양의 브라운 옥사이드는 구조에 대하여 매우 약하다. 따라서, 금속 구리에 대한 산화 2구리(cupric oxide)의 감소 필요성이 제거될 수 있고 전체 프로세스가 더 단순하고 저가로 되면서, MLB의 품질(특히, 유전 측성 및 땜납 쇼크로 인한 층분리의 저항력)이 향상된다.For copper foils intended for use in MLB production, the brown oxide treatments currently applied to the glossy side of the foil to provide significantly lower peel strength, on its own, as opposed to the glossy side of the foil with virtually no peel strength It has been found that due to its peaks and valley topography and the resulting micro-roughness, it can be favorably applied to the matte side of the base foil with significant peel strength of about 4 lbs / inch. When this is done, very little brown oxide should be applied to the matte side of the foil to achieve a desired level of peel strength, for example 7 lbs / inch. The reduced amount of brown oxide is much weaker for the structure than the higher amount of brown oxide that must be applied to the glossy side of the foil to achieve the same peel strength. Thus, the need to reduce cupric oxide over metallic copper can be eliminated and the overall process becomes simpler and less expensive, while the quality of MLB (particularly the resistance to delamination due to dielectric laterality and solder shock) is reduced. Is improved.

그러나, 상기 특별한 동박을 제조하는 프로세스의 변경은 전통적인 프로세스와 비교할 때, 베이스 호일의 광택이 없는 면 보다도 광택이 있는 면에 대한 단순한 본딩 처리의 적용 이상을 요구한다.However, a change in the process of making such a special copper foil requires more than the application of a simple bonding treatment to the glossy side rather than the matt side of the base foil, compared to the traditional process.

회로 패턴이 패널에 전사될 때, 상기 특별한 호일의 광택이 없는 면은 먼저 "이미징(imaging)"되고 나서, 브라운 옥사이드 처리되므로, 광택이 없는 면을 변색 및 산화로부터 보호하기 위해 "스테인프루핑(stainproofing)"하는 일반적 방법은 상업적 동작에 사용되기에 더욱 적합하게 되도록 재공식화되어야 한다.When the circuit pattern is transferred to the panel, the matte side of the particular foil is first "imaging" and then treated with brown oxide, thus "stainproofing" to protect the matte side from discoloration and oxidation. The general method of "stainproofing" should be reformulated to be more suitable for use in commercial operation.

MLB의 브라운 옥사이드 처리 및 마이크로-에칭 기술은 균일하게 소망 반응 또는 효과를 산출하기 위해 염화 나트륨 또는 과산화 황산 마이크로-에칭 용액이 구리의 표면에 도달해야 한다는 특성을 공통적으로 갖는다. 따라서, 스테인프루프층은 프리클리닝 용액에 의해 용이하게 제거되거나 또는 브라운 옥사이드 또는 마이크로-에치액에 의해 용이하게 침투되어야 한다. 과도하게 들러붙은 스테인프루프층은 구리의 표면과 프로세싱 화학 약품 사이에서 침투불가능한 실드를 형성할 수 있어 소망 반응을 지연시키거나 또는 명백한 불균일성을 발생시킨다.Brown oxide treatment and micro-etching techniques of MLB have in common the property that sodium chloride or peroxide sulfate micro-etching solutions must reach the surface of copper in order to produce the desired reaction or effect evenly. Therefore, the stainproof layer should be easily removed by the precleaning solution or easily penetrated by the brown oxide or the micro-etch solution. An overly adherent stainproof layer can form an impermeable shield between the surface of the copper and the processing chemicals, delaying the desired reaction or causing apparent nonuniformity.

소형화한 전자 부품의 출현에 따라, 매우 빽빽하게 채워진 인쇄 회로 기판이 필요하다. 소형화는 오늘날의 인쇄 회로 기판의 동박 도체 또는 트랙 라인이 5 mils 이하로 좁게 될 것을 요구하는 일이 많다. 미세 라인 회로의 고해상도의 정도는 전자 산업용으로 제조된 동박의 품질, 특히 호일 양면의 표면 품질에 의존한다.With the advent of miniaturized electronic components, very tightly packed printed circuit boards are needed. Miniaturization often requires the copper conductors or track lines of today's printed circuit boards to be narrowed down to less than 5 mils. The degree of high resolution of the fine line circuit depends on the quality of the copper foil produced for the electronics industry, in particular the surface quality of both sides of the foil.

인쇄 회로 기판의 제조에 있어서 구리-클래드 적층으로부터, 구리의 표면에 포토레지스트 물질로 형성된 소망 패턴을 남기는 포토그래픽 기술에 의해 적층의 구리 표면에 소망 인쇄 회로 패턴의 이미지를 형성하는 것은 실제적이다. 포토그래픽 이미징을 선명하고 정밀하게 하기 위해, 포토레지스트는 호일의 표면에서 잘 확산되어 그것에 잘 점착되어야 한다.In the manufacture of printed circuit boards, it is practical to form an image of a desired printed circuit pattern on a copper surface of the laminate from a copper-clad laminate by a photographic technique that leaves a desired pattern formed of a photoresist material on the surface of copper. In order to sharpen and precise photographic imaging, the photoresist must diffuse well on the surface of the foil and adhere well to it.

인쇄 회로 기판의 제조에 있어서 양호한 레지스트 점착력을 달성하기 위해 동박의 광택이 있는 면의 표면을 거칠게 하는 것은 실제적이다. 이러한 러퍼닝(roughening)은 호일 제조 업자가 호일이 사용자에게 도착하기 전에 그것을 산화 및 변색으로부터 보호하기 위해 호일에 도포하는 들어붙어 떨어지지 않는 스테인프루프막을 제거한다. 포토레지스트는 스테인프루프막에 점착하지 않으므로, 제거되어야 한다. 따라서, 호일 표면의 러퍼닝은 트랙 라인의 양호한 해상도의 조건인 포토레지스트 점착력을 촉진하기 위해, 구리 표면 지형을 매끄러움서 마이크로-거칠기로 변경할 뿐만아니라, 스테인프루프막의 제거를 목적으로 한다.It is practical to roughen the surface of the glossy surface of copper foil in order to achieve good resist adhesion in the manufacture of a printed circuit board. This roughening removes the non-sticking stainproof film that the foil manufacturer applies to the foil to protect it from oxidation and discoloration before the foil arrives at the user. The photoresist does not adhere to the stainproof film, so it must be removed. Therefore, the roughing of the foil surface aims to remove the stainproof film as well as change the copper surface topography to smoothness and micro-roughness to promote photoresist adhesion, which is a condition of good resolution of the track line.

이러한 러퍼닝은 기계적 수단(예를 들면, 브러쉬에 의한 연마, 속돌에 의한 스크러빙) 또는 화학적 수단(소위 마이크로-에칭)에 의해 실행되고, 상기 화학적 수단은 구리-클래드 적층의 구리 표면에 산화용 미네럴산의 에칭 작용을 실시하는 것에 의해 달성된다. 그러한 산은 구리 그레인 경계를 따라 호일의 매끄러운 면을 공격하므로, 구덩이와 구멍이 생겨서 구리 표면이 매끄러움에서 마이크로-거칠기로 변경된다.Such roughening is carried out by mechanical means (eg brushing, scrubbing by scrubbing) or by chemical means (so-called micro-etching), which chemical means are used for the oxidation of copper on the copper surface of the copper-clad laminate. It is achieved by performing an etching operation of an acid. Such acids attack the smooth side of the foil along the copper grain boundaries, causing pits and holes to change the copper surface from smooth to micro-roughness.

MLB의 제조에 있어서, 동박은 적층된다(중합 기판에 두 번 본드됨). 먼저, 얇은 양면 구리-클래드 적층을 만든다. 그후, 이들 적층을 이미지 패터닝하고 불필요한 구리를 에칭하여 소망 회로 패턴을 만든다. 그러한 방식으로 준비된 양면 기판을 몇층 함께 적층하되, 각 안쪽 기판을 다른 것과 유전적으로 분리하기 위해 그들 사이에 프리프레그 시트를 삽입한다. 그후, 그러한 회로 기판과 프리프레그를 쌓은 것을 함께 적층하여 모놀리식 다층 기판을 형성한다. 그후, 기판의 미리배열된 위치에서 구멍을 펀치하거나 또는 뚫고, 구리-트랙 도선의 모든 층사이에서의 전기적 상호접속이 보장되도록 소위 구리의 스루-홀 도금을 사용한다.In the production of MLB, copper foil is laminated (bonded twice to the polymerized substrate). First, a thin double sided copper-clad laminate is made. These stacks are then image patterned and the unnecessary copper is etched to create the desired circuit pattern. Several layers of the double-sided substrate prepared in such a manner are stacked together, with a prepreg sheet inserted between them to genetically separate each inner substrate from the other. Thereafter, the stacked circuit boards and prepregs are stacked together to form a monolithic multilayer substrate. Thereafter, holes are punched or drilled at prearranged positions of the substrate and so-called copper through-hole plating is used to ensure electrical interconnection between all layers of the copper-track conductor.

