TW201718951A - 高頻電路用銅箔、包銅層壓板、印刷配線基板 - Google Patents

Abstract

如果局部存在高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒(9)，則提高與樹脂基板之密合性之效果較大。另一方面，高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化顆粒(9)提高與樹脂基板之密合性之效果較小，但是對高頻傳輸特性之不良影響較小。因此，本發明中，於沿寬度方向切割銅箔(5)之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒(9)於30μm範圍內係1個以上、10個以下，並且粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化顆粒(9)於30μm範圍內係5個以上。

Description

高頻電路用銅箔、包銅層壓板、印刷配線基板

本發明涉及與樹脂基材之密合性優異且高頻訊號之傳輸特性亦優異之高頻電路用銅箔等。

近年來，伴隨電子元件之小型化及高性能化，一般會使用小型且高密度之印刷電路板。此種印刷電路板係於絕緣性樹脂基材表面配置電路形成用銅箔，一體化而形成包銅層壓板，由該包銅層壓板製造而成。藉由對銅箔施以遮罩圖案並蝕刻，從而於包銅層壓板上形成電路圖案。

銅箔與樹脂基材藉由加熱、加壓形成為一體，但需要規定以上之密合性。作為確保此種密合性之方法，一般採用對銅箔實施規定之表面粗化處理之方法。

另一方面，降低導體損耗大大依賴於銅箔表面之凹凸形狀，特別依賴於與印刷基板材料之黏合面所形成之粗化之大小及形狀。因此，為降低導體損耗，而減小表面(與印刷基板材料之黏合面)之粗化尺寸(專利文獻1)。

已研究如下方法，即減小粗化尺寸時，通過著眼於銅箔表面之粗化顆粒之高度及形狀，從而提高與樹脂基材之密合性，其他特性亦良好。(專利文獻2至6)

此外，申請人對著眼於銅箔表面之粗化顆粒之高度及形狀之銅箔進行過研究。(專利文獻7至8)

【習知技術文獻】 【專利文獻】

專利文獻1：日本專利特許第5178064號公報

專利文獻2：日本專利特開平07-231152號公報

專利文獻3：日本專利特開平08-222857號公報

專利文獻4：日本專利特開2006-210689號公報

專利文獻5：日本專利再公表2010-110092號公報

專利文獻6：日本專利特開2013-199082號公報

專利文獻7：日本專利特開2006-103189號公報

專利文獻8：日本專利特開2011-168887號公報

如專利文獻1所示，若減小粗化尺寸，則印刷基板材料與銅箔之密合性可能降低。相對於此，為防止密合性降低，於表面形成以矽烷偶合劑為代表之黏合層。

但是，特別係高頻區域所使用之印刷基板材料(例如以松下株式會社製Megtron6為代表之聚苯醚系樹脂等)中，印刷基板材料與銅箔表面所形成之矽烷偶合劑不易形成化學鍵，若單純地減小粗化尺寸，則存在與基板材料之密合性顯著降低之問題。

相對於此，專利文獻2至8中已公開通過使銅箔表面之粗化顆粒之粗化高度及形狀具有特點，從而使與樹脂基材之密合性及其他特性良好。

專利文獻2中，通過於銅箔之平滑面生成多個均勻微細凸塊，具體而言形成粗化高度0.6至1.0μm之倒淚珠形之粗化顆粒，從而與樹脂基材之密合性優異且提高微細電路之蝕刻性。

專利文獻3中，通過於電解銅箔之粗面側實施帶微細均勻凸塊之處理，具體而言形成粗化高度0.05至0.3μm之針狀或凸塊狀之粗化顆粒，從而與樹脂基材之密合性優異且得到高蝕刻因子。

專利文獻4中，通過於銅箔之表面形成由微細粗化顆粒構成之粗化顆粒層，具體而言形成直徑(粗化高度)0.05至1.0μm之球狀之粗化顆粒，從而與樹脂基材之密合性優異且電路直線性高，能夠降低傳輸損耗。

專利文獻5中，通過於銅箔之表面形成由微細粗化顆粒構成之粗化顆粒層，具體而言形成直徑(粗化高度)0.1至2.0μm且高度與寬度之比值1.5以上之針狀之粗化顆粒，從而與樹脂基材之密合性優異且避免電路侵蝕現象。

專利文獻6中，通過於銅箔之表面形成由微細粗化顆粒構成之粗化顆粒層，具體而言為形成直徑(粗化高度)0.666至15μm、且高度與寬度之比值15以上之針狀及棒狀之粗化顆粒，從而與樹脂基材之密合性優異且避免電路侵蝕現象。

專利文獻7中，通過於銅箔之表面附著粗化顆粒使其粗化，具體而言為粗化高度係0.3至3.0μm，且觀察剖面25μm之範圍中大致均勻地分佈10至100個，從而與樹脂基材之密合性優異且能夠形成精細圖案，高頻特性良好。

