TW202030380A - 表面處理銅箔 - Google Patents

Abstract

表面處理銅箔，其係具有0.4至2.2μm³/μm²範圍內之空隙體積(Vv)以及小於或等於0.4μm之算術平均波度(Wa)。該表面處理銅箔係於輥筒面上進行處理，且係包括具有粗化粒子層之處理層。所述表面處理銅箔可用作具有低傳輸損耗之導電材料，例如用於電路板中。

Description

表面處理銅箔

本揭露係關於具有受控之表面特性的電解銅箔。本揭露亦關於電路板等，其係顯現電子訊號之低傳輸損耗，且其係包括該電解銅箔作為其組件。

對於傳輸大量數據的需求日益增長，需要不斷提高電路板上組件之間的之傳輸速度。為達成此等速度，頻率範圍必需從低於1MHz增加至1GHz、10GHz甚或更高。於此等較高範圍內，電流主要係於接近導體表面處流動，此係由於眾所周知之「集膚效應(skin effect)」所導致，亦即高頻電流密度於導體表面處為最高且朝向中心呈指數衰減之趨勢。集膚深度(skin depth)，其承載大約67%的訊號，係與頻率之平方根成反比。因此，於1MHz之集膚深度為65.2μm，於1GHz之集膚深度為2.1μm，而於10GHz之集膚深度僅為0.7μm。在較高頻率下，導體之表面形貌或粗糙度變得愈發重要，因為大約或大於集膚深度的粗糙度將對訊號傳輸造成影響。

加劇劣化的一因素為，印刷電路板中的導體表面通常特意地進行粗糙化，以增強導體與電路板之層壓結構中使用之樹脂層的接著特性。 通常而言，粗糙化表面的表面粗糙度Rz約為數微米，且其會影響GHz範圍內之任何傳輸。因此，設計受到高粗糙度(以確保足夠的接著性)及低粗糙度(以最小化傳輸損耗)間相互矛盾之需求的限制。一種嘗試並提供表面形貌控制的方法，是粗糙化電解銅箔之沉積面或輥筒面。沉積面係通常比輥筒面或「光澤(shiny)」面粗糙。於一般經處理之箔中，沉積面係經粗糙化，且因其粗糙度通常較高，其與樹脂層之接著性優異。為了維持訊號傳輸之品質，業經研發出反轉處理之箔(RTF)。RTF係於其光澤面進行粗糙化處理，故其粗糙度較未進行任何粗糙化之表面的粗糙度高，但可控制為低於在沉積面進行粗糙化之粗糙度。因此，RTF提供良好的接著性，例如，相當於正常處理的箔，或者至少對於如用於電路板中的應用是可接受的。相比於正常處理的箔，RTF亦可理想地降低訊號的傳輸損耗。

儘管RTF技術提供對於傳輸損耗方面之改善，但銅箔之光滑表面導致其對樹脂層之剝離強度差，使得銅箔於加工或後續工序時容易從樹脂層分離。

因此，對於具有低傳輸損耗及良好接著強度的用於製造電路板之銅箔仍存在需求。

總的來說，本揭露係關於一種銅箔，例如可用作電路板中之導體的電解銅箔。銅箔業經製備為具有受控之表面特性，該銅箔即使在高頻下也可提供低傳輸損耗，且對電路板中之樹脂層具有高接著性。

於第一態樣中，本揭露係提供包含一種表面處理銅箔，其包括電解銅箔以及處理層。該電解銅箔包括輥筒面及沉積面。該處理層設置在該輥筒面上以提供表面處理面，其中，該處理層係包含粗化粒子層。該表面處理面係具有0.4至2.2μm³/μm²範圍內之空隙體積(void volume，Vv)以及小於或等於0.4μm之算術平均波度(waviness，Wa)。

視需要地，表面處理面係具有0.1至0.4μm範圍內之算術平均波度(Wa)。視需要地，表面處理面係具有0.4至2μm³/μm²範圍內之核心部空隙體積(core void volume，Vvc)。視需要地，表面處理面係具有0.01至0.1μm³/μm²範圍內之波谷部空隙體積(dale void volume，Vvv)。

於一些選擇中，該表面處理面於光波長700nm係具有28%至76%範圍內之反射率。視需要地，於光波長700nm的反射率係大於40%或在40%至70%範圍內。

於一些選擇中，該處理層復包含阻障層(barrier layer)、防鏽層(anti-tarnish layer)及耦合層(coupling layer)之至少一者。視需要地，該阻障層係由金屬或含有該金屬之合金製成，且該金屬係選自鎳(Ni)、鋅(Zn)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、錫(Sn)及釩(V)之至少一者。視需要地，該耦合層係包含矽。同樣視需要地，該粗化粒子層係包含銅粗化粒子。