두 번째(소위 B 단계) 적층중에는 트랙 라인의 상면(이미지 패터닝을 위해 사용된 표면)과 프리프레그의 시트 사이에서의 양호한 본딩이 요구된다.During the second (so-called step B) lamination, good bonding between the top surface of the track line (the surface used for image patterning) and the sheet of prepreg is required.

MLB의 제조에 있어서 중합 프리프레그에 대한 그들의 본딩력을 향상시키기 위해 트랙 라인의 상면의 마이크로-지형을 변경하는 소위 브라운 옥사이드 처리를 그들의 회로 패턴이 있는 내층 기판에 실시하는 것은 실제적이다. 이러한 브라운 옥사이드 처리는 그의 산화 작용에 의해, 전해조의 종류 및 동작 조건에 따라, 가능하다면 산화 2구리(Cu2O)의 혼합물에 있어서, 노출된 구리 트랙의 상면의 금속 구리를 산화 구리(CuO)로 변환시키는 염화 나트륨의 알카리성 용액에 기판을 담그는 것에 의해 발생된다. 이러한 옥사이드 코팅은 구리 트랙의 표면에 수직으로 수지상 결정(dendritic crystals) 형상으로 성장한다. 따라서, 중합 기판에 대한 본딩에 유용한 표면 영역이 증가되고 증가된 본딩력이 달성된다.In the production of MLB it is practical to carry out so-called brown oxide treatments on the inner layer substrates with their circuit patterns to alter the micro-topography of the top surface of the track lines in order to improve their bonding power to the polymerization prepregs. This brown oxide treatment, due to its oxidation, depends on the type and operating conditions of the electrolytic cell, if possible, in a mixture of cupric oxide (Cu 2 O), the metal copper on the upper surface of the exposed copper tracks (CuO). By dipping the substrate in an alkaline solution of sodium chloride which is converted to This oxide coating grows in the form of dendritic crystals perpendicular to the surface of the copper track. Thus, the surface area useful for bonding to the polymeric substrate is increased and increased bonding force is achieved.

동박에 대한 본딩 처리에 관한 여러 특허는 기판에 본딩되는 호일의 한면 또는 양면에 본딩 처리를 실시하거나(미국 특허 5,207,889호) 또는 기판에 대한 적층에 사용되는 동박의 처리가 기판에 적층될 호일 면의 구리의 길딩층(gilding layer)에 앞서 구리의 수지상층을 전착하는 것을 포함하는 것(미국 특허 4,572,768호)을 기재하고 있다. 또한, 거울같이 광택이 있는 면 또는 "새틴같은 마무리를 갖는 구리-클래드 적층"(광택이 없는 면)을 갖는 최종 구리-클래드 적층의 표면 특성에 대하여 융통성을 달성하기 위해 호일의 광택이 있는 또는 광택이 없는 면을 사용하는 것은 미국 특허 3,998,601호에 기재되어 있다. 미국 특허 3,857,681호는 중합 기판에 적층할 때 본드 강도를 개선하기 위해 동박의 표면중 적어도 한쪽에 구리 수지상 및 길딩층을 도포하고 나서 적층 변색 또는 얼룩을 방지하기 위해 아연 코팅을 도포하는 것을 기재하고 있다.Several patents relating to bonding treatments for copper foil provide a bonding treatment on one or both sides of the foil bonded to the substrate (US Pat. No. 5,207,889), or the surface of the foil on which the treatment of copper foil used for lamination to the substrate is to be laminated to the substrate. US Pat. No. 4,572,768 describes the electrodeposition of a dendritic layer of copper prior to the copper's Gilding layer. In addition, the glossy or gloss of the foil to achieve flexibility with respect to the surface properties of the final copper-clad laminate with a mirror-polished surface or a "copper-clad laminate with a satin-like finish" (matte side). The use of cotton without this is described in US Pat. No. 3,998,601. U.S. Patent No. 3,857,681 describes applying a copper resinous and guild layer to at least one of the surfaces of a copper foil to improve bond strength when laminated to a polymeric substrate and then applying a zinc coating to prevent lamination discoloration or staining. .

미국 특허 3,625,844호 및 3,853,716호에 기재된 바와 같이, 변색 및 산화에 대하여 보호하기 위해 동박 표면에 스테인프루핑 크롬산층을 도포하는 것도 공지이다.As described in US Pat. Nos. 3,625,844 and 3,853,716, it is also known to apply a stainproofing chromic acid layer to the copper foil surface to protect against discoloration and oxidation.

그 자신의 마이크로-거칠기 및 그로 인한 본딩력을 갖는 호일의 광택이 없는 면은 마이크로-에칭 또는 기계적 연마에 의해 거칠게 되더라도, 호일의 종래 사용되는 광택이 있는 면보다 브라운 옥사이드의 층이 성장하기에 좋은 면이다.The matte side of the foil with its own micro-roughness and the resulting bonding force, even if it is roughened by micro-etching or mechanical polishing, is better for growing a layer of brown oxide than the conventionally polished side of the foil. to be.

본 발명은 동박(copper foil)의 표면을 변색(ternishing) 및 산화(oxidation)에 대하여 보호하는 방법 및 인쇄 회로 기판(printed circuit boards), 특히 다층 인쇄 회로 기판의 제조에 사용되기에 적합한 전착된 동박(electrodeposited copper foil)에 관한 것이다.The present invention provides a method of protecting the surface of a copper foil against ternishing and oxidation and electrodeposited copper foil suitable for use in the manufacture of printed circuit boards, in particular multilayer printed circuit boards. (electrodeposited copper foil).

본 발명의 다음의 설명은 그의 일부를 형성하는 첨부 도면을 참조하여 더 잘 이해될 것이다. 도면에 있어서,The following description of the invention will be better understood with reference to the accompanying drawings, which form a part thereof. In the drawings,

도 1은 종래 구리 베이스 호일을 도시한 도면.1 shows a conventional copper base foil.

도 2는 그의 조판측이 조판 처리된 종래 완성된 동박을 도시한 도면.Fig. 2 is a view showing a conventionally completed copper foil in which the typesetting side thereof is typesetting;

도 3은 본 발명에 따른 동박을 도시한 도면.3 is a view showing a copper foil according to the present invention.

본 발명의 일반적 목적은 고해상도 이미지 패터닝에 특히 적합하게 되도록 동박의 광택이 없는 표면의 표면 특성을 제어하는 방법 및 인쇄 회로 기판의 제조중 알카리의 수용액에서 용해에 의해 용이하게 제거될 수 있는 스테인프루프핑층을 광택이 없는 표면에 마련하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적 및 효과는 다음의 설명 및 본 발명의 실시로부터 명확하게 될 것이다.It is a general object of the present invention to provide a method for controlling the surface properties of a matt surface of a copper foil to make it particularly suitable for high resolution image patterning and a stainproofing layer that can be easily removed by dissolution in an aqueous solution of alkali during the manufacture of a printed circuit board. It is to provide a method for providing a to a matt surface. Other objects and effects of the invention will be apparent from the following description and practice of the invention.

본 발명의 상기 목적을 달성하기 위해, 광택이 없는 표면과 그 반대쪽 광택이 있는 표면을 갖는 전착된 구리 베이스 호일을 포함하는 인쇄 회로 기판의 제조에 적합한 동박, 금속성의 아연 및 하나 이상의 3가 크롬 화합물을 포함하고 알카리성 용액에 용해되는 광택이 없는 면에 마련된 산화-변색 보호층, 및 광택이 있는 표면에 마련된 전착된 구리 포함 본딩 처리가 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, copper foil, metallic zinc and at least one trivalent chromium compound suitable for the production of a printed circuit board comprising an electrodeposited copper base foil having a matt surface and a glossy surface opposite it And an oxidation-chromic protective layer provided on the matte side, which is dissolved in an alkaline solution, and an electrodeposited copper comprising bonding process provided on the polished surface.

광택이 없는 표면상의 보호층에서 아연(금속성 아연으로 계산됨) 대 크롬(금속성 크롬으로 계산됨)의 중량비는 적어도 1:1이며, 바람직하게는 약 2:1이다.The weight ratio of zinc (calculated as metallic zinc) to chromium (calculated as metallic chromium) to at least 1: 1 in the protective layer on the matte surface is preferably about 2: 1.

본 발명의 다른 실시예에서는 변색 및 산화에 대하여 동박의 표면을 보호하는 방법이 6가 크롬 이온 함유 음이온 및 아연을 함유하는 산성 용액을 포함하는 전해질을 형성하고, 상기 전해질에 동박을 투입하고, 전해질에 투입되는 동안에 아연 및 하나이상의 크롬산염을 함유하는 보호층에 동박 캐소드가 그 성분으로 형성되고, 적어도 1:1의 아연 대 크롬비를 갖는다. 전해질은 바람직하게는 3 내지 4.5pH를 갖는다.In another embodiment of the present invention, the method of protecting the surface of the copper foil against discoloration and oxidation forms an electrolyte comprising an acidic solution containing a hexavalent chromium ion-containing anion and zinc, and injects the copper foil into the electrolyte. A copper foil cathode is formed as a component thereof in a protective layer containing zinc and at least one chromate during its introduction into, and has a zinc to chromium ratio of at least 1: 1. The electrolyte preferably has 3 to 4.5 pH.