專利文獻8中，通過將於銅箔之表面所實施之粗化處理之量與形狀設為適當範圍，具體而言為形成粗化高度0.4至1.8μm之頂端尖銳凸部形狀之粗化顆粒，從而與樹脂基材之密合性優異且精細圖案之電路形成性良好，能夠降低傳輸損耗。

然而，上述專利文獻2至8之銅箔均僅由單一形狀之粗化顆粒構成，與樹脂基材之密合性及其他特性均良好，但是與密合性存在權衡關係，於高頻電路中無法以高水平兼顧最重要之高頻傳輸特性。

於申請人進行過研究之專利文獻7至8之銅箔中，存在未必能滿足今後高頻基板所要求之傳輸損耗水平之問題，需要進一步降低傳輸損耗。

進而，作為高頻區域所使用之印刷基板材料，使用成分中含有傳輸損耗少之低介電樹脂之熱硬化型樹脂時，玻璃轉化溫度高之樹脂中樹脂流動性變高之溫度與樹脂硬化之溫度接近，銅箔 之粗化顆粒之間隙充分填充樹脂前樹脂可能硬化。此種樹脂中，於粗化高度低之粗化顆粒無間隙排列之狀態下，樹脂不易填充，存在與基板材料之密合性降低之問題。

相對於此，已發現粗化高度低之粗化顆粒與粗化高度高之粗化顆粒混合於一起時，通過於粗化顆粒之間形成間隙，該間隙中容易填充樹脂，從而此種樹脂中填充性良好，與基板材料之密合性提高。

此外，例如增高粗化顆粒之高度來確保與樹脂基材之密合性之方法對高頻傳輸特性未必充分經過考慮。高頻訊號傳輸用銅箔中，重大之課題在於確保與樹脂基材之密合性並兼顧作為包銅層壓板時之傳輸特性。

相對於此，本發明人發現通過局部增高粗化顆粒之高度、或者控制粗化顆粒之形狀，而並非僅規定粗化顆粒之高度(表面粗糙度)，從而能夠兼顧與樹脂基材之密合性及高頻傳輸特性。

特別係粗化顆粒之高度及形狀對樹脂基材之填充性、拉伸時之樹脂破壞行為、高頻訊號之傳輸路徑等之影響較大，結果能夠確認其為使密合性及高頻傳輸特性發生變動之重大因素。於該方面，高精度地掌握粗化顆粒之整體情況很重要，本發明人對粗化顆粒之觀察方法進行過深入研究。

本發明係鑒於上述問題開發而成，其目的在於提供一種與樹脂基材之密合性優異，高頻傳輸特性亦優異之銅箔等。

為達成前述目的，第一發明係一種高頻電路用銅箔，其為高頻電訊號傳輸用銅箔，其特徵在於，具備：粗化顆粒層，該粗化顆粒層形成於至少一個面，且由粗化顆粒構成；以及矽烷偶合劑處理層，該矽烷偶合劑處理層形成於該粗化顆粒層上，於沿寬度方向切割該銅箔之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係1個以上、10個以下，並且粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係5個以上。

更優選為於沿寬度方向切割該銅箔之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係1個以上、5個以下，並且粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係7個以上。

優選為該銅箔之表面之輪廓曲面之均方根斜率Sdq係45以上、95以下。

進一步優選為該銅箔之表面之輪廓曲面之均方根斜率Sdq係55以上、95以下。

優選為於沿寬度方向切割該銅箔之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係2個以上、10個以下，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒之剖面形狀包含倒水滴狀、柱狀、針狀、樹枝狀中之2種以上形狀。

進一步優選為於沿寬度方向切割該銅箔之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係2 個以上、5個以下，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒之剖面形狀包含倒水滴狀、柱狀、針狀、樹枝狀中之2種以上形狀。

根據第一發明，具有矽烷偶合劑處理層，因此與樹脂基材之密合性提高。進而，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之高度較高之粗化顆粒與粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之高度較低之粗化顆粒混合於一起，因此能夠局部形成粗化高度較高之部位與粗化高度較低之部位。

具體而言，通過於30μm範圍內，將粗化高度較高之粗化顆粒設為1個以上、10個以下，且將粗化高度較低之粗化顆粒設為5個以上，從而即使降低整體粗化高度，通過局部所形成之粗化高度較高之粗化顆粒，能夠提高密合性，並且通過降低整體粗化高度，能夠確保良好高頻傳輸特性。

通過於30μm範圍內，將粗化高度較高之粗化顆粒設為1個以上、5個以下，且將粗化高度較低之粗化顆粒設為7個以上，從而此種效果能夠得到更大效果。

此外，如果銅箔之表面之輪廓曲面之均方根斜率Sdq係45以上、95以下，則粗化顆粒之形狀適當，能夠提高密合性，並且能夠確保良好高頻傳輸特性。

特別係如果銅箔之表面之輪廓曲面之均方根斜率Sdq係55以上、95以下，則能夠得到更大效果。

此外，通過於沿寬度方向切割銅箔之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒於30μm範圍內係2個以上、 10個以下，且粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒之剖面形狀包含倒水滴狀、柱狀、針狀、樹枝狀中之2種以上形狀，例如密合性優異之倒水滴狀及樹枝狀之形狀混合於一起，而並非僅有傳輸特性優異但密合性可能較差之針狀之粗化顆粒形狀，從而能夠提高密合性，並且能夠確保良好高頻傳輸特性。另外，如果粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒於30μm範圍內進一步係2個以上、5個以下，則上述效果較大。

