權(quán)利要求書(shū): 1.一種微粗糙電解銅箔,其包含:一微粗糙面,該微粗糙面具有多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)和多個(gè)排列銅瘤區(qū),一部分的無(wú)銅瘤區(qū)分布于所述多個(gè)排列銅瘤區(qū)之間;
多個(gè)銅瘤,所述多個(gè)銅瘤是形成在該微粗糙面上且位于所述多個(gè)排列銅瘤區(qū)中,所述多個(gè)銅瘤不位于所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)中,且各排列銅瘤區(qū)中的所述多個(gè)銅瘤是沿著一方向排列形成在該微粗糙面上;
2
其中,在面積為120μm的微粗糙面中,所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的數(shù)量為5個(gè)以上,各無(wú)銅瘤區(qū)2
的面積大于或等于62500nm ,各排列銅瘤區(qū)的長(zhǎng)度為300nm至2,500nm,各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的平均寬度為10nm至300nm,各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的數(shù)量為3至50個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的微粗糙電解銅箔,其中所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的數(shù)量為10個(gè)至100個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的微粗糙電解銅箔,其中各無(wú)銅瘤區(qū)的面積為大于或等于250nm×
250nm。
4.如權(quán)利要求1所述的微粗糙電解銅箔,其中各無(wú)銅瘤區(qū)的面積為大于或等于500nm×2
250nm,在面積為120μm的微粗糙面中,面積大于或等于500nm×250nm的所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的數(shù)量為10個(gè)至50個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的微粗糙電解銅箔,其中各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的平均寬度為10nm至200nm。
6.如權(quán)利要求5所述的微粗糙電解銅箔,其中各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的數(shù)量為3至10個(gè)。
7.如權(quán)利要求1所述的微粗糙電解銅箔,其中所述微粗糙面的Rlr值為1.05至1.60。
8.如權(quán)利要求7所述的微粗糙電解銅箔,其中所述微粗糙面的Sdr為0.01至0.08。
9.如權(quán)利要求7所述的微粗糙電解銅箔,其中所述微粗糙面的Rlr值為1.10至1.30,該微粗糙面的Sdr為0.010至0.023。
10.如權(quán)利要求1所述的微粗糙電解銅箔,其中所述微粗糙面的Sdr為0.01至0.08。
11.一種銅箔基板,其包含如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的微粗糙電解銅箔及一基材,該基材與微粗糙電解銅箔壓合。
12.如權(quán)利要求11所述的銅箔基板,其中該銅箔基板于4GHz的介入損失為?0.26dB/in至?0.32dB/in。
13.如權(quán)利要求11所述的銅箔基板,其中該銅箔基板于8GHz的介入損失為?0.41dB/in至?0.51dB/in。
14.如權(quán)利要求11所述的銅箔基板,其中該銅箔基板于12.89GHz的介入損失為?