본 발명에 따르면, 호일의 광택이 없는 면에는 호일의 사용전 산화로부터 호일을 보호하면서, 브러싱, 스크러빙 또는 마이크로-에칭을 필요로 하지 않고, 저온에서(예를 들면, 약 8 lbs./inch이고 대략 분위기) 수성 수산화 나트륨 또는 칼륨 등의 묽은 알카리성 용액에 단순히 담그는 것만으로 구리-클래드 적층의 표면으로 부터 용이하게 제거될 수 있는 스테인프루프핑층(스테인프루핑 전해액에서 유도되고 호일 표면에 전해적으로 도포됨)이 마련된다.According to the present invention, the matte side of the foil does not require brushing, scrubbing or micro-etching while protecting the foil from pre-use oxidation of the foil and at low temperatures (eg about 8 lbs./inch Rough atmosphere) Stainproofing layer (derived from stainproofing electrolyte and electrolytically applied to foil surface) that can be easily removed from the surface of copper-clad laminates by simply immersing in dilute alkaline solution such as aqueous sodium hydroxide or potassium Is provided).

동박의 제조에 있어서 스테인프루핑 프로세스의 목적은 공기중 산화뿐만 아니라 구리-클래드 적층이 제조되는 적층 프로세스중 사용되는 상승 온도에서의 산화로부터 보호하는 것에 의해 호일의 저장 수명을 연장하는 보호 코팅을 호일의 표면에 형성하는 것이다.The purpose of the stainproofing process in the production of copper foil is to protect the foil from a protective coating that extends the shelf life of the foil by protecting it from oxidation in air as well as oxidation at elevated temperatures used during the lamination process in which copper-clad laminates are manufactured. To form on the surface of the.

동박을 산화에 대하여 보호하는 스테인프루핑층은 호일의 저장 수명을 단지 연장하는 것 이외의 기능을 갖는다. 일단 구리-클래드 적층이 다음 프로세스에 대비하면, 스테인프루프핑 화합물의 완전한 제거가 포토레지스트의 양호한 점착력, 에천트(etchants)에 대한 방해받지 않는 응답 및 브라운 옥사이드 처리의 양호한 용인성을 보증할 것을 요구하므로, 보호층은 알카리에서의 신속하고 완전한 용해에 의해 호일의 이미지 패터닝 면에서 용이하게 제거되어야 한다. 따라서, 호일의 "프로세싱(processing)" 면(이미징이 실시되는 면)을 보호하는 스테인프루핑층의 종류, 구조, 화학적 조성 및 두께는 매우 중요하다.The stainproofing layer that protects the copper foil against oxidation has a function other than merely extending the shelf life of the foil. Once the copper-clad laminate is ready for the next process, it is required that complete removal of the stainproofing compound ensures good adhesion of the photoresist, unobstructed response to etchants and good tolerability of the brown oxide treatment. Therefore, the protective layer should be easily removed in terms of image patterning of the foil by rapid and complete dissolution in alkali. Therefore, the type, structure, chemical composition and thickness of the stainproofing layer protecting the "processing" side of the foil (the side on which the imaging is performed) are very important.

본 발명은 회전하는 드럼 캐소드상에 전착에 의해 생성되는 동박이 동일하지 않는 2개의 상면을 갖는 다는 사실을 이용한다. 드럼에 인접하는 표면, 즉 호일의 광택이 있는 면은 매우 크게 확대하여 볼 때에도, 비교적 평탄하고 매끄럽지만, 호일의 광택이 없는 면은 이미 마이크로-거칠다(고해상도 전자 현미경으로 보았을 때, 표면은 마이크로-봉우리와 마이크로-계곡으로 구성된 것으로 보인다). 또한, 마이크로-거칠기의 정도는 이 경우 기계적 또는 화학적 러퍼닝(roughening)이 인쇄 회로 기판의 제조 업자에 의해 실행될 때보다 더 훌륭하게 동박의 제조 업자에 의해 제어될 수 있다.The present invention takes advantage of the fact that the copper foil produced by electrodeposition on the rotating drum cathode has two unequal top surfaces. The surface adjacent to the drum, i.e. the glossy side of the foil, is relatively flat and smooth even when viewed at very large magnification, but the matte side of the foil is already micro-rough (as seen with high-resolution electron microscopy, the surface is micro- Seems to consist of peaks and micro-valleys). In addition, the degree of micro-roughness can in this case be controlled by the manufacturer of the copper foil better than when mechanical or chemical roughening is performed by the manufacturer of the printed circuit board.

따라서, 중합 물질까지 호일의 광택이 없는 면을 본딩하는 것에 의해 작성되는 적층은 우수한 포토레지시트 점착력을 보증하므로, 고정도의 선명도의 미세-라인 정밀도를 보증한다. 호일의 광택이 있는 면(또는 드럼측)에 적용된 본딩 처리는 중합 기판에 대하여 트랙 라인의 양호한 고착을 보증한다.Thus, the lamination produced by bonding the matte side of the foil to the polymeric material ensures excellent photoresist adhesive force, thus ensuring fine-line precision of high definition sharpness. Bonding treatments applied to the glossy side of the foil (or drum side) ensure good adhesion of the track lines to the polymeric substrate.

이미지 패터닝에 광택이 없는 면을 사용하고 호일의 광택이 있는 면에 본딩 처리가 적용되는 구리 호일의 제조로부터 본 발명의 또 다른 효과가 발생된다. 이 효과는 전자 패키징에 있어서 회로의 가장 높은 기능 밀도를 달성할 수 있으므로, 그러한 호일은 현재 인쇄 회로 기판 시장에서 지배적인 MLB의 제조에 사용되기에 특히 적합하다.Another effect of the present invention arises from the production of copper foil which uses a matt surface for image patterning and a bonding treatment is applied to the glossy surface of the foil. Since this effect can achieve the highest functional density of the circuit in electronic packaging, such foils are particularly suitable for use in the manufacture of MLBs, which are currently dominant in the printed circuit board market.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따라 완성된 동박은 이하 크롬산염(chromate)이라고 하는 3가 크롬(trivalent chromium)의 하나이상의 화합물과 아연을 함유하는 보호층(28)이 전착된 광택이 없는 표면(24)을 갖는 전착된 구리 베이스 호일(20)을 포함한다. 호일(20)은 전착된 본딩 처리(26)가 있는 매끄럽거나 또는 광택이 있는 면(22)을 갖는다. 생 호일의 광택이 없는 표면은 약 3 내지 약 10, 더욱 바람직하게는 약 5 미크론의 표면 거칠기 또는 R2(다음에 정의함)를 갖는 것이 바람직하다.Referring to Figure 3, the copper foil completed according to the present invention is a matte surface on which a protective layer 28 containing zinc and one or more compounds of trivalent chromium, hereafter referred to as chromate, is deposited. Electrodeposited copper base foil 20 having 24. The foil 20 has a smooth or polished face 22 with electrodeposited bonding treatment 26. It is preferred that the matte surface of the raw foil has a surface roughness or R 2 (defined below) of about 3 to about 10, more preferably about 5 microns.

베이스 호일은 얇은 호일이 구리 이온을 함유하는 전해액으로부터 전해액에 부분적으로 담긴 회전 드럼 캐소드의 매끄러운 표면상에 전착되고 나서, 드럼의 표면으로부터 벗겨지고 쪼개져서 감기는 방법 등의 동박을 제조하는 임의의 공지 기술에 의해 형성될 수 있다. 그렇게 제조된 동박은 드럼측에서 매끄럽거나 또는 광택이 있는 한쪽 표면과 그것에 대향하여 전해액측에서 광택이 없는 다른 표면을 갖는다.The base foil is any known method for producing a copper foil such as a method in which a thin foil is electrodeposited on a smooth surface of a rotating drum cathode partially immersed in an electrolyte from an electrolyte solution containing copper ions, and then peeled off from the surface of the drum. Can be formed by technology. The copper foil thus produced has one surface that is smooth or glossy on the drum side and the other surface that is not glossy on the electrolyte side opposite thereto.

인쇄 회로용 구리-클래드 적층의 제조에 있어서, 동박은 중합 기판(에폭시,폴리이미드 또는 유리 섬유 조직이 보강된 수지 등의 합성 물질)에 두 개의 물질 사이의 경계면에서의 기계적 맞물림(mechanical interlocking)에 의해 중합 기판에 본딩된다.In the manufacture of copper-clad laminates for printed circuits, copper foil is subjected to mechanical interlocking at the interface between two materials on a polymeric substrate (synthetic material such as epoxy, polyimide or resin reinforced with glass fiber tissue). By bonding to the polymerization substrate.