此外，作為高頻電路用銅箔之粗化顆粒層，特別優選為銅或銅合金。

通過於粗化顆粒層與矽烷偶合劑處理層之間設置鉻酸鹽處理層，能夠得到防鏽效果。

第二發明係一種包銅層壓板，其特徵在於，第一發明所述高頻用銅箔被黏貼於由環氧、耐熱環氧、雙馬來酰亞胺‧三嗪樹脂、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、聚苯醚、聚氧二甲苯、氰酸酯系樹脂之任意樹脂或者該混合樹脂構成之樹脂基材之單面或兩面。

根據第二發明，能夠有效地得到低傳輸損耗之包銅層壓板。此外，通過對此種樹脂使用本發明之銅箔，從而能夠確保高頻電路用銅箔與樹脂之充分結合力。

第三發明係一種印刷配線基板，其特徵在於，使用第二發明所述包銅層壓板。

根據第三發明，能夠得到傳輸損耗較低之印刷配線基板。

根據本發明，可提供與樹脂基材之密合性優異，高頻傳輸特性亦優異之銅箔等。

1‧‧‧印刷配線基板

2‧‧‧包銅層壓板

3‧‧‧樹脂基材

5‧‧‧銅箔

7‧‧‧原箔

9‧‧‧粗化顆粒

11‧‧‧粗化顆粒層

13‧‧‧鉻酸鹽處理層

15‧‧‧矽烷偶合劑處理層

圖1係表示印刷配線基板1(包銅層壓板2)之圖。

圖2係銅箔5之剖面放大圖。

圖3A係表示針狀之粗化顆粒之概念圖。

圖3B係表示柱狀之粗化顆粒之概念圖。

圖3C係表示倒水滴狀之粗化顆粒之概念圖。

圖3D係表示球狀之粗化顆粒之概念圖。

圖3E係表示樹枝狀之粗化顆粒之概念圖。

(印刷配線基板1)

以下，參照圖式，對本發明之實施方式進行說明。圖1係表示本發明所述印刷配線基板1之圖。印刷配線基板1於樹脂基材3上貼合銅箔5而形成。銅箔5通過遮蔽及蝕刻被圖案化，形成省略圖示之電路。另外，將蝕刻前之銅箔5與樹脂基材3貼合，形成為一體，製成包銅層壓板2。作為貼合樹脂基材3與銅箔5，形成包銅層 壓板2之方法，能夠使用眾所周知之方法，例如熱壓方式、連續輥層壓方式、連續帶壓方式等。

銅箔5能夠根據包銅層壓板2之用途等從電解銅箔、電解銅合金箔、壓延銅箔、壓延銅合金箔中適當選擇。另外，銅箔5之詳細內容如下所述。

作為樹脂基材3，例如由環氧、耐熱環氧、雙馬來酰亞胺‧三嗪樹脂、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、聚苯醚、聚氧二甲苯、氰酸酯系樹脂之任意樹脂或者該混合樹脂構成。通過對此種樹脂使用本發明之銅箔，從而能夠確保高頻電路銅箔與樹脂之充分化學結合力。

該樹脂基材3中玻璃轉化溫度較高之樹脂基材，例如玻璃轉化溫度超過100℃之樹脂基材，僅憑藉矽烷偶合劑處理層之化學結合力，可能造成銅箔5與樹脂基材3之附著力不足，因此需要實施用於形成合適粗化顆粒之處理。該趨勢隨著玻璃轉化溫度變高而變得顯著，玻璃轉化溫度超過150℃之樹脂基材中，使用本發明之銅箔之效果提高。進而，玻璃轉化溫度超過200℃之樹脂基材中，使用本發明之銅箔之效果顯著提高。

印刷配線基板1係高頻用低傳輸損耗基板。例如，用於傳輸5GHz以上之高頻電訊號。另外，印刷配線基板1如圖所示，不僅限於樹脂基材3與銅箔5於單面各層壓1層，亦可分別層壓多層。例如，可於樹脂基材3之兩面層壓銅箔5，同樣地亦可於銅箔5之兩面層壓樹脂基材3。

(銅箔)

接下來，針對銅箔5進行詳細說明。圖2係銅箔5之樹脂黏著面之剖面放大圖。銅箔5於銅之原箔7上形成多個粗化顆粒9。將通過粗化顆粒9形成之層作為粗化顆粒層11。本發明之高頻電路用銅箔於作為金屬基材之原箔表面之至少一個面(表面粗糙度並無特別限定，但Rz優選為5.0μm以下)，通過燒鍍設置粗化顆粒9，形成粗化顆粒層11。另外，粗化顆粒9優選為由銅或銅合金構成。