於第二態樣中，本揭露係提供一種層壓體，其包含樹脂層及表面處理銅箔。該表面處理銅箔係包含電解銅箔以及處理層。該電解銅箔包括輥筒面及沉積面。該處理層設置在該輥筒面上以提供表面處理面，該表面處理面係接觸該樹脂層，其中，該處理層係包含粗化粒子層。該表面 處理面係具有0.4至2μm³/μm²範圍內之空隙體積(Vv)、0.1至0.4μm範圍內之算術平均波度(Wa)、0.4至2μm³/μm²範圍內之核心部空隙體積(Vvc)、0.01至0.1μm³/μm²範圍內之波谷部空隙體積(Vvv)，以及於光波長700nm之40%至70%範圍內的反射率。

於第三態樣中，本揭露係提供一種裝置，其包含電路板以及複數個安裝於該電路板上之組件。該電路板係包含根據第一態樣的表面處理銅箔。該複數個組件中的至少第一組件及第二組件係透過該電路板之表面處理銅箔彼此電性連接。

上述之總結並非試圖代表本揭露之每一具體實施例或每一態樣。反之，前述總結僅提供本文中詳述之新穎態樣及特徵之示例。當結合所附圖式及申請專利範圍時，由下述用以實施本發明的代表性具體實施態樣和模式的詳細說明，上述特徵及優點與本揭露的其他特徵及優點將是顯而易見的。

100‧‧‧表面處理銅箔

102‧‧‧電解銅箔

104‧‧‧輥筒面

106‧‧‧沉積面

108‧‧‧處理層

110‧‧‧表面處理面

112‧‧‧粗化粒子層

114‧‧‧阻障層

116‧‧‧防鏽層

118‧‧‧耦合層

210‧‧‧峰

212‧‧‧谷

214、310、312、314、316‧‧‧區域

410‧‧‧樣品

412‧‧‧機械探針

414‧‧‧採樣方向

418‧‧‧輪廓

420‧‧‧波度輪廓

422‧‧‧粗糙度輪廓

由以下例示性實施態樣的說明結合參考附圖將更佳地理解本揭露。

第1圖係顯示根據一些具體實施態樣的表面處理銅箔。

第2圖係顯示3D表面圖以及負載面積率圖。

第3圖係顯示負載面積率圖之細節。

第4圖係顯示表面之粗糙度及波度。

本揭露可接受進行各種修飾及替代形式。藉由圖式中的示例顯示一些代表性具體實施態樣，並將於本文中詳細揭示。惟，應理解的是，本發明並不受所揭露之特定形式所限。反之，本揭露涵蓋所有落入本發明之申請專利範圍所界定之精神及範圍內的修飾、等效物及替代物。

本發明係揭示具有低傳輸損耗的表面處理銅箔。表面處理銅箔係具有受控的表面特性，例如空隙體積及波度。此表面處理銅箔可用於生產需要低電子訊號傳輸損耗的物品，例如印刷電路板或任何覆蓋絕緣體之薄銅箔。

第1圖係顯示表面處理銅箔100之具體實施態樣的橫截面示意圖，其係包括電解銅箔102及處理層108。該電解銅箔102係包括輥筒面104及沉積面106。該處理層108係設置在輥筒面104上並提供表面處理面110。

如本文中所用，電解銅箔之「輥筒面」或「光澤面」係與電沉積過程中使用之陰極輥筒接觸之電解銅箔表面，而「沉積面」係該輥筒面之相對面或係形成電解銅箔之電沉積過程中與電解液接觸之電解銅箔表面。此等術語係關於生產電解銅箔之製造方法，其係包括將轉動之陰極輥筒組件部分地浸入含有銅離子之電解液中。因此，於電流之作用下，銅離子被吸引至陰極輥筒並被還原，導致銅金屬鍍覆於陰極輥筒之表面，並從而於陰極輥筒之表面上形成電解銅箔。藉由旋轉陰極輥筒，並於所形成之銅箔隨著陰極輥筒一起轉出該電解液時移除該銅箔，從而以連續製程形成 並自陰極輥筒移除電解銅箔。舉例而言，該電解銅箔可隨著其形成而被拉離陰極輥筒，並於連續製程中穿行或通過輥。

於電解銅箔102之輥筒面104及/或沉積面106上進一步進行表面處理，以形成處理層。如第1圖所示，輥筒面104係覆蓋有處理層108，以提供表面處理面110，其係處理層108之外表面。表面處理可包括一種或多種處理，例如粗糙化處理以提供粗化粒子層112，鈍化處理以提供阻障層114，防鏽處理以提供防鏽層116，以及耦合處理以提供耦合層118。因此，於第1圖中所示之實施態樣中，粗化粒子層112、阻障層114、防鏽層116及耦合層118係處理層108之子層。圖中所示之表面處理及處理層108的特定子層係一實施態樣，且於一些其他實施態樣中，可使用除此之外或作為其替代品之其他表面處理及其他子層。因此，處理層108於不同實施態樣中可存在一個或超過一個子層。