고정도의 맞물림이 달성되도록, 호일의 본딩면에는 본딩 처리가 제공된다. 그러한 처리는 베이스 동박의 광택이 있는 또는 매끄러운 (드럼) 면에 전착되는 구리의 둥근 마이크로-돌기의 매우 빽빽한 코팅으로 구성된다.Bonding treatment is provided on the bonding surface of the foil so that a high degree of engagement is achieved. Such treatment consists of a very dense coating of round micro-projections of copper electrodeposited on the shiny or smooth (drum) side of the base copper foil.

동박의 필 강도(호일을 폴리머 기판으로부터 분리 또는 때어내기 위해 필요한 힘)는 각각의 마이크로-돌기, 그들의 기계적 강도 및 경도, 표면 면적당 밀도 및 베이스 호일의 드럼측 매끄러운 표면상의 그들의 분포에 의존한다. 또한, 상기 언급한 모든 요인은 본딩 처리가 전착되는 조건에 의존한다.The peel strength of the copper foil (the force required to separate or flake the foil from the polymer substrate) depends on the respective micro-projections, their mechanical strength and hardness, density per surface area and their distribution on the drum side smooth surface of the base foil. In addition, all the above-mentioned factors depend on the conditions in which the bonding process is electrodeposited.

바람직한 본딩 처리는 베이스 또는 "생" 호일의 광택이 있는 면에 4개의 연속하는 전착 스텝을 실시하는 것에 의해 실행된다. 첫 번째는 매우 높은 정도로 광택이 없는 면의 실제 표면 영역을 향상시켜서 호일의 본딩 능력을 향상시키는 마이크로-수지상 구리(micro-dendritic copper)를 퇴적하는 것이다. 그후, 그의 기능이 수지상층을 보강하는 것인 봉지 또는 길딩층을 전착하여, PCB의 적층 단계에서 액체 수지의 횡방향 전단력에 영향을 받지 않게 한다. 그후, 스테인프루프핑층을 도포하고 나서, 소위 장벽층을 2층 구리 처리에 퇴적한다.Preferred bonding treatments are carried out by carrying out four successive electrodeposition steps on the glossy side of the base or " raw " foil. The first is to deposit micro-dendritic copper, which improves the bonding ability of the foil by improving the actual surface area of the matte side to a very high degree. Thereafter, the bag or the guild layer whose function is to reinforce the dendritic layer is electrodeposited so that it is not affected by the transverse shear force of the liquid resin in the lamination step of the PCB. Thereafter, after the stainproofing layer is applied, a so-called barrier layer is deposited on the two-layer copper treatment.

수지상 퇴적물의 목적은 그 특성이 호일의 본딩 특징에 궁극적으로 책임이 있으므로, 광택이 있는 면의 "진짜(true)" 표면 영역을 증가시키는 것이다. 수지상 퇴적물을 구성하는 수지상 마이크로-돌기의 형상, 높이 기계적 강도 및 표면 면적당 개수는 모든 처리 단계가 완료된 후 호일의 적절한 본드 강도를 달성함에 있어서 도움이 되는 인자이다. 수지상 퇴적물, 즉 첫 번째 처리 단계는 비교적 기계적으로 약하고 수용불가능한 처리 전달 특성을 부여한다.The purpose of dendritic deposits is to increase the "true" surface area of the polished side, since its properties are ultimately responsible for the bonding characteristics of the foil. The shape, height mechanical strength and number per surface area of the dendritic micro-projections constituting the dendritic deposit are helpful factors in achieving the proper bond strength of the foil after all processing steps have been completed. Dendritic deposits, the first treatment step, impart relatively mechanically weak and unacceptable treatment delivery properties.

처리의 봉지 스텝은 "처리 전달(treatment transfer)"하려는 호일의 경향을 제거하여 적층의 유전 특성 저하를 일으킬 수 있는 "적층 스테이닝(laminate staining)"을 제거하므로, 매우 중요하다. 이러한 두 번째 처리 단계의 역할은 부서지기 쉬운 수지상층과 수지상 결정을 베이스 호일에 고착시키는 건강하고 강한 금속 구리의 얇은 층과를 오버플레이트(overplate)함으로써 부서지기 쉬우 수지상층을 기계적으로 보강하는 것이다. 그러한 수지상-봉지 복합 구조는 높은 본드 강도 및 처리 전달의 결여에 있다. 이것을 보증하는 처리 파라미터는 비교적 좁다. 길딩 퇴적물의 양이 너무 적으면, 호일은 처리 전달이 부여된다. 한편, 길딩층이 너무 두꺼우면, 필 강도의 부분적 손실을 기대할 수 있다. 이들 첫 번째 처리의 두층은 극미세하고 둥근 마이크로-돌기의 형태로 순수 구리로 구성된다.The encapsulation step of the treatment is very important, as it eliminates the tendency of the foil to "treatment transfer" and thus eliminates "laminate staining" which can lead to degradation of the dielectric properties of the laminate. The role of this second treatment step is to mechanically reinforce the brittle dendritic layer by overplate the brittle dendritic layer and a thin layer of healthy and strong metallic copper that adheres the dendritic crystals to the base foil. Such dendritic-encapsulated composite structures suffer from high bond strengths and lack of process delivery. The processing parameters that guarantee this are relatively narrow. If the amount of guild deposits is too small, the foil is given a process delivery. On the other hand, if the guild layer is too thick, a partial loss of peel strength can be expected. The two layers of these first treatments consist of pure copper in the form of microscopic and round micro-projections.

2층 구리 본딩 처리는 소위 장벽층이라고 하는 아연 또는 아연 합금의 매우 얇은 층을 전착할 수 있다. PCB용 구리-클래드 적층의 제조중, 아연을 함유하는 층은 고체 상태에서 금속의 가열 확산 프로세스에 의해 밑에 있는 모든 구리 본딩 처리와 합금한다. 그 결과, 모든 구리 처리의 표면 상에 화학적으로 적합한 알파 황동의 층이 형성된다. 그의 목적은 직접 구리-에폭시 수직 접촉을 방지하는 것이고, 이것은 아연을 함유하는 층(적층중 알파 황동으로 변환됨)을 장벽층이라고 하기 때문이다. 구리 만으로 구성된 본딩 처리가 에폭시 수지계와 적층되면, 높은 적층 온도에서 수지의 아미노기와 반응하는 경향이 있다. 또한, 이것은 호일-수지 경계면에서 습기를 발생시킬 수 있어, "미즈링(mealsing)"의 유해한 효과 및 어쩌면 층분리를 일으킨다. 모든 구리 본딩 처리 상에 도금된 장벽층은 이들 유해한 효과를 방지한다.The two-layer copper bonding treatment can electrodeposit a very thin layer of zinc or zinc alloy called a barrier layer. During the manufacture of copper-clad laminates for PCBs, the zinc-containing layer alloys all underlying copper bonding treatments by a heat diffusion process of the metal in the solid state. As a result, a layer of chemically suitable alpha brass is formed on the surface of all copper treatments. Its purpose is to prevent direct copper-epoxy vertical contact, because the layer containing zinc (converted to alpha brass in the stack) is called the barrier layer. When the bonding treatment composed only of copper is laminated with the epoxy resin system, it tends to react with the amino groups of the resin at high lamination temperatures. In addition, this can generate moisture at the foil-resin interface, causing the detrimental effect of "mealsing" and possibly delamination. Barrier layers plated on all copper bonding treatments prevent these deleterious effects.

상술한 모든 처리 3단계는 당분야에서 잘 알려진 바와 같이, 호일의 매끄러운 면의 지형 및 형태를 변경하여 표면 영역의 기계적 강도를 보증하는 전착에 의해 실행된다.All three treatment steps described above are carried out by electrodeposition, as is well known in the art, to alter the topography and shape of the smooth side of the foil to ensure the mechanical strength of the surface area.

그후 상술한 바와 같이 처리된 호일에는 표면의 화학적 성질을 변경하는 전기 화학적 스테인프루프가 실시될 수 있다. 이 스텝의 결과, 본딩 표면은 화학적으로 안정하게 된다. 이러한 스테인프루핑 동작은 기판에 대한 호일의 점착력을 크게 감소시킬 수 있는 연약한 표면 막을 제거하여, 처리된 표면에 그의 특성의 "내구성(durability)"을 주는 것에 대하여 책임이 있는 제어된 두께의 안정한 막을 제공한다.The foil treated as described above may then be subjected to an electrochemical stainproof which alters the chemical properties of the surface. As a result of this step, the bonding surface is chemically stable. This stainproofing action removes the soft surface film that can greatly reduce the adhesion of the foil to the substrate, resulting in a stable film of controlled thickness responsible for giving the treated surface a "durability" of its properties. to provide.

상기 본딩 처리, 장벽층 및 스테인프루핑은 미국 특허 4,572,768호(Wolsik 등), 미국 특허 5,207,889호(Wolski 등), 미국 특허 Re 30.180 및/또는 미국 특허 3,857,681호(Yates 등)에 기재된 방법에 의해 베이스 호일의 광택이 있는 표면에 도포될 수 있다.The bonding treatment, barrier layer and stainproofing are based on the method described in US Pat. No. 4,572,768 (Wolsik et al.), US Pat. No. 5,207,889 (Wolski et al.), US Pat. Re 30.180 and / or US Pat. No. 3,857,681 (Yates et al.). It can be applied to the glossy surface of the foil.