0.57dB/in至?0.73dB/in。
15.如權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的銅箔基板,其中該銅箔基板于16GHz的介入損失為?0.67dB/in至?0.83dB/in。
說(shuō)明書(shū): 微粗糙電解銅箔以及銅箔基板技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明關(guān)于一種銅箔,尤指一種電解銅箔及包含其的銅箔基板。背景技術(shù)[0002] 隨著電子、信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,高頻高速的訊號(hào)傳輸已成為各界積極研究與發(fā)展的目標(biāo)。電子產(chǎn)品為了能符合高速訊號(hào)傳輸需求,首先面臨的技術(shù)課題就是電子產(chǎn)品上
高頻傳輸時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的訊號(hào)傳輸損失(signaltransmissionloss)的問(wèn)題。
[0003] 為了降低訊號(hào)傳輸損失或者盡可能地抑制訊號(hào)衰減的程度,現(xiàn)有技術(shù)可藉由電路技術(shù)的補(bǔ)償方法或者透過(guò)選擇合適的導(dǎo)體材料及/或介電材料,盡可能地抑制或減輕電子
產(chǎn)品在高頻傳輸下發(fā)生介入損失(insertionloss)的程度,以嘗試微小化電子產(chǎn)品在高頻
傳輸下產(chǎn)生的損耗。
[0004] 以往透過(guò)選擇合適的導(dǎo)體材料及/或介電材料雖能降低電子產(chǎn)品在高頻傳輸下發(fā)生介入損失的程度,但卻會(huì)弱化銅箔基板(coppercladlaminate,CCL)中銅箔與樹(shù)脂基材
之間的剝離強(qiáng)度(peelstrength),致使銅箔基板在后續(xù)加工或應(yīng)用工藝中容易發(fā)生銅箔
與樹(shù)脂基材脫落的問(wèn)題,甚而影響后端產(chǎn)品的良率。
[0005] 因此,如何將銅箔與樹(shù)脂基材之間的剝離強(qiáng)度維持在業(yè)界可接受的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)盡可能地抑制或減輕電子產(chǎn)品在高頻傳輸下發(fā)生介入損失的程度,儼然已成為學(xué)界與業(yè)界積
極研究的技術(shù)課題。
發(fā)明內(nèi)容[0006] 有鑒于此,本發(fā)明其中一目的在于維持銅箔與樹(shù)脂基材之間具有業(yè)界可接受的剝離強(qiáng)度的前提下,盡可能地抑制或減輕電子產(chǎn)品在高頻傳輸下發(fā)生介入損失的程度。
[0007] 為達(dá)成前述目的,本發(fā)明提供一種微粗糙電解銅箔,其包含:一微粗糙面,該微粗糙面具有多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)和多個(gè)排列銅瘤區(qū),一部分的無(wú)銅瘤區(qū)分布于所述多個(gè)排列銅瘤區(qū)
之間;多個(gè)銅瘤,所述多個(gè)銅瘤是形成在該微粗糙面上且位于所述多個(gè)排列銅瘤區(qū)中,所述
多個(gè)銅瘤不位于所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)中,且各排列銅瘤區(qū)中的所述多個(gè)銅瘤沿著一方向排列
2
形成在該微粗糙面上;其中,在面積為120μm的微粗糙面中,所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的數(shù)量為5
2
個(gè)以上,各無(wú)銅瘤區(qū)的面積大于或等于62500nm ,各排列銅瘤區(qū)的長(zhǎng)度為300nm至2,500nm,
各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的平均寬度為10nm至300nm,各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤
的數(shù)量為3至50個(gè)。
[0008] 本發(fā)明控制微粗糙電解銅箔的表面形貌,能使此種微粗糙電解銅箔與樹(shù)脂基材貼合時(shí)不僅能獲得業(yè)界期望的剝離強(qiáng)度,更能抑制或減輕銅箔基板上高頻傳輸下發(fā)生介入損
失的程度,進(jìn)而提升此種微粗糙電解銅箔應(yīng)用于電子產(chǎn)品的高頻訊號(hào)傳輸效能。