藉由控制表面處理面110的表面特性，可達成良好之接著性，同時在高頻率下維持良好的傳輸損耗。舉例而言，表面處理面110可具有以空隙體積參數、波度及反射率為特徵之受控的表面特性。

如本文中定義之空隙體積參數係參照第2圖例示說明，該圖係顯示用於獲得體積參數的3D表面及衍生的負載面積圖。第2圖之左側係表示一表面(例如電解銅箔的輥筒面或沉積面)的表面幾何構造之三維圖示。第2圖之右側顯示藉由ISO標準方法ISO 25178-2：2012獲得的負載面積率曲線導出圖，其跨越位於最高峰210頂部的0%負載率(material ratio，mr)至mr為100%的最低的谷212。空隙體積(Vv)之計算，是藉由將表面上方以及水平切割平面下方所圍住的空隙之體積予以積分，而水平切割平面係設定在介於0%(峰210之頂部)至100%(谷212之底部)之間 特定的負載率(mr)所對應的高度。例如，負載率為70%的空隙體積係如第2圖右側圖中之陰影區域214所示。

第3圖係顯示負載面積率圖與所定義的各種體積參數之關聯的更多細節。核心部空隙體積(Vvc)為兩個負載率(mr)之間的空隙體積差，例如區域310所示之mr1及mr2。舉例而言，可以選擇mr1為10%且mr2為80%的Vvc。波谷部空隙體積，亦稱谷空隙體積(valley void volume，Vvv)，係特定mr值的空隙體積，如區域312所示之mr值為80%的空隙體積。mr1處之空隙體積(Vv)係mr1與mr2之間的核心部空隙體積(Vvc)(亦即區域310)與在mr2的波谷部空隙體積(Vvv)(亦即區域312)的總和。其他區域包括波峰部實體體積(peak material volume，Vmp)(區域314)及核心部實體體積(core material volume，Vmc)(區域316)。除非另外指明，本文中所列述之空隙體積(Vv)值係mr=10%之Vv。除非另外指明，本文中所列述之核心部空隙體積(Vvc)值係計算當負載率選擇為mr1=10%與mr2=80%時之差值，如第3圖中所示。除非另外指明，本文中所列述之波谷部空隙體積(Vvv)係mr=80%之值。

如本文中所用，「波度」係關於其間隔大於粗糙度的不規則性。參照第4圖以對此例示性說明，其係顯示如銅箔之樣品410。舉例而言，該樣品410之表面輪廓可藉由於樣品的表面沿採樣方向414牽引輪廓測量儀器之機械探針412來探測。示出沿著採樣方向414之輪廓418，其可劃分為波度輪廓(waviness profile)420或粗糙度輪廓(roughness profile)422。波度輪廓之波長λ_Wa係大於Ra輪廓之波長λ_Ra。儘管第4圖中顯示波度輪廓之高度h_Wa大於粗糙度輪廓之高度h_Ra，但這一點對於波度與粗糙度之間的區別並非必要。換言之，h_Wa與h_Ra可相同，h_Wa可大於h_Ra，或者h_Wa可小於h_Ra。可藉由設定濾波器(λc)至輪廓418以區分波度輪廓420及粗糙度輪廓422。 高通訊號可視為粗糙度輪廓422，而低通訊號可視為波度輪廓420。基於JIS B 0601-20134.2.1，一般將濾波器(λc)設定在0.8μm。或者，測量方法本身僅能提供波度或粗糙度輪廓，例如取決於測量探針之分辨率限制。本文中，「算術平均波度(Wa)」係根據JIS B 0601-2013 4.2.1定義。

「反射率」係指材料表面反射輻射能量之效能，且可表示為從表面反射之入射電磁功率的分數，例如百分比(反射率%)。反射率係入射輻射波長或能量之函數，因為在一些波長下，能量被特定材料吸收而非被反射。舉例而言，銅吸收波長介於200nm與650nm之間的光，卻反射波長700nm的光。此外，反射率係表面形貌之函數，因表面上接近入射輻射波長之特徵可散射輻射而非反射輻射。因此，反射率係反射表面之可測量特性，其可表徵並定義該表面。

於一些實施態樣中，表面處理銅箔100於表面處理面110上具有Vv，其係介於低值與高值之間的受控範圍內，例如介於約0.4μm³/μm²的低值與約2.2μm³/μm²的高值之間。當Vv過低時，例如低於約0.4μm³/μm²，由於錨固效應差，電解銅箔對樹脂層之接著性差。換言之，該材料不能很好地錨固至表面上，使其接著性差。如果Vv過高，例如高於約2.2μm³/μm²，則傳輸損耗變得過高。