此外，根據需要於粗化顆粒9(粗化顆粒層11)上形成由鉻酸鹽處理層13構成之防鏽層。進而，於鉻酸鹽處理層13上形成矽烷偶合劑處理層15。另外，本發明中，於鉻酸鹽處理層13上形成矽烷偶合劑處理層15時，亦當作矽烷偶合劑處理層15形成於粗化顆粒層11上進行說明。即，本發明中，於粗化顆粒層11上形成矽烷偶合劑處理層15，亦包括：於粗化顆粒層11與矽烷偶合劑處理層15之間形成其他層之情況。例如，包括：於粗化顆粒層11上形成鋅層後，於其上形成鉻酸鹽處理層13，於鉻酸鹽處理層13上形成矽烷偶合劑處理層15之情況；以及於粗化顆粒層11上形成鎳層後，形成鋅層，於其上形成鉻酸鹽處理層13，於鉻酸鹽處理層13上形成矽烷偶合劑處理層15之情況等。

矽烷偶合劑處理層15能夠根據樹脂基材3之樹脂從環氧系、氨基系、甲基丙烯酸系、乙烯系、丙烯酸系、巰基系等中 適當選擇。前述支持高頻用印刷配線基板1所使用之樹脂基材3用樹脂能夠選擇相容性特別優異之環氧系、氨基系、乙烯系之偶合劑。

此處，通常若粗化顆粒9之高度增高，則與樹脂基板之密合性提高，相反地高頻傳輸特性惡化。因此，若考慮高頻傳輸特性，則僅增高粗化顆粒9之高度，難以兼顧與樹脂基板之密合性及高頻傳輸特性。

本發明中，通過局部增高粗化顆粒9之高度，而並非增高粗化顆粒9之整體高度，從而提高密合性，並且通過將粗化顆粒9之高度整體控制得較低，從而兼顧與樹脂基板之密合性及高頻傳輸特性。即，已發現通過局部增高粗化顆粒9，從而能夠確保密合性，而無需增高整體高度。

更具體而言，如果局部存在高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒9，則提高與樹脂基板之密合性之效果較大。另一方面，高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化顆粒9提高與樹脂基板之密合性之效果較小，但是對高頻傳輸特性之不良影響較小。因此，本發明中，於沿寬度方向切割銅箔5之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒9於30μm範圍內係1個以上、10個以下，並且粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化顆粒9於30μm範圍內係5個以上。

此處，寬度方向指將作為銅之基材製箔而成之電解銅箔或壓延銅箔捲繞於輥子時與輥子長邊方向垂直之方向。如此，限 定於寬度方向之理由在於實施粗化處理時沿拉伸方向產生粗化不均勻之緣故，且沿寬度方向測定能夠實現穩定測定之緣故。

如此，如果粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化高度較高之粗化顆粒9於30μm範圍內係1個以上，則能夠提高與樹脂基板之密合性。另一方面，若粗化高度較高之粗化顆粒9於30μm範圍內超過10個，則對高頻傳輸特性之影響變大，而不優選。因此，本發明中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒9於30μm範圍內需要係1個以上、10個以下，更優選為於30μm範圍內係1個以上、5個以下。

粗化高度較高則密合性良好，但過度增高會造成密合性飽和，傳輸損耗亦會增加，因此優選為3μm以下，進一步優選為2μm以下。

此外，如果粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化高度較低之粗化顆粒9於30μm範圍內係5個以上，則與完全平坦之情況相比，能夠得到提高與樹脂基板之密合性之效果。然而，如前述所示，即使存在粗化高度較高之粗化顆粒，如果不存在粗化高度較低之粗化顆粒9，則無法得到充分密合性。因此，本發明中，除前述粗化高度0.5μm以上、3μm以下之高度之粗化顆粒外，粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化顆粒9於30μm範圍內需要係5個以上，更優選為於30μm範圍內係7個以上。另外，即使粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化高度較低之粗化顆粒9之數量增加，其對高頻傳輸特性之影響亦較少。

粗化高度較低則傳輸損耗變小，但是若過低則對密合性之幫助較小，因此優選為0.1μm以上，進一步優選為0.2μm以上。

如此，本發明中，通過使粗化高度較高之粗化顆粒9與粗化高度較低之粗化顆粒9混合於一起，從而與整體提高粗化顆粒9之粗化高度之情況相比，能夠抑制對高頻傳輸特性之不良影響，並且能夠確保與樹脂基板之充分密合性。

形成粗化顆粒前之原箔之粗化處理面之表面粗糙度較粗糙時，粗化電鍍時之電流產生分佈。電流容易集中到凸部，粗化顆粒成長得較高，電流不易流到凹部，粗化顆粒成長得較低。如此，採用粗化高度較高之粗化顆粒9與粗化高度較低之粗化顆粒9混合於一起之方式。