[0009] 于本說(shuō)明書(shū)中,所述“微粗糙面的面積為120μm2”是指微粗糙電解銅箔中特定區(qū)域的微粗糙面的面積尺寸,并非意指微粗糙面的實(shí)際面積尺寸。舉例來(lái)說(shuō),以掃描式電子顯微
鏡在放大倍率為10,000倍下觀察微粗糙電解銅箔的微粗糙面,所拍攝得到的掃描式電子顯
2
微鏡照片所對(duì)應(yīng)的面積尺寸約為12.7μm×9.46μm,近似于120μm。本說(shuō)明書(shū)記載“在面積為
2
120μm 的微粗糙面中,所述無(wú)銅瘤區(qū)的數(shù)量為5個(gè)以上,各無(wú)銅瘤區(qū)的面積大于或等于
2
62500nm”的結(jié)構(gòu)特征意指特定范圍下的微粗糙面中特定面積尺寸的無(wú)銅瘤區(qū)的數(shù)量。
[0010] 應(yīng)理解的是,前述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的面積尺寸只要符合大于或等于62500nm2即可,并無(wú)特別限定前述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的面積須為相同的面積尺寸;也就是說(shuō),所述多個(gè)無(wú)銅瘤
區(qū)的面積尺寸可選擇性地相同或不同,舉例來(lái)說(shuō),其中一部分的無(wú)銅瘤區(qū)的面積尺寸可等
2 2
于62500nm ,另一部分的無(wú)銅瘤區(qū)的面積尺寸可大于62500nm 。于其中一實(shí)施方案中,無(wú)銅
瘤區(qū)的面積可為250nm×250nm,但并非僅限于此。
[0011] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,在面積為120μm2的微粗糙面中,前述面積大于或2
等于62500nm的所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的數(shù)量可為5個(gè)以上(包含5個(gè));較佳地,面積大于或等
2
于62500nm 的所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的數(shù)量可為5個(gè)至100個(gè)以上、10個(gè)至100個(gè)以上,甚至更
多。
[0012] 于其中一實(shí)施方案中,各無(wú)銅瘤區(qū)的面積可為大于或等于250nm×250nm,即,各無(wú)銅瘤區(qū)可為大致上呈正方形的區(qū)域。于另一實(shí)施方案中,各無(wú)銅瘤區(qū)的面積也可為大于或
2
等于500nm×250nm,即,各無(wú)銅瘤區(qū)可為大致上呈長(zhǎng)方形的區(qū)域。在面積為120μm的微粗糙
面中,面積大于或等于500nm×250nm的所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的數(shù)量可為10個(gè)至50個(gè)。于又一
實(shí)施方案中,一部分無(wú)銅瘤區(qū)的面積可為大于或等于250nm×250nm,另一部分無(wú)銅瘤區(qū)的
面積可為大于或等于500nm×250nm。
[0013] 依據(jù)本發(fā)明,各排列銅瘤區(qū)中的所述多個(gè)銅瘤是沿著一方向排列形成在該微粗糙面上。具體來(lái)說(shuō),各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤可沿著所述方向以選擇性并列的方式形成
在該微粗糙面上。也就是說(shuō),于其中一實(shí)施方案中,當(dāng)各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤沿著所
述方向以并列的方式形成在該微粗糙面上,所述多個(gè)銅瘤是沿著所述方向以相互緊鄰的方
式排列形成在該微粗糙面上;而于另一實(shí)施方案中,當(dāng)各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤沿著
所述方向不以并列的方式形成在該微粗糙面上,所述多個(gè)銅瘤是沿著所述方向以相互間隔
的方式排列形成在該微粗糙面上。于某些實(shí)施方案中,一部分的排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅
瘤可沿著所述方向以并列的方式形成在該微粗糙面上,另一部分的排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)
銅瘤可沿著所述方向不以并列的方式形成在該微粗糙面上。于某些實(shí)施方案中,一排列銅