스테인프루프층의 적절한 화학적 조성 및 두께는 그의 보호 기능을 감소시키지 않으면서, 양호하고 용이하게 제거가능한 스테인프루프층을 달성함에 있어서 매우 중요하다.The proper chemical composition and thickness of the stainproof layer is of great importance in achieving a good and easily removable stainproof layer without reducing its protective function.

본 발명에 따라 스테인프루핑의 층을 호일의 광택이 없는 면에 제공하는 것은 크롬 이온과 금속 아연의 동시 퇴적을 수반하고, 이것은 전해액, 즉 크롬산의 하나의 성분이 호일 표면(캐소드)에서 금속 상태가 아니라 3가의 상태에 대하여 감소되고 이것은 또 광택이 없는 표면(24)에 크롬산염 스테인프루핑층이 형성되게 하므로, 합금 도금의 매우 드문 경우이다.Providing a layer of stainproofing on the matte side of the foil according to the invention involves the simultaneous deposition of chromium ions and metal zinc, in which one component of the electrolyte, ie chromic acid, is in a metallic state at the foil surface (cathode) Is reduced for the trivalent state, which is also a very rare case of alloy plating, since it also results in the formation of a chromate stainproofing layer on the matt surface 24.

본 발명에 사용되는 스테인프루핑 전해액은 크롬산염과 아연산염의 2중 기능을 가지므로, 통상 전환 코팅의 기계적 보호 뿐만아니라 통상 아연 코팅의 전기 화학적(희생적인) 보호를 모두 제공하는 2중의 보호 역할을 하는 본 발명의 스테인프루핑의 보호층을 형성한다.Since the stainproofing electrolyte used in the present invention has a double function of chromate and zincate, it is a double protection role that provides both mechanical protection of the conversion coating as well as electrochemical (sacrifice) protection of the zinc coating. A protective layer of stainproofing of the present invention is formed.

크롬산염과 금속 아연의 공동 퇴적을 가능하게 하는 인자는 전해액의 pH이다. 매우 낮은 pH값, 예를 들면 pH 2(3 g/l CrO3의 값)에서, 6가의 크롬 화합물은 매우 강한 산화체이므로, 아연의 캐소드의 저감을 중화한다. 그러한 Ph에서, 표준 전극 전위 E0는 다음의 반응에 대하여 +1.33 V의 값을 갖고,The factor that enables co-deposition of chromate and metal zinc is the pH of the electrolyte. At very low pH values, for example pH 2 (value of 3 g / l CrO 3 ), hexavalent chromium compounds are very strong oxidants, thus neutralizing the reduction of the cathode of zinc. At such Ph, the standard electrode potential E 0 has a value of +1.33 V for the following reaction,

Cr2O7 2-+ 14H++ 6e = 2Cr3++ 7H2OCr 2 O 7 2- + 14H + + 6e = 2Cr 3+ + 7H 2 O

그러한 상태하에서 아연의 공동 퇴적은 불가능하다. 기본 해법에 있어서, 중크롬산염보다 크롬산염이 널리 행해지는 종류이고, 그것에 의해 산화가 매우 적다.Under such conditions, co-deposition of zinc is not possible. In the basic solution, chromate is more widely used than dichromate, and there is very little oxidation.

반응reaction

CrO4 2-+ 4H2O + 3e = Cr(OH)3+ 50H-E0=0.13 VCrO 4 2- + 4H 2 O + 3e = Cr (OH) 3 + 50H - E 0 = 0.13 V

은 아연의 표준 전극 전위 E0= 0.76에 매우 가깝고, 크롬산염과 금속 아연의 퇴적을 가능하게 한다.It is very close to the standard electrode potential E 0 = 0.76 of silver zinc, allowing the deposition of chromate and metal zinc.

본 발명에 따르면, 대부분의 전해액은 적당한 산성이고, 바람직하게는 약 3 내지 약 4.5, 더욱 바람직하게는 약 3.5 내지 악 4의 pH를 가지며, 통상 전해액은 물론 알카리성에서 먼 약 4의 pH를 갖지만, 대부분의 전해액을 참조한다. 그러나, 호일-용액 경계면에서의 pH는 7을 초과한다. 전류의 흐름이 있을 때마다, 캐소드(호일)에서 화학종의 감소가 반드시 있다. 현재의 프로세스에서, 캐소드의 감소는 다음과 같다According to the present invention, most electrolytes are moderately acidic, preferably have a pH of about 3 to about 4.5, more preferably about 3.5 to evil 4, and usually have a pH of about 4 away from alkaline as well as electrolytes, See most electrolytes. However, the pH at the foil-solution interface is above 7. Every time there is a flow of current, there is necessarily a reduction of species at the cathode (foil). In the current process, the reduction of cathode is

Cr+6의 감소(상기 참조)Reduction of Cr +6 (see above)

아연의 감소 Zn2++ 2e = ZnReduction of zinc Zn 2+ + 2e = Zn

물의 감소 2H2O + 2e = 2OH-+ H2 Reduced water 2H 2 O + 2e = 2OH - + H 2

마지막 반응에서, 즉, 상술한 pH의 국부적 증가에 책임이 있는 호일 표면에서의 수소의 방출에 의해, 아연의 퇴적과 크롬산염층의 동시 침전이 허용된다.In the last reaction, ie by the release of hydrogen at the foil surface responsible for the local increase in pH described above, the deposition of zinc and simultaneous precipitation of the chromate layer are allowed.

표면 분석의 수단 방법(스캐닝 어거 마이크로프로브(scanning auger microprobe) 및 ESCA(electron spectroscopy of chemical analysis))을 사용하여 실험용 스테인프루프층의 화학적 조성을 연구하는 것에 의해, 스테인프루프용 층은 알카리에 담그는 것에 의해 용이하게 제거가능하면서 양호한 보호 작용을 할 수 있고, 통상 약 10-20%의 크롬(금속 크롬으로서 산출함) 및 20-40%의 아연(금속 아연으로서 산출함)을 포함하며, 밸런스는 물이고, 100 Å 미만의 두께를 갖는 다는 것을 알았다. 아연에 대한 크롬의 비율은 매우 중요하다. 층내의 비교적 높은 아연 함유량은 층이 알카리에 의해 용이하게 용해되고, 이 금속의 양성적인 특성으로 인해 수산화 나트륨에서 용해되어 많은 양의 수소를 방출하면서 아연산염 나트륨을 형성한는 것을 보장한다. 따라서, 스테인프루핑은 중량당 적어도 1:1, 바람직하게는 2:1의 크롬대 아연비(금속으로서 산출함)를 갖는다.By studying the chemical composition of the experimental stainproof layer using a means of surface analysis (scanning auger microprobe and electron spectroscopy of chemical analysis), the layer for stainproof layer is dipped in alkali. It is easily removable and can provide good protection and usually contains about 10-20% chromium (calculated as metal chromium) and 20-40% zinc (calculated as metal zinc), with a balance of water , It has been found that it has a thickness of less than 100 mm 3. The ratio of chromium to zinc is very important. The relatively high zinc content in the layer ensures that the layer is easily dissolved by alkali and dissolves in sodium hydroxide due to the positive nature of this metal to form sodium citrate while releasing a large amount of hydrogen. Thus, stainproofing has a chromium to zinc ratio (calculated as metal) of at least 1: 1, preferably 2: 1, by weight.

아연의 원자가 보호층의 수산화 크롬 성분 등의 크롬산염의 격자내에 균일하게 분산되어 있고, 알카리 클리너가 아연의 원자를 공격하여 용해하여 수소가 형성되고, 이러한 알카리 공격 및 "비등(fizzing)"의 결합 효과가 크롬 화합물을 호일의 표면을 들어올리므로, 린스후 순수하고 깨끗하게 되어 다음의 PCB 처리에 대비한다.The atoms of zinc are uniformly dispersed in the lattice of chromates such as the chromium hydroxide component of the protective layer, and the alkali cleaner attacks the atoms of zinc to dissolve to form hydrogen, which combines alkali attack and "fizzing". The effect is that the chromium compound lifts the surface of the foil, making it pure and clean after rinsing for the next PCB treatment.

다음의 전해액 및 전기 도금 조건은 상술한 스테인프루핑층을 형성하기 위해 사용될 수 있다.The following electrolyte and electroplating conditions can be used to form the stainproofing layer described above.