對於原箔之粗化處理面之表面粗糙度，作為其中一例，通過對原箔製箔時之滾筒表面之粗糙度進行調整，能夠應對。此外，作為另一例，通過對製箔時添加到電鍍液中之光澤劑與平整劑之濃度及比率進行調整，或者通過對製箔後之銅箔之表面進行化學溶解(蝕刻)，亦能夠應對。為增加原箔之粗化處理面之表面粗糙度，作為其中一例，通過利用較粗糙之軟牛皮對原箔製箔之滾筒表面進行研磨，能夠應對。此外，作為另一例，通過降低製箔時添加到電鍍液中之平整劑之濃度，或者通過延長對製箔後之銅箔之表面進行化學溶解(蝕刻)時之蝕刻時間，亦能夠應對。

另外，對於原箔之粗化處理面之表面粗糙度，較粗糙則容易於粗化顆粒之粗化高度上形成高低差，但是若過於粗糙則粗 化顆粒之粗化高度整體增高，可能造成對傳輸特性之不良影響。原箔之粗化處理面之十點平均粗糙度Rz優選為1.5μm以下，更優選為1.3μm以下，進一步優選為1.1μm以下。

作為其他方法，通過將粗化處理方法設為正確條件，從而能夠採用粗化高度較高之粗化顆粒9與粗化高度較低之粗化顆粒9混合於一起之方式，而無需增加原箔之表面粗糙度。

為採用粗化高度各異之粗化顆粒混合於一起之方式，作為其中一例，進行多次粗化電鍍時，通過將後面粗化電鍍之電流密度設為大於前面粗化電鍍，從而能夠將通過前面粗化電鍍所形成之粗化顆粒之高低差進一步擴大。此外，作為另一例，於多次粗化電鍍中，通過適當選擇粗化電鍍液中之添加元素，從而亦能夠擴大粗化顆粒之高低差。

連續進行多次粗化電鍍時，於用於形成粗化顆粒之燒鍍之後，為防止粗化顆粒脫落，有時會實施平滑電鍍之膠囊電鍍。本發明中，除了於此種粗化電鍍後實施膠囊電鍍之方法以外，亦能夠於燒鍍之後連續進行接下來之燒鍍。通過連續進行燒鍍，能夠有效地擴大粗化顆粒之高低差。

此外，發明人發現不僅粗化顆粒9之粗化高度會對傳輸特性及密合性造成影響，粗化顆粒9之形狀(傾斜)亦會對其造成影響。即，通過不僅規定粗化顆粒9之粗化高度之分佈，還規定粗化顆粒9之形態，從而能夠進一步以高水平兼顧傳輸特性及密合性。

進而，本發明人發現粗化顆粒之形狀及粗化顆粒間之間隙之空隙情況受到粗化電鍍液之組成及溫度之影響，且銅箔之表面之輪廓曲線之均方根斜率Sdq受到粗化顆粒之形狀及粗化顆粒間之間隙之空隙情況之影響。

更具體而言，銅箔之表面之輪廓曲面之均方根斜率Sdq優選為45以上、95以下，均方根斜率Sdq更優選為55以上、95以下。均方根斜率表示對所有方向之輪廓表面之表面性狀，將粗化顆粒9之粗化高度開平方根，然後將該值平均後得到。即，該數值高意味著粗化顆粒9之傾斜較高。

通過將均方根斜率Sdq規定為上述範圍，將粗化顆粒9之形狀(傾斜)設為適當值，從而能夠有效地兼顧傳輸特性及密合性。另外，若均方根斜率Sdq之值過高，則針狀粗化顆粒變多，密合性降低。因此，均方根斜率Sdq優選為95以下。另一方面，若均方根斜率Sdq之值過低，則扁平粗化顆粒變多，密合性降低，並且於高頻區利用集膚效應使沿粗化顆粒之表面流通之電流增加，因此傳輸特性降低。因此，均方根斜率Sdq優選為45以上。另外，均方根斜率Sdq通常利用下式得到。

另外，式中之x、y係平面坐標，Z係高度方向之坐標。Z(x，y)表示某點之坐標，通過對其進行微分，從而得到該坐標點之斜率。上式中，將所有點(A個)之x方向之斜率與y方向之斜率之平方相加之和開平方根得到。均方根斜率Sdq例如能夠使用垂直掃描型低同調干涉法以測定倍率5倍或其以上之倍率測定。測定優選為使用非接觸式表面粗糙度測定裝置，即解析度1μm或其以下(例如800nm)之裝置。如此，通過規定均方根斜率Sdq，從而不僅能夠以數值規定粗化顆粒9之高度，還能夠以數值規定粗化顆粒9之形狀。其結果，能夠確保與印刷基板材料之密合性，而無需提高高頻區域中之導體損耗。

使用過去發明之接觸式表面粗糙度計或鐳射光反射式表面粗糙度計之粗化顆粒之測定中，為可靠地識別各個粗化顆粒且掌握其高度及形狀之特徵，解析度不充分，粗化顆粒之高度及形狀各異時測定數值亦會出現差異。本發明中，即使係非接觸式亦可使用高度方向之解析度優異之光干涉式測定裝置得到參數Sdq，通過該參數Sdq能夠規定以高水平兼顧密合性及傳輸特性之粗化顆粒之狀態。