於表面處理銅箔100的表面處理面的Vv值被描述為0.4至2.20μm³/μm²範圍內的實施態樣中，應明確理解，這些範圍是連續的且可表示為：0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、 0.98、0.99、1.00、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.40、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.50、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、1.67、1.68、1.69、1.70、1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、1.79、1.80、1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.90、1.91、1.92、1.93、1.94、1.95、1.96、1.97、1.98、1.99、2.00、2.01、2.02、2.03、2.04、2.05、2.06、2.07、2.08、2.09、2.10、2.11、2.12、2.13、2.14、2.15、2.16、2.17、2.18、2.19及2.20μm³/μm²，此等值係各自代表數值範圍之端點。

於一些實施態樣中，表面處理銅箔100的表面處理面110的核心部空隙體積值(Vvc)係位於0.4至2μm³/μm²的範圍內。應明確理解，此等範圍是連續的且可表示為：0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39、1.40、1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.50、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61、1.62、1.63、1.64、1.65、1.66、 1.67、1.68、1.69、1.70、1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、1.79，1.80、1.81、1.82、1.83、1.84、1.85、1.86、1.87、1.88、1.89、1.90、1.91、1.92、1.93、1.94、1.95、1.96、1.97、1.98、1.99及2.00μm³/μm²，且此等值係各自表示該值範圍之端點。

於一些實施態樣中，表面處理銅箔100表面處理面110係具有0.01至0.10μm³/μm²範圍內的波谷部空隙體積(Vvv)。應明確理解，此等範圍是連續的且可表示為：0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09及0.10μm³/μm²，且此等值係各自表示該值範圍之端點。

於一些實施態樣中，表面處理銅箔100的表面處理面110係具有介於低值與高值之間的受控範圍內的Wa，例如介於0.1μm與0.4μm之間。當Wa過高時，例如高於約0.4μm，則傳輸損耗變得過高。應明確理解，此等範圍是連續的且可表示為：0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39及0.40μm，且此等值係各自表示該值範圍之端點。

於一些實施態樣中，表面處理銅箔100於表面處理面110在光波長700nm係具有28%至76%範圍內的反射率。應明確理解，此等範圍是連續的且可表示為：28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%及76%，且此等值係各自表示該值範圍之端點。

於一些實施態樣中，粗化粒子層(例如粗化粒子層112)可包括如銅粗化粒子之金屬粗化粒子。舉例而言，可藉由將金屬電鍍於箔上以形成粗化粒子。於一些實施態樣中，銅粗化粒子可由銅或銅合金製成。於一些實施態樣中，粗化粒子層可具有大於約1μm之厚度。於一些實施態樣中，該阻障層、防鏽層及耦合層之組合厚度係小於約0.1μm。於一些實施態樣中，該粗化粒子層係包括位於金屬粗化粒子上之金屬覆蓋物，例如沉積於銅粗化粒子上之銅沉積。舉例而言，該金屬覆蓋物有助於防止該金屬粗化粒子之剝離。

如本文中所用，「阻障層」係由金屬或含有該金屬之合金製成的層。於一些實施態樣中，如阻障層114之阻障層係由選自鋅(Zn)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鉬(Mo)、釩(V)、鐵(Fe)、錫(Sn)、及其組合的至少一種金屬製成。於一些實施態樣中，該阻障層包含鎳。於一些實施態樣中，該阻障層包含鋅。於一些實施態樣中，該阻障層包含鎳層及鋅層。

如本文中所用，「防鏽層」，例如防鏽層116，係施加至金屬之塗層，其可保護被塗覆之金屬免於如腐蝕造成之劣化。於一些實施態樣中，該防鏽層係包含金屬或有機化合物。舉例而言，鉻或鉻合金可用作電解銅箔上之金屬塗層。當該防鏽層由鉻合金製成時，其復包含鋅(Zn)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鉬(Mo)及釩(V)中之任一者或多者。於一些防鏽層由有機物製成的實施態樣中，其可包含選自由三唑、噻唑、咪唑或其衍生物所組成群組之至少一者。三唑基係包括但不限於鄰三唑(1,2,3-三唑)、苯并三唑、甲苯基三唑、羧基苯并三唑、經氯取代之苯并三唑、3-胺基-1,2,4-三唑、2-胺基-1,3,4-三唑、4-胺基-1,2,4-三唑、1-胺基-1,3,4-三唑及其異構物或其衍生物。噻唑基係包括但不限於噻唑、2-巰基苯并噻唑、二苯并噻唑基二硫化物及其異構物或其衍生物。咪唑基係包括但不限於咪唑、2-甲 基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑及其異構物或其衍生物。

如本文中所用，「耦合層」，例如耦合層118，其係為改善銅箔與樹脂層之間結合力而添加的層，舉例而言，該樹脂層係用於製造電路板的樹脂層。於一些實施態樣中，耦合層係藉由提供包括矽及氧之層的矽烷處理而提供。該矽烷可舉例為但不限於胺基矽烷、環氧矽烷及巰基型矽烷。該矽烷係選自乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺之部分水解產物、N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、三(三甲氧基矽基丙基)異氰脲酸酯、3-脲基丙基三烷氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲氧基矽烷及3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷，但並不限於此。