전해액Electrolyte

CrO3- 0.75 그램/리터(g/l) - 2 g/l ; 바람직하게는 1.25 g/lCrO 3 - 0.75 grams / liter (g / l) - 2 g / l; Preferably 1.25 g / l

Zn(Zn으로서 산출함) - 0.3 g/l - 1.0 g.l ; 바람직하게는 0.5 g/lZn (calculated as Zn)-0.3 g / l-1.0 g.l; Preferably 0.5 g / l

H3PO4- 0 g/l - 2 g/l ; 바람직하게는 0.5 g/l H 3 PO 4 - 0 g / l - 2 g / l; Preferably 0.5 g / l

H2O - 밸런스H 2 O-Balance

전기도금 조건Electroplating Condition

pH 3.5 - 4.0pH 3.5-4.0

T - 90℉T-90 ℉

전류 밀도 - 0.5A/ft2- 20 A/ft2; 바람직하게는 10 A/ft2 Current density - 0.5A / ft 2 - 20 A / ft 2; Preferably 10 A / ft 2

도금 시간 - 1초 내지 5초 ; 바람직하게는 3초. 동박은 애노드에 대하여 캐소드로 되고, 전해조에 담기며, 호일과 면하므로, 스테인프루핑층의 전착이 달성된다. 현재의 스테인프루핑 방법은 참조된 미국 특허 3,625,844호(Mckean) 및 미국 특허 3,853,716호(Yates 등)에 기재된 종래 스테인프루핑 방법을 개선한 것이다.Plating time-1 second to 5 seconds; Preferably 3 seconds. Copper foil becomes a cathode with respect to an anode, is immersed in an electrolytic cell, and faces a foil, and electrodeposition of a stainproofing layer is achieved. The current stainproofing method is an improvement on the conventional stainproofing methods described in US Pat. No. 3,625,844 (Mckean) and US Pat. No. 3,853,716 (Yates et al.).

화학적 수단에 의해 후에 용이하게 제거가능한 층을 유지하면서, 동박 또는 구리-클래드 적층의 "프로세싱"면을 여러 가지 산화 형태로부터 보호하는 스테인프루프층의 기능은 호일의 동일한 면에 스테인프루프층을 퇴적하기 전에, 호일의 광택이 없는 면에 매우 얇은 아연층을 도금하는 것에 의해 더욱 향상될 수 있다.The ability of the stainproof layer to protect the "processing" side of a copper foil or copper-clad laminate from various oxidation forms, while maintaining a layer that is easily removable later by chemical means, is to deposit the stainproof layer on the same side of the foil. Previously, it could be further improved by plating a very thin zinc layer on the matte side of the foil.

이러한 개선의 설명은 다음과 같다. 스테인프루프층의 2가지 성분중, 아연은 구리 표면의 저항력을 보장하여, 적층 프로세스 및 포스트-베이크(post-bake)의 열로 인한 직접 산화에 대하여 그것을 보호한다. 또한, 그의 양성적인 성질로 인해, 아연은 미네럴산과 알카리 모두에서 쉽게 용해될 수 있으므로, 화학적 수단에 의해 보호층이 용이하게 제거되는 데 기여한다.The description of this improvement is as follows. Of the two components of the stainproof layer, zinc ensures the resistivity of the copper surface, protecting it against direct oxidation due to the heat of the lamination process and post-bake. In addition, due to its positive nature, zinc can be easily dissolved in both mineral acid and alkali, thus contributing to the easy removal of the protective layer by chemical means.

층내의 3가의 크롬 성분은 대기중 또는 "웨트(wet)" 부식에 대하여 구리 표면을 보호하는 책임이 있으므로, 동박에 양호한 저장 수명을 제공한다. 그러나, 구리 표면에 화학적으로 접착된 크롬 화합물은 산 및 알카리에서 아연보다 훨씬 더 녹지 않으므로, 보호층의 아연 성분보다 화학적 수단에 의한 제거가 훨씬 더 어렵다.The trivalent chromium component in the layer is responsible for protecting the copper surface against atmospheric or "wet" corrosion, thus providing a good shelf life for the copper foil. However, chromium compounds chemically bonded to the copper surface are much less soluble than zinc in acids and alkalis, and are therefore much more difficult to remove by chemical means than the zinc component of the protective layer.

결국, 보호막의 두께 및 스테인프루프층내 크롬 혼합물과 아연의 비율을 조심스럽게 선택하는 것에 의해 보호 작용과 세척력(cleanability) 사이의 절충안에 도달한다.Eventually, a compromise between protective action and cleanability is reached by carefully selecting the thickness of the protective film and the ratio of chromium mixture and zinc in the stainproof layer.

프로세스의 본질은 층 두께 전체에 걸친 양 원소의 분포 및 그들의 비율이 균일한 것을 보장한다.The nature of the process ensures that the distribution of both elements and their proportions throughout the layer thickness is uniform.

명백히, 스테인프루프층의 보호 및 제거가능성 면의 상충하는 요구를 해소하는 최선의 방법은 이 층의 깊이 프로파일이 아연에 유리하면 스테인프루프층의 총 100 Å의 첫 번째 20Å등으로 금속 구리의 표면에 매우 가깝게 하는 것이다. 층의 그의 바깥 직경을 향한 나머지 80 Å는 상술한 비율로 3가의 크롬의 혼합물 및 아연 합성물로 구성되어야 한다.Obviously, the best way to address the conflicting demands on the protection and removability of the stainproof layer is if the depth profile of this layer favors zinc, then the first 20Å of the total 100 Å of the stainproof layer will be applied to the surface of the metallic copper. Is very close. The remaining 80 mm 3 towards its outer diameter of the layer should consist of a mixture of trivalent chromium and zinc composite in the above-mentioned proportions.

크롬 화합물이 없는 얇은 금속 아연 코팅이 금속 구리의 표면에 매우 인접하면, 직접 산화에 대하여 구리를 희생적으로 보호하는 아연의 기능은 스테인프루프막 만의 보호 기능 보다 더욱 우수하다.If a thin metal zinc coating free of chromium compounds is very close to the surface of the metal copper, the zinc's ability to sacrificially protect copper against direct oxidation is better than that of the stainproof film alone.

마찬가지로, 구리 표면에 인접하는 순수 아연 코팅이 있으면, 화학적 클리너에 의한 보호막의 용이하고 완전한 제거가 용이하게 된다.Likewise, having a pure zinc coating adjacent to the copper surface facilitates easy and complete removal of the protective film by the chemical cleaner.

스테인프루프층의 퇴적전 매우 얇은 금속 아연 코팅의 퇴적전 캐오드 프로세스에 의해 트리터기의 분리 도금 탱크에서 실행된다. 호일은 상기 탱크 내에서 캐소드로 된다. 애노드는 호일의 프로세싱면과 면한다. 따라서, 전기 회로가 완성되고, 흐르는 전류의 양을 제어하는 것에 의해, 소망 두께의 아연 코팅을 구리 표면 상에 퇴적할 수 있다. 이러한 코팅후, 트리터기의 다음 도금 탱크에서 스테인프루프층의 퇴적이 실행된다.The deposition of the stainproof layer is carried out in a separate plating tank of a trimer by a pre-deposition cathode process of a very thin metal zinc coating. Foil becomes the cathode in the tank. The anode faces the processing surface of the foil. Thus, the electrical circuit is completed, and by controlling the amount of current flowing, a zinc coating of desired thickness can be deposited on the copper surface. After this coating, deposition of the stainproof layer is carried out in the plating tank next to the trimmer.

필요에 따라, 동일한 스테인프루핑을 상술한 본딩 처리를 갖는 호일의 광택이 있는 쪽에 적용할 수 있다.If necessary, the same stain proofing can be applied to the glossy side of the foil having the above-described bonding treatment.

호일의 드럼 또는 광택이 있는 면 상에 적용된 본딩 처리는 호일의 광택이 있는 면상에 적용된 동일한 본딩 처리보다 필 강도가 낮다(12 lbs/inch라기 보다는 약 8 lbs/inch). 물론, 그러한 낮은 필 강도는 MLB에 더욱 적절하다. 한편, 현재 호일의 광택이 있는 면에 실시되어 매우 낮은 필 강도를 공급하는 브라운 옥사이드 처리가 베이스 호일의 광택이 없는 면(스스로, 그의 봉우리와 계곡 지형 및 마이크로-거칠기로 인해, 실질적으로 필 강도를 전혀 갖지 않는 호일의 미처리된 광택이 있는 표면에 반하여, 약 4 lbs/inch의 상당한 필 강도를 가짐)에 적용될 때, 필 강도를 약 6 lbs/inch의 소망 레벨로 하기 위해서는 비교적 적은 브라운 옥사이드가 호일의 광택이 없는 표면에 적용되어야 한다. 이러한 저감된 양의 브라운 옥사이드는 동일한 필 강도를 달성하기 위해 호일의 광택이 있는 표면에 현재 적용되는 더 많은 양의 브라운 옥사이드 보다 구조적으로 훨씬 더 약하다. 호일의 광택이 없는 표면에 브라운 옥사이드 처리가 실시될 때, 금속 구리에 대한 산화 제2 구리(cupric oxide)의 감소 필요성이 제거되고, MLB의 품질(특히 유전 특성 및 땜납 쇼크로 인한 층분리의 내성)이 개선되면서, 전체 프로세스는 더 단순하고 저가로된다.Bonding treatments applied on the drum's drum or polished side have lower peel strength (about 8 lbs / inch than 12 lbs / inch) than the same bonding treatments applied on the polished side of the foil. Of course, such low peel strength is more appropriate for MLB. On the other hand, brown oxide treatment, which is currently carried on the glossy side of the foil to provide very low peel strength, substantially improves the peel strength of the base foil due to its peaks, valley topography and micro-roughness. When applied at about 6 lbs / inch, the desired level of about 6 lbs / inch, a relatively small amount of brown oxide foil is applied when applied to the untreated polished surface of the foil that has no foil at all. Should be applied on matte surfaces. This reduced amount of brown oxide is structurally much weaker than the higher amount of brown oxide currently applied to the glossy surface of the foil to achieve the same peel strength. When brown oxide treatment is performed on the matte surface of the foil, the need to reduce cupric oxide to metallic copper is eliminated, and the quality of MLB (particularly resistant to delamination due to dielectric properties and solder shock) As it improves, the whole process becomes simpler and cheaper.