瘤區(qū)中一部份的銅瘤可沿著所述方向以并列的方式形成在該微粗糙面上,所述排列銅瘤區(qū)
中另一部份的銅瘤可沿著所述方向不以并列的方式形成在該微粗糙面上。
[0014] 于本說(shuō)明書(shū)中,所述排列銅瘤區(qū)的長(zhǎng)度為該區(qū)域中多個(gè)尺寸不均一或不均一的銅瘤的寬度的總合,各排列銅瘤區(qū)的長(zhǎng)度可為300nm至2,500nm,進(jìn)一步為500nm至2,500nm。
[0015] 于其中一實(shí)施方案中,各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的平均寬度可為10nm至100nm、100nm至150nm或150nm至280nm。較佳的,各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的平均寬度
為10nm至200nm。更佳的,各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的平均寬度為50nm至200nm。
[0016] 于其中一實(shí)施方案中,各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的數(shù)量可為3個(gè)至6個(gè)、7個(gè)至15個(gè)、或16個(gè)至50個(gè)。較佳的,各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的數(shù)量為3個(gè)至10個(gè)。
[0017] 依據(jù)本發(fā)明,該微粗糙電解銅箔的粗糙度(Rz,由JIS94方法量測(cè))可為3.0微米(μm)以下、2.0μm以下、1.5μm以下、1.2μm以下、1.0μm以下、0.7μm以下或0.5μm以下。于其中一
實(shí)施方案中,該微粗糙電解銅箔的Rz可為1.2μm至2.0μm。于另一實(shí)施方案中,該微粗糙電解
銅箔的Rz可為1.4μm至2.5μm。于又一實(shí)施方案中,該微粗糙電解銅箔的Rz可為1.0μm至1.5μ
m。
[0018] 依據(jù)本發(fā)明,該微粗糙電解銅箔的厚度可為5μm至210μm,但并非僅限于此。[0019] 為達(dá)成前述目的,本發(fā)明另提供一種微粗糙電解銅箔,其包含一微粗糙面,該微粗糙面的Rlr值為1.05至1.60?;蛘?,本發(fā)明另提供一種微粗糙電解銅箔,其包含一微粗糙面,
該微粗糙面的Sdr為0.01至0.08。
[0020] 本發(fā)明控制微粗糙電解銅箔的表面特性(即,Rlr值或Sdr),能使此種微粗糙電解銅箔與樹(shù)脂基材貼合時(shí)不僅能獲得業(yè)界期望的剝離強(qiáng)度,更能抑制或減輕銅箔基板上高頻
傳輸下發(fā)生介入損失的程度,進(jìn)而提升此種微粗糙電解銅箔應(yīng)用于電子產(chǎn)品的高頻訊號(hào)傳
輸效能。
[0021] 除了控制前述微粗糙電解銅箔的Rlr或Sdr外,本發(fā)明的微粗糙電解銅箔亦可同時(shí)兼具如上述的表面形貌,即,該微粗糙電解銅箔的微粗糙面也具有多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)和多個(gè)排
列銅瘤區(qū),一部分的無(wú)銅瘤區(qū)分布于所述多個(gè)排列銅瘤區(qū)之間,多個(gè)銅瘤是形成在該微粗
糙面上且位于所述多個(gè)排列銅瘤區(qū)中,所述多個(gè)銅瘤不位于所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)中,且各排
2
列銅瘤區(qū)中的所述多個(gè)銅瘤沿著一方向排列形成在該微粗糙面上,在面積為120μm的微粗
2
糙面中,所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的數(shù)量為5個(gè)以上,各無(wú)銅瘤區(qū)的面積大于或等于62500nm ,各
排列銅瘤區(qū)的長(zhǎng)度為300nm至2,500nm,各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的平均寬度為10nm至
300nm,各排列銅瘤區(qū)中所述多個(gè)銅瘤的數(shù)量為3至50個(gè)。
[0022] 較佳的,該微粗糙面的Rlr值為1.10至1.30;更佳的,該微粗糙面的Rlr值為1.10至1.28。
[0023] 于本說(shuō)明書(shū)中,Rlr值是指展開(kāi)長(zhǎng)度比率,也就是一物品在單位長(zhǎng)度中的表面輪廓長(zhǎng)度比率。數(shù)值越高代表表面愈加崎嶇,當(dāng)Rlr值等于1時(shí),代表該物品的表面完全平整。
[0024] 較佳的,該微粗糙面的Sdr為0.01至0.08。更佳的,該微粗糙面的Sdr為0.010至0.023。
[0025] 于本說(shuō)明書(shū)中,Sdr是指界面展開(kāi)面積比率,也就是一物品在單位面積中投影面積的增加比率,當(dāng)Sdr等于0時(shí)代表為物品的表面完全平整。
[0026] 為達(dá)成前述目的,本發(fā)明又提供一種銅箔基板,其包含如前述的微粗糙電解銅箔及一基材,該基材與微粗糙電解銅箔壓合。
[0027] 通過(guò)選用本發(fā)明的微粗糙電解銅箔,由于微粗糙電解銅箔的微粗糙表面具有特定的表面形貌及/或表面特性,故此銅箔基板中微粗糙電解銅箔與樹(shù)脂基材之間不僅能符合
業(yè)界期望的剝離強(qiáng)度的規(guī)格,且此種銅箔基板在高頻傳輸下發(fā)生介入損失的程度亦能被盡
可能地抑制或減輕,進(jìn)而提升此種銅箔基板應(yīng)用于高頻高速電子產(chǎn)品的高頻訊號(hào)傳輸效
th
能。舉例來(lái)說(shuō),包含本發(fā)明的微粗糙電解銅箔的銅箔基板能應(yīng)用于第五代行動(dòng)通訊技術(shù)(5
generationmobilenetworks,5G),達(dá)成高頻高速的訊號(hào)傳輸?shù)钠谕?br>
[0028] 依據(jù)本發(fā)明,該銅箔基板中微粗糙電解銅箔與基材之間的剝離強(qiáng)度可大于或等于2.5英磅/英吋(lb/in),以符合業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步來(lái)說(shuō),該銅箔基板中微粗糙電解銅箔與
基材之間的剝離強(qiáng)度可為3.0lb/in至5.5lb/in。
[0029] 在超低損耗(ultralow?loss)的銅箔基板表現(xiàn)上,較佳的,該銅箔基板于4GHz的介入損失可?0.26dB/in至?0.32dB/in;更佳的,該銅箔基板于4GHz的介入損失可為?
0.27dB/in至?0.32dB/in。再更佳的,該銅箔基板于4GHz的介入損失可為?0.27dB/in至?
0.30dB/in。
[0030] 在超低損耗(ultralow?loss)的銅箔基板表現(xiàn)上,較佳的,該銅箔基板于8GHz的介入損失可為?0.41至?0.51dB/in;更佳的,該銅箔基板于8GHz的介入損失可為?0.43dB/in
至?0.51dB/in。再更佳的,該銅箔基板于8GHz的介入損失可為?0.43至?0.48dB/in。
[0031] 在超低損耗(ultralow?loss)的銅箔基板表現(xiàn)上,較佳的,該銅箔基板于12.89GHz的介入損失可為?0.57至?0.73dB/in;更佳的,該銅箔基板于12.89GHz的介入損失
可為?0.61dB/in至?0.73dB/in。再更佳的,該銅箔基板于12.89GHz的介入損失可為?
0.61dB/in至?0.67dB/in。
[0032] 在超低損耗(ultralow?loss)的銅箔基板表現(xiàn)上,較佳的,該銅箔基板于16GHz的介入損失可為?0.67至?0.83dB/in;更佳的,該銅箔基板于16GHz的介入損失可為?0.71dB/
in至?0.83dB/in。再更佳的,該銅箔基板于16GHz的介入損失可為?0.71dB/in至?0.79dB/
in。
[0033] 依據(jù)本發(fā)明,所述基材可具有低介電常數(shù)及/或低介電損耗(dissipationfactor,Df)的特性。所述基材可為一樹(shù)脂基材(即,半固化片(pregreg)),其是將一基板含
浸于合成樹(shù)脂后再固化而成。舉例來(lái)說(shuō),基板可為酚醛棉紙、棉紙、樹(shù)脂制纖維布、樹(shù)脂制纖
維不織布、玻璃板、玻璃織布及玻璃不織布,但并非僅限于此;合成樹(shù)脂可為環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯
樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、氰酸酯樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺三嗪樹(shù)脂、聚苯醚樹(shù)脂及酚樹(shù)脂,但并非僅
限于此,所述合成樹(shù)脂可以在基板上形成單層或多層的結(jié)構(gòu)。于其中一實(shí)施方案中,市售的
+ +
樹(shù)脂基材的商品型號(hào)可為T(mén)U933 、TU863、EM890、EM891(K)、EM891、IT958G、IT968、IT988G、