於一些實施態樣中，提供子層(例如處理層108之子層)，使粗化粒子層112覆蓋有阻障層114，該阻障層114覆蓋有防鏽層116，且該防鏽層116覆蓋有耦合層118；惟，根據其他實施態樣，堆疊順序或子層之數目不限於此。於第1圖所示之實施態樣中，表面處理面110的最終物理表面係因此由耦合層118而提供，該耦合層隨後與層壓結構中之樹脂層結合。 於一些實施態樣中，由於阻障層114、防鏽層116及耦合層118之任意組合可能較粗化粒子層112薄得多，表面處理面110的表面粗糙度(例如Vv、Vvc及Vvv)係受控於粗化粒子層112。

於一些實施態樣中，組合如100之表面處理銅箔及樹脂層以形成層壓結構。該結構可包括兩層或更多層交替的銅箔及樹脂層。舉例而言，可藉由堆疊交替的銅箔(其至少一者係表面處理銅箔100)及樹脂層片材，並於加熱堆疊體的同時，使用壓力機將該堆疊體壓縮在一起而形成。於一些實施態樣中，該樹脂層係與表面處理銅箔100的表面處理面110接觸。若將超過三層導電層(例如，其至少一者係表面處理銅箔100)與樹脂層交替堆疊，則層壓體係為例如可用以製作多層PCB(印刷電路板)之多層結構。

如本文中所用，「樹脂」係指一種有機聚合材料，其可於如表面處理銅箔之基材上形成片材或層。樹脂之一些實施例係包括酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂(例如，聚對苯二甲酸乙二酯)、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、甲醛樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂、氰酸酯樹脂、含氟聚合物、聚醚碸、纖維質熱塑性樹脂、聚碳酸酯、聚烯烴、聚丙烯、聚硫化物及聚胺酯。該樹脂亦可包括填充材料或增強材料，例如芳族醯胺、碳、玻璃、纖維素及無機材料，此等係全部視需要為顆粒、纖維、短纖(chopped fibers)、梭織物(woven materials)或編織材料(webbing)之形式。於一些實施態樣中，係於複合片材中使用一種或多種樹脂及一種或多種填充材料將該樹脂製成片材。於一些實施態樣中，係將一或多層樹脂層彼此堆疊並直接接觸，以提供多層樹脂層，有時亦稱為多層板。如本文中所用，樹脂層可指代多層樹脂層，例如多層板。

於一些實施態樣中，該表面處理銅箔100係用於製造電路板(如，印刷電路板或PCB)。舉例而言，使用該銅箔及樹脂層之層壓體形成電路板。可藉由已知加工方法，例如微影製程(lithography)、銅蝕刻、及將銅箔/樹脂層壓體鑽孔，以達成如導電線、線路、接觸墊、屏蔽區及導電通孔的製造之進一步加工。可藉由已知方法將例如電池、電阻器、發光二極體、繼電器、電晶體、電容器、電感器、二極體、開關、微控制器、晶體及振盪器以及積體電路之組件安裝(例如，機械連接及電性連接)到電路板。舉例而言，附接組件之表面安裝方法或通孔方法以及用於組裝之拾取及放置技術。

於一些實施態樣中，表面處理銅箔100可用於製作電路板，包括安裝於該電路板上的複數組件，該電路板係用於裝置中。如本文中所用，裝置係包含用於處理電子訊號的任何元件或組件，例如藉由控制訊號之電壓、電流、頻率或功率。例如但不限於，例如膝上型及桌上型之電腦、載運工具、電話、量測及監控裝置(例如，血糖計、酸鹼度測定計、空氣監控裝置)、數據輸出裝置(例如，監控器、列印機)、輸入裝置(觸控螢幕、鍵盤、滑鼠)以及如Wi-Fi、紫蜂(Zigbee)及藍牙之無線傳輸/接收裝置。

應理解，於本揭露之範疇內，上述及下述提及的技術特徵(諸如實施例)可自由且相互組合以形成新的或較佳的技術方案，為簡潔起見省略之。

實施例

銅箔製備

輥筒拋光(Drum buff)

用於製造電解銅箔之系統係包括金屬陰極輥筒及不溶性金屬陽極。該金屬陰極輥筒是可轉動的且具有拋光表面。於此系統中，該不溶性金屬陽極設置於該金屬陰極輥筒之大約下半部並環繞該金屬陰極輥筒。使用連續電沉積以製造電解銅箔，藉由令硫酸銅電解液於該金屬陰極輥筒與該不溶性金屬陽極之間流動，於二者之間施加電流以令銅離子被吸引到該金屬陰極輥筒上並被還原，使銅電沉積到該金屬陰極輥筒上而形成電解銅箔，當獲得預定厚度時，將電解銅箔從金屬陰極輥筒上分離。