동박의 광택이 있는 표면이 호일의 프로세싱면으로서 사용될 때, 레지스트(에치 레지스트 및 도금 레지스트) 도포전 클리닝 및 러퍼닝은 중요하다. 레지스트가 달라붙는 표면 영역이 적으므로, 레지스트가 부착되어 성공적인 에치를 제공하기 위해 표면은 최적의 상태로 되어야 한다. 레지스트가 회로 트레이스의 에지를 들어올리는 영역 또는 레지스트가 완전히 커버하지 않는 깊은 홈(deep gouge)이 있는 영역은 고가의 수리 또는 심지어 기판 전체의 스크래핑을 요구할 수 있는 에치에 의한 트레이스(etched-through trace)를 의미할 수 있다. 동박의 프로세스면의 그러한 클리닝 및 러퍼닝은 본 발명에 따라 동박에 의해 그의 필요성이 미연에 방지된 공지의 기계적 스크러빙 및 마이크로-에칭 기술에 의해 실행된다.When the glossy surface of the copper foil is used as the processing surface of the foil, cleaning and roughening before application of the resist (etch resist and plating resist) is important. Since the surface area to which the resist adheres is small, the surface must be in optimal condition in order for the resist to adhere and provide a successful etch. Areas where the resist lifts the edges of the circuit traces or areas with deep gouges that the resist does not completely cover are etched-through traces that may require expensive repairs or even scraping the entire substrate. It may mean. Such cleaning and roughening of the process surface of the copper foil is carried out by known mechanical scrubbing and micro-etching techniques in which the need is prevented by the copper foil in accordance with the present invention.

다음의 예는 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하고 그의 어떤 효과를 설명한다.The following example describes a preferred embodiment of the present invention and illustrates some of its effects.

Yes

35 미크론 두께(소위, 표면적당 중량으로 1온스 호일이라 함)의 베이스(또는 생) 호일의 웨브를, 2차 애노드가 아니고 1차 애노드만 사용하는 것을 제외하고 미국 특허 5,215,646호(Wolski 등)의 칼럼 17에 기재된 전해액, 그레인-정련제(grain-refining agents) 및 도금 파라미터를 사용하여, 회전 드럼 캐소드상에 구리의 전착에 의해 제조하였다.A web of 35 micron thick (so-called 1 ounce foil by weight per surface area) of a base (or raw) foil is disclosed in US Pat. No. 5,215,646 (Wolski et al.) Except that only the primary anode is used, not the secondary anode. Prepared by electrodeposition of copper on a rotating drum cathode, using the electrolyte, grain-refining agents and plating parameters described in column 17.

이 베이스 호일은 매끄럽거나 또는 광택이 있는 한쪽 상면 및 그의 복잡한 마이크로-지세(micro-topography) 때문에 광택이 없는 그 반때쪽 상면을 갖는다. 제2 표면은 광택이 없는 면의 마이크로-거칠기를 함께 형성하는 마이크로-봉우리 및 마이크로-계곡으로 구성된다. 호일의 광택이 없는 면을 (스타일러스-타잎 기기(stylus-type instrument)에 의해) 마이크로-거칠에 대하여 검사하여 210 마이크로인치인 것을 알았다.This base foil has a smooth or shiny one top surface and its half-time top surface that is matt due to its complex micro-topography. The second surface consists of micro-peaks and micro-valges that together form the micro-roughness of the matte side. The matte side of the foil was examined for micro-roughness (by stylus-type instrument) and found to be 210 microinches.

상술한 베이스 호일을 또 호일의 광택이 있는 면에 다층(구리 수지상층, 구리 길딩층 및 장벽층) 본딩 처리를 제공하고 호일의 광택이 없는 쪽에 용이하게 제거가능한 스테인프루핑층을 제공하기 위해 트리터기를 통과시켰다.The above-described base foil is further processed to provide a multi-layer (copper dendritic layer, copper gilding layer and barrier layer) bonding treatment on the glossy side of the foil and to provide a stainproofing layer that is easily removable on the glossy side of the foil. Passed through the fire.

이 다층 본딩 처리를 참조된 미국 특허 4,572,768호(Wolsik 등)에 기재된 기술, 도금 파라미터 및 전해액을 채용한 호일의 광택이 있는 면에 적용하여 처리된 쪽을 제작하였다.This multilayer bonding process was applied to the glossy side of the foil employing the technique, plating parameters and electrolyte solution described in the referenced US Pat. No. 4,572,768 (Wolsik et al.) To produce a treated side.

호일의 광택이 없는 면에 (수산화 나트륨 또는 칼륨의 5% 용액에서의 용해에 의해) 용이하게 제거가능한 스테인프루핑막을 제공하였다. 사용되는 전해 구리 스테인프루핑 프로세스의 기술은 다음을 포함하는 전해액을 사용하는 참조된 미국 특허 3,853,716호(Yates 등)에 기초하였다On the matte side of the foil was provided a stainproofing film that was easily removable (by dissolution in a 5% solution of sodium hydroxide or potassium). The technique of the electrolytic copper stainproofing process used was based on the referenced US Pat. No. 3,853,716 (Yates et al.) Using an electrolyte comprising:

CrO3- 1.0 g/lCrO 3 - 1.0 g / l

Zn(ZnSO4로서 첨가됨) - 0.4 g/lZn (added as ZnSO 4 )-0.4 g / l

H3PO4- 0.5 g/l H 3 PO 4 - 0.5 g / l

H2O - 밸런스H 2 O-Balance

pH - 3.9pH-3.9

T - 90℉.T-90 ° F.

스테인프루핑층을, 2A/ft2의 전류 밀도 및 1.5초의 도금 시간을 사용하여, 호일의 광택이 없는 면(캐소드로서 사용됨)에 전해적으로 퇴적하였다. 최종 스테인프루핑층을 검사하여 금속 아연과 크롬산염을 포함하고 1.85:1.0의 크롬대 아연비를 갖는 것을 알았다.The stainproofing layer was electrolytically deposited on the matte side of the foil (used as cathode) using a current density of 2 A / ft 2 and a plating time of 1.5 seconds. The final stainproofing layer was examined to find that it contained metal zinc and chromate and had a chromium to zinc ratio of 1.85: 1.0.

상술한 방식으로 제조된 동박에 다음의 테스트를 실시하였다.The following test was done to the copper foil manufactured by the above-mentioned method.

두가지 변형Two variants

1. 처리된 쪽을 아래로(treated-side-down),1.treated-side-down,

2. 광택이 없는 쪽을 아래로(matte-side-down)2. matte-side-down

으로, 국제 전기 제조업자 협회(National electrical Manufacturer`s Association : NEMA)에 의해 FR4로 지정된 프리프레그(유리 섬유 조직과 에폭시 수지의 복합 물질)에 적층(접착)하였다And laminated (adhesive) onto prepregs (composite materials of glass fiber tissue and epoxy resin) designated FR4 by the National Electrical Manufacturer's Association (NEMA).

그후 프리프레그의 처리된 면과 광택이 없는 면 각각의 필 강도를 측정하였다. 본딩 처리가 마련된 호일의 광택이 있는 면의 필 강도는 적층의 폭에 대하여 9.8 lbs/inch였고, 호일의 광택이 없는 면의 필 강도는 4.2 lbs/inch였다.The peel strength of each of the treated and matte sides of the prepreg was then measured. The peeling strength of the glossy side of the foil provided with the bonding treatment was 9.8 lbs / inch with respect to the width of the lamination, and the peeling strength of the matte side of the foil was 4.2 lbs / inch.