對於粗化顆粒之形狀(傾斜)，例如能夠利用用於粗化電鍍之電鍍液中所含之添加元素進行調整。作為其中一例，粗化電鍍之燒鍍液中所含之鎳會對粗化形狀造成影響，若鎳濃度變高則呈圓形，若鎳濃度變低則呈尖細形狀。除此之外，燒鍍液中所含之 鉬會對粗化顆粒之間隙之空隙情況造成影響，若鉬濃度較低，則呈粗化顆粒稀疏存在之狀態。除此之外，燒鍍液之液溫亦會對粗化顆粒之間隙之空隙情況造成影響，若液溫較高，則呈粗化顆粒稀疏分佈之狀態。

如上述所示，作為形成粗化顆粒時之粗化電鍍條件，作為其中一例，通過使燒鍍液之組成及電鍍液溫度適當化，從而能夠使均方根斜率Sdq適當化。為提高Sdq，作為其中一例，通過降低燒鍍液之鎳濃度，能夠應對，作為另一例，通過降低燒鍍液之鉬濃度，或者提高燒鍍液之液溫，亦能夠應對。

接著，對粗化顆粒9之形狀更具體地進行說明。圖3A至圖3E係表示粗化顆粒9之形狀之分類之概念圖，圖3A表示針狀之粗化顆粒9。另外，對於粗化顆粒9之形狀及個數之測定，例如使用離子研磨裝置沿寬度方向實施剖面加工，能夠利用由HR-SEM(掃描型電子顯微鏡)以測定倍率3,000倍或其以上之倍率拍攝之圖像進行測定。

此處，將粗化顆粒9之基部之寬度設為a。此外，將粗化顆粒9之高度h之一半高度(h/2)之寬度設為b。此外，將從粗化顆粒9之一半高度(h/2)到頂點之高度之一半(h/4)之寬度設為c。如圖3A所示之針狀之粗化顆粒9中，a>b>c，寬度基本均等變化。

圖3B係表示柱狀之粗化顆粒9之圖。柱狀之粗化顆粒9中，abc，寬度基本相同。作為與針狀之粗化顆粒9之差異，例如可列舉出a、b、c間之差異係20%以下。

圖3C係表示倒水滴狀之粗化顆粒9之圖。倒水滴狀之粗化顆粒9中，b>a且b>c，b之寬度最寬。

圖3D係表示球狀之粗化顆粒9之圖。球狀之粗化顆粒9中，整體呈大致球形之形狀，最寬寬度d形成於高度0到h/2之間。

圖3E係表示樹枝狀之粗化顆粒9之圖。樹枝狀之粗化顆粒9係分支為多個之形狀。

本發明中，優選為粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒9之剖面形狀包含倒水滴狀、柱狀、針狀、樹枝狀中之2種以上形狀。例如，若粗化顆粒9之基部之寬度較窄，則傳輸特性降低較小，但容易從粗化顆粒之根部折斷，因此密合性降低。因此，此時，通過針狀之粗化顆粒9以外之形狀包含1種以上，從而能夠提高密合性。此時，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒9於30μm範圍內需要係2個以上、10個以下，更優選為於30μm範圍內係2個以上、5個以下。

為了使粗化顆粒9之剖面形狀包含上述2種以上形狀，作為其中一例，通過使用多次進行燒鍍時組成各異之燒鍍液，能夠應對。此外，作為另一例，通過多次進行燒鍍時改變電流密度， 亦能夠應對。特別係於燒鍍之後連續進行接下來之燒鍍時，若使用組成各異之燒鍍液，則能夠形成形狀各異之粗化顆粒。

根據本實施方式，通過局部增高粗化顆粒9之高度，而並非增高粗化顆粒9之整體高度，從而提高密合性，並且通過將粗化顆粒9之高度整體控制得較低，從而能夠兼顧與樹脂基板之密合性及高頻傳輸特性。

此外，通過不僅規定粗化顆粒9之高度，還規定形狀(傾斜)，從而能夠進一步兼顧傳輸特性及密合性。

此外，進而，通過使多種形狀之粗化顆粒9混合於一起，從而能夠進一步兼顧傳輸特性及密合性。

【實施例】

(實施例1至7)

作為金屬基材，準備厚度18μm未處理平滑銅箔，並實施了於該未處理銅箔形成粗化顆粒之燒鍍。燒鍍之浴組成為表1之溶液A。此外，燒鍍條件及評估結果如表2所示。

燒鍍之溶液A之特徵如下，粗化顆粒容易稀疏成長，原箔之粗化處理面之表面粗糙度越粗糙，粗化顆粒之粗化高度越容易產生高低差。

接著，為了通過於燒鍍粗化面實施膠囊電鍍，採用粗化顆粒不會落塵之堅固完整之粗化顆粒形狀，而以下述浴組成及電鍍條件實施了膠囊電鍍。

硫酸濃度：100g/L

硫酸銅之銅濃度：50g-Cu/L

浴溫：55℃

電流密度：直流整流後15A/dm²

實施上述燒鍍及膠囊電鍍後，作為其中一例，通過以下述鍍鉻條件實施處理，從而形成防鏽鉻酸鹽處理層。

<鍍鉻條件>

無水鉻酸(CrO₃)：2.5g/L

pH值：2.5

電流密度：0.5A/dm²

溫度：15至45℃

時間：1秒至2分鐘

使用離子研磨裝置(日立高科技公司製IM4000)對如此製作而成之銅箔之剖面形狀實施剖面加工，以HR-SEM(日立高科技公司製SU8020)利用加速電壓3kV(二次電子影像)實施5萬倍之剖面觀察，沿寬度方向於任意30μm內數出粗化高度0.5μm以上、3μm以下之顆粒數及粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之顆粒數。此外，對粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒， 將其粗化形狀1種評估為「good」，將2種以上評估為「excellent」。進而，使用三維白光干涉顯微鏡(BRUKER Wyko Contour GT-K)，對均方根斜率Sdq進行測定(測定條件為10倍測定倍率，使用高解析度CCD攝影機，測定後不使用特殊濾波器，直接轉換為數值)，將45以上、95以下評估為「good」，進而將滿足55以上、95以下條件評估為「excellent」，將除此以外評估為「bad」。

作為其中一例，將所得帶粗化顆粒銅箔以壓制溫度200℃、壓制壓力35kgf/cm²、壓制時間160分鐘之壓制條件層壓於市售之支持高頻絕緣基板(松下株式會社製Megtron6：玻璃轉化溫度185℃)。

於該層壓板上使用電阻寬度300μm、電路間隔450mm之圖案膜利用UV曝光形成圖案，進而實施蝕刻，得到微帶線結構之傳輸特性測定用基板。利用網絡分析儀對傳輸損耗進行測定，根據該測定之傳輸損耗之數值對傳輸特性進行了評估。所製作之微帶線將特性阻抗設為50Ω，作為其中一例，設為銅箔之厚度18μm、樹脂之厚度0.2mm、寬度500μm、長度450mm。

將絕緣基板與銅箔壓制後，將試驗片蝕刻加工成寬度10mm之電路圖案，使用拉伸試驗機(Tensilon tester)(A&D株式會社製)，對以50mm/分鐘之速度將電路圖案沿90度方向拉伸時之剝離強度進行了測定，求出黏附強度。

(實施例8至11)

對實施例1，於第1次燒鍍後實施膠囊電鍍，接著於第2次燒鍍後實施了膠囊電鍍。除了將第2次燒鍍中使用之溶液設為溶液B，並變更電流密度以外，與實施例1同樣製作，進行了同樣評估。

燒鍍之溶液B之特徵如下，粗化容易均勻成長，使粗化顆粒容易成長，而不使利用第1次燒鍍所形成之粗化顆粒之粗化高度之高低差發生太大變化。

(實施例12至15)

對實施例8，除了於第1次燒鍍後不實施膠囊電鍍，而直接於第2次燒鍍後實施膠囊電鍍，接著於第3次燒鍍後實施膠囊電鍍，並變更電流密度以外，與實施例8同樣製作，進行了同樣評估。

(實施例16至22)

對實施例8或實施例12，除了將第2次以後燒鍍中使用之溶液設為溶液C或溶液D，並變更電流密度以外，與實施例8或實施例12同樣製作，進行了同樣評估。

燒鍍之溶液C之特徵如下，粗化顆粒容易呈圓形成長，此外溶液D之特徵如下，粗化顆粒容易呈尖細形狀成長。

(實施例23、24)

對實施例1或實施例8，除了於原箔之粗化處理面側利用市售之蝕刻液實施表面粗化處理以外，與實施例1或實施例8同樣製作，進行了同樣評估。

作為蝕刻處理條件，作為其中一例，使用市售之蝕刻液(CZ8101：MEC株式會社製)，以液溫30℃、噴霧壓力0.25MPa、蝕刻量1μm實施。

(實施例25至27)

對實施例4、實施例9或者實施例13，除了於粗化電鍍後實施鍍鎳及鍍鋅，然後實施鉻酸鹽處理以外，與實施例4、實施例9或者實施例13同樣製作，進行了同樣評估。

對於鍍鎳及鍍鋅，作為其中一例，以下述條件實施。

<Ni電鍍條件>

硫酸鎳：鎳濃度5.0g/L

過硫酸銨：40.0g/L

硼酸：28.5g/L

電流密度：1.5A/dm²

pH值：3.8

溫度：28.5℃

時間：1秒至2分鐘

<Zn電鍍條件>

七水硫酸鋅：1至30g/L

氫氧化鈉：10至300g/L

電流密度：0.1至10A/dm²

溫度：5至60℃

時間：1秒至2分鐘

(比較例1至3)

對實施例1至7，除了變更燒鍍之電流密度或原箔之粗化處理面之表面粗糙度以外，與實施例1至7同樣製作，進行了同樣評估。

(比較例4)

對實施例8至11，除了將第2次燒鍍中使用之溶液設為溶液A以外，與實施例8至11同樣製作，進行了同樣評估。

(比較例5)

對實施例1，除了不實施粗化處理以外，與實施例1同樣製作，進行了同樣評估。

通過以上評估方法對各實施例及比較例所述高頻電路用銅箔進行評估，其結果如表2所示。

另外，表2中，關於傳輸特性，將40GHz之傳輸損耗-28dB以上之情況表示為「excellent」，將不足-28dB且-31dB以 上之情況表示為「good」，將不足-31dB且-33dB以上之情況表示為「average」，然後將不足-33dB之情況表示為「bad」。此外，將剝離強度0.6kN/m以上之情況表示為「excellent」，將剝離強度0.5kN/m以上且不足0.6kN/m之情況表示為「good」，將剝離強度0.45kN/m以上且不足0.5kN/m之情況表示為「average」，然後將剝離強度不足0.45kN/m之情況表示為「bad」。

粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒於30μm範圍內係1個以上、10個以下，並且粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化顆粒於30μm範圍內係5個以上之實施例中，能夠兼顧充分剝離強度及良好傳輸特性。特別係對粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒，其粗化形狀為2種以上，均方根斜率Sdq滿足55以上、95以下之實施例中，剝離強度及40GHz之傳輸損耗均為「excellent」。另外，實施例21中，第1次燒鍍中使用溶液C，因此粗化顆粒之形狀顯著呈圓形，Sdq不足45，剝離強度略微降低。此外，實施例22中，第1次燒鍍中使用溶液D，因此粗化顆粒之形狀顯著尖細，Sdq大於95，傳輸損耗略微增加。

相對於此，比較例1至6中，雖然剝離強度及傳輸特性之其中一個良好，但是無法兼顧。

比較例1中，燒鍍之電流密度較小，因此粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒之數量不足1個，剝離強度不足。比較例2中，燒鍍之電流密度較大，因此粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒係10個以上且粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化顆 粒不足5個，傳輸特性降低。此外，比較例3中，原箔之粗化處理面之表面粗糙度較粗糙，因此粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒係10以上且粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化顆粒不足5個，傳輸特性降低。比較例4中，第2次燒鍍中亦使用溶液A，因此粗化高度0.5μm以上、3μm以下之粗化顆粒係10個以上且粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之粗化顆粒不足5個，傳輸特性降低。比較例5中，不實施粗化處理，剝離強度大幅不足。

Claims (10)

1. 一種高頻電路用銅箔，其為高頻電訊號傳輸用銅箔，其特徵在於，具備：粗化顆粒層，該粗化顆粒層形成於至少一個面，且由粗化顆粒構成；以及矽烷偶合劑處理層，該矽烷偶合劑處理層形成於該粗化顆粒層上，於沿寬度方向切割該銅箔之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係1個以上、10個以下，並且粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係5個以上。
2. 如申請專利範圍1所述之高頻電路用銅箔，其中，於沿寬度方向切割該銅箔之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係1個以上、5個以下，並且粗化高度0.1μm以上、0.4μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係7個以上。
3. 如申請專利範圍1所述之高頻電路用銅箔，其中，該銅箔之表面之輪廓曲面之均方根斜率Sdq係45以上、95以下。
4. 如申請專利範圍3所述之高頻電路用銅箔，其中，該銅箔之表面之輪廓曲面之均方根斜率Sdq係55以上、95以下。
5. 如申請專利範圍1所述之高頻電路用銅箔，其中，於沿寬度方向切割該銅箔之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係2個以上、10個以下， 粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒之剖面形狀包含倒水滴狀、柱狀、針狀、樹枝狀中之2種以上形狀。
6. 如申請專利範圍1所述之高頻電路用銅箔，其中，於沿寬度方向切割該銅箔之剖面中，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒於30μm範圍內係2個以上、5個以下，粗化高度0.5μm以上、3μm以下之該粗化顆粒之剖面形狀包含倒水滴狀、柱狀、針狀、樹枝狀中之2種以上形狀。
7. 如申請專利範圍1所述之高頻電路用銅箔，其中，該粗化顆粒由銅或銅合金構成。
8. 如申請專利範圍1所述之高頻電路用銅箔，其中，於該粗化顆粒層與該矽烷偶合劑處理層之間具備鉻酸鹽處理層。
9. 一種包銅層壓板，其特徵在於，如申請專利範圍1所述之高頻電路用銅箔被黏貼於由環氧、耐熱環氧、雙馬來酰亞胺‧三嗪樹脂、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、聚苯醚、聚氧二甲苯、氰酸酯系樹脂之任意樹脂或者該混合樹脂構成之樹脂基材之單面或兩面。
10. 一種印刷配線基板，其特徵在於，具有如申請專利範圍9所述之包銅層壓板。