由於浸沒在酸性溶液中，鈦輥筒之表面被逐步腐蝕(氧化)，導致不均勻或劣質的表面，從而影響所製備之銅箔的表面特性。因此，拋光鈦輥筒之表面係控制如粗糙度之銅箔特性的有效方法。拋光對於修飾銅箔輥筒面的表面特性是有效的。因此，於將銅沉積在輥筒上之前，使用圓柱形拋光輪以拋光輥筒，其會隨著輥筒本身旋轉而轉動，並與該輥筒接觸。可改變條件以於輥筒上提供不同表面光度，從而於電解銅箔上提供不同表面光度，尤其是輥筒面上。一些示例性條件為：輥筒速度3m/min的圓周速度、拋光輪#500、#1000、#1500、#2000和#2500(拋光輪取自日本特殊研砥株式會社)以及，拋光速度介於150與450m/min之間的圓周速度。耦合輥筒與圓柱形拋光輪的轉動，使接觸點的切線方向向量為相同方向。舉例而言，如果該輥筒為逆時針方向轉動，則該圓柱形拋光輪為順時針方向轉動，而如果該輥筒為順時針方向轉動，則該圓柱形拋光輪為逆時針方向轉動。下表1列出例示性條件。

電解銅箔的製備

將銅線溶解於硫酸水溶液(50重量%)中以製備含有320g/L之硫酸銅(CuSO₄．5H₂O)及100g/L之硫酸的硫酸銅電解液。加入鹽酸(取自RCI Labscan Ltd)以在該硫酸銅電解液中提供20mg/L之氯離子濃度。亦加入0.35mg/L之明膠(SV，Nippi公司)。

於拋光步驟及含銅電解質之製備後，藉由電沉積以製備電解銅箔。於電沉積過程中，硫酸銅電解液之液體溫度維持為約50℃，且電流密度維持為約70A/dm²。製備具有約35μm厚度之電解銅箔。

表面處理

於粗糙化處理之第一步中，如上所述製備電解銅箔之後，使用酸性溶液清潔該電解銅箔。過程中使用裝有含130g/L硫酸銅及50g/L硫酸的電解質之酸洗容器，並將溶液之溫度維持在約27℃。將電解銅箔導入酸洗容器中，並將其浸泡於該電解質中30秒以移除表面上的油、脂肪及氧化物。隨後用水沖洗該電解銅箔。

隨後，藉由電鍍該電解銅箔之輥筒面表面以形成粗化粒子層。為鍍覆粗化粒子層，係使用硫酸銅溶液作為鍍覆電解質，其係含有70g/L硫酸銅、100g/L硫酸、250mg/L鎢酸鈉(NaWO₄)、2000mg/L硫酸亞鐵(FeSO₄)以及10mg/L糖精(1,1-二氧代-1,2-苯并噻唑-3-酮，由Sigma-Aldrich公司製造)。如表1所示，可使用其他添加濃度。該硫酸銅溶液之溫度係維持在約25℃，且該電解銅板係在10A/dm²之電流密度下電鍍10秒。處理之後，將經處理之銅箔乾燥並捲繞成卷。

為了防止粗化粒子層剝蝕，將銅覆蓋物沉積於粗化粒子上。於此覆蓋製程中，係使用硫酸銅及硫酸之濃度分別為320g/L及100g/L的 硫酸銅溶液。電解液之溫度係維持在約40℃，且設定電流密度為15A/dm²且持續10秒。

於完成覆蓋鍍覆製程後，施加兩層阻障層。首先，將鎳沉積於粗化粒子層之表面上。沉積鎳的電解條件如下：濃度為188g/L之硫酸鎳，，濃度為32g/L之硼酸，濃度為4g/L之次磷酸，溫度為20℃，pH值為3.5。電流密度係設定為0.7A/dm²並持續3秒。其次，同時沉積鋅層在鎳層及該電解銅箔之沉積面上。沉積鋅的電解條件如下：濃度為11g/L之硫酸鋅，濃度為0.25g/L之釩酸銨，pH值為13，以及溫度為15℃。電流密度係設定為0.5A/dm²並持續2秒。

於形成阻障層之後，使用水進行洗滌，並且藉由在鍍浴中進行電鍍，以在該鋅層上形成鉻防鏽層。維持該含有5g/L鉻酸之鍍浴在pH值12.5以及溫度35℃中。使用10A/dm²之電流密度進行鍍覆5秒以形成鉻層。

最後，於輥筒面之鉻層上形成耦合層。將矽烷溶液噴灑於該鉻層上10秒。該矽烷溶液係含有0.25重量%的3-胺基丙基三乙氧基矽烷的水溶液。

於矽烷處理之後，將箔在烘箱中以120℃加熱1分鐘，隨後將其捲繞成卷。

銅箔特徵

表1列出如上所述並於特定條件下製成之銅箔。表中列出在各種條件下進行之11組實施例以及8個比較例，以例示性說明該表面處理銅箔的一些實施態樣。

表1-條件及銅箔特性

測試方法

算術平均波度(Wa)

算術平均波度(Wa)係根據JIS B 0601-2013 4.2.1定義。使用粗糙度量測儀器(小坂研究所Laboratory Ltd)；SE 600系列)進行量測。探針尖端之直徑為2μm，且該尖端之錐角為90°。

Wa係於表面處理面上量測。評估長度為7.5mm，且輪廓曲線(contour curve)的濾波器截止值為fh(λc)=0.8mm、fl(λf)=2.5mm。

粗糙度(Rz)

Rz係根據JIS B 0601-1994定義。

I.接觸方法

使用與用於測量Wa相同之表面粗糙度量測儀器及探針來檢測表面處理面的輪廓。評估長度為4.0mm，且輪廓曲線(contour curve)的濾波器截止值為fh(λc)=0.8mm。

II.非接觸方法

使用雷射顯微鏡(由Olympus製造，LEXT OLS5000-SAF)之表面紋理分析來檢測表面處理面的輪廓。測試條件如下。

光源：405nm-波長

物鏡：100x(MPLAPON-100xLEXT)

光學變焦：1.0x

評估長度：4.0mm

解析度：1024像素×1024像素

條件：自動移除傾斜

過波器：無濾波

反射率

使用柯尼卡美能達(Konica minolta)之便攜式分光光度計CM-2500c測量反射率。使用波長700nm的光量測表面處理銅箔的表面處理面的反射率。光源為D65，且顯示器為SPECT GRAPH。

體積參數

表1中負載率為10%的空隙體積(Vv)係藉由根據ISO 25178-2(2012)之步驟從實施例及比較例獲得。對雷射顯微鏡的圖像進行表面紋理分析。雷射顯微鏡係Olympus製造之LEXT OLS5000-SAF，且圖像係於24±3℃之空氣溫度以及63±3%之相對濕度下製成。濾波器設定為無濾波。光源係405nm-波長之光源。物鏡係100x放大(MPLAPON-100xLEXT)。光學變焦設定為1.0x。圖像面積設定為129μm x 129μm。解析度設定為1024像素x 1024像素。條件設定為自動移除傾斜。

如表1中列述之核心部空隙體積(Vvc)值係以負載率為10%至80%計算而得。如表1中列述之波谷部空隙體積(Vvc)值係以負載率為80%計算而得。空隙體積之單位為μm³/μm²。mr=10%之空隙體積(Vv)係此等核心部空隙體積(Vvc)與波谷部空隙體積(Vvv)之總和。

剝離強度

將六片市售樹脂片材(厚度為0.076mm，取自SyTech Corporation之S7439G)堆疊在一起，並將銅箔置於其上。將該銅箔及樹脂片放置在兩個平板(不鏽鋼板)之間。將堆疊體於溫度200℃及壓力400psi下熱壓120分鐘，以形成銅箔與樹脂層的層壓體。

剝離強度係根據JIS C 6471，藉由於垂直方向(90°剝落方向)從銅箔上剝落樹脂層而量測。

傳輸損耗

使用帶狀線(strip-line)評估傳輸特性。將銅箔附接到樹脂上，並進一步製成帶狀線，以該帶狀線作為源電極。該樹脂(取自SyTech Corporation之S7439G)的厚度為152.4μm，且以IPC-TM 650 No.2.5.5.5於10GHz訊號測試下，其具有Dk=3.74及Df=0.006。該帶狀線係具有100mm之長度、120μm之寬度以及35μm之厚度。

製成該帶狀線後，使用另外兩片樹脂(S7439G，取自SyTech Corporation之S7439G)分別覆蓋兩個表面，並於該樹脂上放置另外兩個銅箔作為接地電極。這一組裝件不具有覆蓋膜，且係具有約50Ω之特性阻抗。比較該帶狀線及接地電極傳輸之訊號以獲得傳輸損耗。

帶狀線及接地電極的測量係使用Agilent PNA N5230C網路分析儀。使用之頻率範圍係200MHz至15GHz，掃描數為6401點，校準係TRL，且測試方法係Cisco S方法。

如本文中所用，術語“包含”係關於所要求保護的發明必要的組成物、方法及其各自組成，但該術語可包括未具化之元件而無論其是否為必要。

如本說明書及所附申請專利範圍中所用，除非上下文中明確指出，否則單數形式“一”及“該”係包括複數形式。因此，舉例而言，關於“該方法”之描述係包括一種或多種方法，及/或本文所述類型的步驟及/或在閱讀本揭露等之後，對於所屬領域具有通常知識者而言是顯而易見的。同樣，除非上下文明確指出，否則詞語“或”係旨在包括“及”。

除了操作的實施例或另外說明以外，在所有情況下，本文中用以表示成分數量及反應條件的數字應理解為皆以術語“約”修飾。術語“約”可意指所指代之值的±5%(例如，±4%、±3%、±2%、±1%)。

若提供一數值範圍，則介於該範圍之上限與下限之間的每一數字數值且包括該範圍之上限及下限，係視為於本文中揭露。應理解，本文中引述之任何數字範圍係試圖包括該範圍所涵蓋之所有子範圍。例如，“1至10”之範圍係旨在包括界於所引用之最小值1與最大值10之間的全部子範圍且包括該最小值及最大值；換言之，具有等於或大於1之最小值以及等於或小於10之最大值。因為所揭露之數字範圍係連續者，故它們係包括界於該最小值與最大值之間的每一個值。除非明確排除，否則本說明書中具化之各種數字範圍係大約者。

除非本文另外定義，否則本申請案中使用之科技和技術術語應具有與發明所屬領域中具通常知識者所一般理解相同的含義。再者，除非語境中需要排除，否則單數之術語應包括複數，且複數之術語應包括單數。

應理解，本發明並不限於本文所述之特定方法、方案及試劑等，且此等可變。本文所用之術語係僅用於揭示特定實施態樣之目的，且不試圖限制本發明之範疇，該範疇僅為申請專利範圍所界定。

本文中揭露之任何包括ASTM、JIS方法的專利、專利申請案及出版物係藉由引用而明確併入本文以作描述及揭露目的之用，例如，此等出版物中描述之方法可與本發明結合使用。此等出版物僅因為其在本申請案之申請日之前公開而提供。這方面之任何內容皆不應理解為承認本發 明人無權憑藉先前之發明或出於任何其它原因而先於此等揭露。所有關於日期之報告或對此等文件內容之陳述係基於申請人可獲得之訊息，而不構成對該等日期或此等文件內容之正確性的承認。

100‧‧‧表面處理銅箔

102‧‧‧電解銅箔

104‧‧‧輥筒面

106‧‧‧沉積面

108‧‧‧處理層

110‧‧‧表面處理面

112‧‧‧粗化粒子層

114‧‧‧阻障層

116‧‧‧防鏽層

118‧‧‧耦合層

Claims (13)

1. 一種表面處理銅箔，係包含：

   電解銅箔，其包括輥筒面及沉積面；以及

   處理層，係設置在該輥筒面上，並提供表面處理面，

   其中，該處理層包含粗化粒子層，以及，其中，該表面處理面係具有0.4至2.2μm³/μm²範圍內之空隙體積(Vv)以及小於或等於0.4μm之算術平均波度(Wa)。
2. 如申請專利範圍第1項所述之表面處理銅箔，其中，該表面處理面係具有0.1至0.4μm範圍內之算術平均波度(Wa)。
3. 如申請專利範圍第1項所述之表面處理銅箔，其中，該表面處理面係具有0.4至2μm³/μm²範圍內之核心部空隙體積(Vvc)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之表面處理銅箔，其中，該表面處理面係具有0.01至0.1μm³/μm²範圍內之波谷部空隙體積(Vvv)。
5. 如申請專利範圍第1項所述之表面處理銅箔，其中，該表面處理面於光波長700nm的反射率為28%至76%範圍內。
6. 如申請專利範圍第1項所述之表面處理銅箔，其中，該表面處理面於光波長700nm的反射率為大於40%。
7. 如申請專利範圍第6項所述之表面處理銅箔，其中，該表面處理面於光波長700nm的反射率為40%至70%範圍內。
8. 如申請專利範圍第1項所述之表面處理銅箔，其中，該處理層復包含阻障層、防鏽層及耦合層中之至少一者。
9. 如申請專利範圍第8項所述之表面處理銅箔，其中，該阻障 層係由金屬或含有該金屬之合金製成，且該金屬係選自鎳、鋅、鉻、鈷、鉬、鐵、錫及釩之至少一者。
10. 如申請專利範圍第8項所述之表面處理銅箔，其中，該耦合層係包括矽。
11. 如申請專利範圍第1項所述之表面處理銅箔，其中，該粗化粒子層係包括銅粗化粒子。
12. 一種層壓體，係包含：

    樹脂層；以及

    表面處理銅箔，係包含：

    電解銅箔，包括輥筒面及沉積面；

    處理層，設置在該輥筒面上，並提供與該樹脂層接觸之表面處理面；以及，其中，該處理層係包含粗化粒子層，

    其中，該表面處理面係具有0.4至2.2μm³/μm²範圍內之空隙體積(Vv)、0.1至0.4μm範圍內之算術平均波度(Wa)、0.4至2μm³/μm²範圍內之核心部空隙體積(Vvc)、0.01至0.1μm³/μm²範圍內之波谷部空隙體積(Vvv)、以及於光波長700nm的反射率為40%至70%範圍內。
13. 一種裝置，係包含：

    電路板，係包括如申請專利範圍第1項所述之表面處理銅箔，以及複數個組件，其係安裝於該電路板上，

    其中，該複數個組件的至少第一組件及第二組件係藉由該電路板之表面處理銅箔以相互電性連接。

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