상술한 바와 같이 광택이 없는 면에서 쌓은 적층을 준비하고 광택이 없는 표면의 "세척력(cleanability)"를 검사하였다. 적층을 먼저 실온에서 5% 수산화 나트륨 용액에 30초간 담그고 나서 완전히 씻어냈다. 그후, 적층을 맥 더미드 컴파니(Mac Dermid Company)에 의해 제조된 용액인 9804/9805 브론즈 옥사이드 등의 상업적 브라운 옥사이드 용액에 담갔다. 구리의 핑크색 광택이 없는 쪽은 브라운 옥사이드 용액의 주성분인 아염소산 나트륨(sodium chlorite)과 구리의 반응으로 인해 금방 짙은 갈색을 띈다. 이것은 스테인프루핑막이 수산화 나트륨 용액에 담기는 것에 의해 완전히 제거되어 스테인프루핑막이 용이하게 제거가능한 것을 나타낸다. 스테인프루핑층이 제거되지 않았으면, 핑크색 광택이 없는 쪽은 브라운 옥사이드 용액과 반응하지 않고, 제2동 산화물의 짙은 갈색은 구리 표면에서 나타나지 않는다.As described above, the laminated stack was prepared on the matte side and the "cleanability" of the matte surface was examined. The laminate was first immersed in 5% sodium hydroxide solution at room temperature for 30 seconds and then washed thoroughly. The laminate was then immersed in a commercial brown oxide solution, such as 9804/9805 bronze oxide, a solution made by the Mac Dermid Company. The pink matte side of copper quickly became dark brown due to the reaction of copper with sodium chlorite, the main component of the brown oxide solution. This indicates that the stainproofing film is completely removed by immersing in the sodium hydroxide solution so that the stainproofing film can be easily removed. If the stainproofing layer was not removed, the pink matte side would not react with the brown oxide solution and the dark brown color of the copper oxide would not appear on the copper surface.

Claims (16)

a. 광택이 없는 표면 및 반대편 광택이 있는 표면을 갖는 전착된 구리 베이스 박(electrodeposited copper base foil);a. Electrodeposited copper base foil having a matt surface and an opposite polished surface; b. 아연 및 하나이상의 3가 크롬을 포함하고 희석된 알카리 용액에 용해될 수 있는 상기 광택이 없는 표면상의 내산화 변색 보호층; 및b. An oxidation resistant discoloration protective layer on the matte surface comprising zinc and at least one trivalent chromium and soluble in a diluted alkali solution; And c. 상기 광택이 있는 표면상의 전착된 멀티레이어 본딩 처리c. Electrodeposited multilayer bonding on the glossy surface 를 포함하는 인쇄 기판 보드의 제조에 사용되는 동박.Copper foil used in the manufacture of a printed circuit board comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보호층의 아연대 크롬의 중량비가 적어도 1:1인 것을 특징으로 하는 동박.Copper foil, characterized in that the weight ratio of zinc to chromium of the protective layer is at least 1: 1. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 보호층은 20 내지 40wt.%의 아연 및 10 내지 20wt.%의 크롬을 포함하는 것을 특징으로 하는 동박.The protective layer is copper foil, characterized in that it comprises 20 to 40wt.% Of zinc and 10 to 20wt.% Of chromium. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 보호충에서의 아연대 크롬의 중량비는 약 2:1인 것을 특징으로 하는 동박.Copper foil, characterized in that the weight ratio of zinc to chromium in the protective insect is about 2: 1. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 보호층에서의 아연은 광택이 없는 아연인 것을 특징으로 하는 동박.Zinc in the protective layer is copper foil, characterized in that the zinc is not glossy. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 알카리 용액은 실온에서 희석 수성 알카리 용액인 것을 특징으로 하는 동박.The alkali solution is a copper foil, characterized in that the dilute aqueous alkali solution at room temperature. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 본딩 처리는 상기 광택이 있는 면에 전착된 수지상(dendritic) 구리층 및 상기 수지상 구리층상에 전착된 길딩(gilding) 구리층을 포함하는 것을 특징으로 하는 동박.And said bonding treatment comprises a dendritic copper layer electrodeposited on said gloss surface and a gilding copper layer electrodeposited on said dendritic copper layer. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 상기 보호층은 전착되는 것을 특징으로 하는 동박.Copper foil, characterized in that the protective layer is electrodeposited. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 베이스 호일과 보호층 사이에 아연의 중간층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동박.The copper foil which further contains the intermediate | middle layer of zinc between a base foil and a protective layer. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 중간층에서의 아연은 광택이 없는 아연인 것을 특징으로 하는 동박.Zinc in the intermediate layer is copper foil, characterized in that the zinc is not glossy. 변색 및 산화에 대하여 동박 표면을 보호하기 위한 방법에 있어서,In the method for protecting the copper foil surface against discoloration and oxidation, a. 음이온을 함유하는 6가의 크롬 및 아연을 함유하는 수용액을 포함하는 전해액을 형성하는 단계;a. Forming an electrolyte solution containing an aqueous solution containing hexavalent chromium and zinc containing anions; b) 상기 동박을 상기 전해액에 담그는 단계; 및b) dipping the copper foil in the electrolyte solution; And c) 아연 및 3가 크롬의 하나이상의 화합물을 포함하고, 중량당 적어도 1:1의 크롬대 아연비를 갖는 내산화 변색 보호층이 형성되도록, 상기 전해액에 상기 동박을 담그면서 상기 동박을 캐소드로 하는 단계c) dipping the copper foil into the cathode while immersing the copper foil in the electrolyte so that an oxidation discoloration protective layer comprising at least one compound of zinc and trivalent chromium and having a chromium to zinc ratio of at least 1: 1 by weight is formed. Steps to 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Method comprising a. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전해액은 3내지 4.5 pH 바람직하게는 3.5 내지 4의 pH를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.The electrolyte solution is characterized in that it has a pH of 3 to 4.5 pH preferably 3.5 to 4. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,The method according to claim 11 or 12, 상기 전해액은 미네럴산을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The electrolyte solution comprises mineral acid. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 미네럴산은 인산(phosphoric acid)인 것을 특징으로 하는 방법.The mineral acid is characterized in that the phosphoric acid (phosphoric acid). 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 아연은 황산 아연의 형태로 산성 전해액에 포함되고, 상기 수용액은 상기 황산 아연을 용해하기 위해 미네럴산을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The zinc is included in the acidic electrolyte in the form of zinc sulfate, and the aqueous solution comprises mineral acid to dissolve the zinc sulfate. 제 11 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 15, 보호층을 도포하기 전 베이스 호일에 아연의 중간층을 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And applying an intermediate layer of zinc to the base foil before applying the protective layer.
KR10-1998-0700364A 1995-07-20 1995-07-20 Copper foil for printed circuit manufacturing and its manufacturing method KR100364052B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB1995/000571 WO1997004627A1 (en) 1995-07-20 1995-07-20 Copper foil for the manufacture of printed circuits and method of producing same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990029060A true KR19990029060A (en) 1999-04-15
KR100364052B1 KR100364052B1 (en) 2003-02-11

Family

ID=65953360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1998-0700364A KR100364052B1 (en) 1995-07-20 1995-07-20 Copper foil for printed circuit manufacturing and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100364052B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100429121B1 (en) * 1999-05-18 2004-04-28 선호남 Cover foil for protecting the copper foil surface of MLB & manufacturing process method of MLB using the cover foil

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100429121B1 (en) * 1999-05-18 2004-04-28 선호남 Cover foil for protecting the copper foil surface of MLB & manufacturing process method of MLB using the cover foil

Also Published As

Publication number Publication date
KR100364052B1 (en) 2003-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3977790B2 (en) Manufacturing method of ultra-thin copper foil with carrier, ultra-thin copper foil manufactured by the manufacturing method, printed wiring board using the ultra-thin copper foil, multilayer printed wiring board, chip-on-film wiring board
JP4728723B2 (en) Ultra-thin copper foil with carrier
JP5512273B2 (en) Copper foil and copper clad laminate for printed circuit
US5482784A (en) Printed circuit inner-layer copper foil and process for producing the same
US5447619A (en) Copper foil for the manufacture of printed circuit boards and method of producing the same
JP3295308B2 (en) Electrolytic copper foil
RU2287618C2 (en) Laminate foil and its production method
JPH0787270B2 (en) Copper foil for printed circuit and manufacturing method thereof
EP1133220B1 (en) Copper foil with low profile bond enhancement
US5989727A (en) Electrolytic copper foil having a modified shiny side
KR100435298B1 (en) Electrolytic copper foil
EP0495468B1 (en) Method of producing treated copper foil, products thereof and electrolyte useful in such method
EP0839440B1 (en) Copper foil for the manufacture of printed circuits and method of producing same
EP0250195A2 (en) Double matte finish copper foil
KR101096638B1 (en) Peel strength enhancement of copper laminates
JP4748519B2 (en) Ultra thin copper foil with carrier, manufacturing method thereof, printed wiring board using ultra thin copper foil with carrier
JP2000501142A (en) Copper foil for printed circuit manufacturing and its manufacturing method.
KR100364052B1 (en) Copper foil for printed circuit manufacturing and its manufacturing method
JPH0573359B2 (en)
JPH08335775A (en) Method for treating copper foil in printed circuit
JPH08335776A (en) Method for treating copper foil in printed circuit
JP2927968B2 (en) Copper foil for high-density multilayer printed circuit inner layer and high-density multilayer printed circuit board using said copper foil for inner layer circuit
JP3806677B2 (en) Copper foil for printed wiring boards
JP2005150265A (en) Surface treatment electrolytic copper foil
JPH0259880B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee