[发明专利]叠层板用铜合金箔

说明书

发明领域

本发明涉及在印刷线路板用的叠层板上使用的铜合金箔。

背景技术

电子机器的电子电路大量使用印刷线路板。印刷线路板根据基体材料树脂的种类大体被分成硬质叠层板(刚性基板)和可挠性叠层板(柔性基板)两大类别。由于可挠性基板以具有可挠性为特征，除了用于可动部位的布线以外，还可能以折弯状态在电子机器内放置，因此也可以作为节省空间布线材料使用。又，基板自身较薄，故也可以作为半导体标准部件的插件用途或液晶显示的IC带式载体使用。柔性基板的基体材料使用聚酰亚胺树脂薄膜和聚酯树脂薄膜，从耐热性的观点考虑，目前大量使用聚酰亚胺；从导电性的观点考虑，柔性基板的导电材料一般使用铜。印刷线路板是刻蚀贴铜叠层板的铜箔形成各种布线图形，通过软钎焊连接安装电子部件。

柔性基板在构造上有两层柔性基板和三层柔性基板。两层柔性基板是将聚酰亚胺等树脂与导电材料铜直接粘合构成的。另一方面，三层柔性基板是将聚酰亚胺等树脂薄膜与导电材料铜箔用含有环氧树脂和丙烯酸树脂等的粘合剂粘合在一起构成的结构，由于粘合性良好而且便宜，因此被广泛使用。由于这样的结构的差异，在柔性基板中与铜粘合的树脂，对于两层柔性基板是聚酰亚胺，对于三层柔性基板是粘合剂中所含有的树脂。

由于三层柔性基板使用的粘合剂要求耐热性、耐久性、可挠性等特性，因此混合各种树脂调节强度和玻璃转变温度，一般使用以环氧树脂为主成分的物质。该用途的粘合剂使用在环氧树脂(例如双酚A型缩水甘油醚和缩水甘油酸酯型环氧树脂)等中含有胺等固化剂、赋予可挠性的丁腈橡胶以及弹性体的溶剂状或片状的粘合剂。贴铜的叠层板的制造方法，一般在聚酰亚胺薄膜上涂敷溶剂状的粘合剂并于刚刚干燥时重叠铜箔，或者在聚酰亚胺与铜箔之间夹入片状的粘合剂并用辊式压力机或平面加热压力机假粘合后再在100～200℃下经几十分钟至数小时加热固化而粘合。

印刷线路板，在使用软钎焊连接安装电子部件等时由于铜箔与树脂的热膨胀系数的不同而施加热应力，因此产生铜箔与树脂的粘合性不佳所引起的剥离问题。所以，为了改善贴铜的叠层板所使用的铜箔与树脂的粘合性，对铜箔施行在表面电镀形成铜的粒子的粗化处理。这是在铜箔表面形成凹凸，采用使树脂浸入铜箔而获得机械的粘合强度的所谓的固定效应改善粘合性。

另一方面，伴随近年来电子机器的小型化、轻量化以及高功能化，对印刷线路板提高了高密度安装的要求，使电子电路的布线宽度和布线间隔减小的精密间距化不断进行。如果导电材料使用表面粗糙度较大的铜箔以及通过粗化处理形成凹凸的铜箔，则在采用刻形成电路时，会产生在树脂上残留铜的刻蚀残渣，或刻蚀的直线性降低，容易发生电路宽度的不均匀性。因此，为了使电子电路实现精密的间距化，铜箔表面的粗糙度小为宜。又，个人电脑和移动通讯等的电子机器，电信号趋于高频化，但是当电信号的频率在1GHz以上时，电流只在导体表面流动的集肤效应的影响变得显著，表面的凹凸引起的传输路径变化的影响不能忽视。因此，从高频特性考虑进行减小铜箔表面粗糙度的尝试。

印刷线路板的导电材料铜箔，根据其制造方法的不同，可以分类为电解铜箔和轧制铜箔。电解铜箔一般是由硫酸酸性硫酸铜电镀浴液在钛和不锈钢的胴体上电解析出而制造的。电解析出时，铜箔上形成凹凸，表面粗糙度变大。最近，向电镀浴液中加入添加剂，调节电解析出条件制造出减小表面粗糙度的铜箔即所谓的“低轮廓(LowProfile)”的铜箔。轧制铜箔是采用轧辊进行塑性加工而制造的，因此可以得到轧辊的表面形态复制到箔表面的平滑表面。又，所谓箔一般是指100μm以下厚度的薄板。

如上所述，现在，为了改善在贴铜叠层板上所使用的铜箔与树脂的粘合性，对铜箔施行粗化处理，但由于上述理由，所以希望使不施行粗化处理的表面粗糙度小的铜箔与树脂薄膜粘合为宜，必需不施行粗化处理即可确保粘合强度。又，对于三层柔性基板，为了改善金属铜箔与有机物粘合剂的粘合强度，尝试着将有机硅烷偶合剂等涂敷在铜箔上，但是没能得到充分的粘合强度。

作为导电材料使用的铜箔的原材料使用纯铜或含有少量的添加元素的铜合金。伴随电子电路的精密间距化，导体铜箔变薄，同时电路宽度变窄，因此对铜箔的特性要求直流电阻损失小且导电率高。铜是导电性优异的材料，在重视导电性的上述领域内，一般使用纯度为99.9％以上的纯铜。但是，如果提高铜的纯度，则强度降低，因此当铜箔变薄时，操作性变差，所以铜箔的强度大为宜。