IT150DA、S7040G、S7439G、Synamic6GX、Synamic8G、MEGTRON4、MEGTRON6或MEGTRON7,但
并非僅限于此。
附圖說(shuō)明[0034] 圖1A為實(shí)施例1的微粗糙電解銅箔的掃描式電子顯微鏡圖(scanningelectronmicroscopy,SEM圖),其放大倍率為5,000倍。
[0035] 圖1B及圖1C為說(shuō)明實(shí)施例1的微粗糙電解銅箔的結(jié)構(gòu)特征的示意圖,圖1B為在10,000倍的放大倍率下拍攝得到的SEM圖上標(biāo)記排列銅瘤區(qū)的示意圖,圖1C為在10,000倍的放
大倍率下拍攝得到的SEM圖上標(biāo)記多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的示意圖。
[0036] 圖2A為實(shí)施例2的微粗糙電解銅箔的SEM圖,其放大倍率為5,000倍。[0037] 圖2B及圖2C為說(shuō)明實(shí)施例2的微粗糙電解銅箔的結(jié)構(gòu)特征的示意圖,圖2B為在10,000倍的放大倍率下拍攝得到的SEM圖上標(biāo)記排列銅瘤區(qū)的示意圖,圖2C為在10,000倍的放
大倍率下拍攝得到的SEM圖上標(biāo)記多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的示意圖。
[0038] 圖3A為實(shí)施例3的微粗糙電解銅箔的SEM圖,其放大倍率為5,000倍。[0039] 圖3B及圖3C為說(shuō)明實(shí)施例3的微粗糙電解銅箔的結(jié)構(gòu)特征的示意圖,圖3B為在10,000倍的放大倍率下拍攝得到的SEM圖上標(biāo)記排列銅瘤區(qū)的示意圖,圖3C為在10,000倍的放
大倍率下拍攝得到的SEM圖上標(biāo)記多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)的示意圖。
[0040] 圖4為比較例的市售銅箔的SEM圖,其放大倍率為10,000倍。[0041] 圖5為說(shuō)明測(cè)試介入損失的DeltaL的8層迭構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式[0042] 以下列舉實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明微粗糙電解銅箔及其銅箔基板的實(shí)施方式,同時(shí)提供數(shù)種市售銅箔的比較例作為對(duì)照,本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過(guò)下方實(shí)施例和比較例的內(nèi)容輕易
理解本發(fā)明能達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)及效果。應(yīng)當(dāng)理解的是,本說(shuō)明書(shū)所列舉的實(shí)施例僅僅用于示范
性說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式,并非用于局限本發(fā)明的范圍,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)其通常
知識(shí)在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾、變更,以實(shí)施或應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)容。
[0043] 實(shí)施例1至3:微粗糙電解銅箔[0044] 首先,配制具有約65g/L至100g/L的銅離子(Cu2+)、濃度約85g/L至105g/L的硫酸?
(H2SO4)、1.0ppm至30ppm的氯離子(Cl)的銅電解液,再將銅電解液通入具有可旋轉(zhuǎn)的陰極
輥筒、不溶性陽(yáng)極的生箔電解裝置中,并在陰極輥筒和不溶性陽(yáng)極上施加電流密度為30安
2 2
培/平方公寸(A/dm)至60A/dm的電流,于50℃至58℃的液溫下,于導(dǎo)輥上連續(xù)收卷得到極
低粗糙度(verylowprofile,LP)生箔。
[0045] 接著,LP生箔再經(jīng)由多個(gè)導(dǎo)輥以10公尺/分鐘的生產(chǎn)速度依序送入如下表1所示的11個(gè)相互連接的處理槽中,通過(guò)于連續(xù)式生產(chǎn)工藝中依序進(jìn)行一次粗化處理、二次固化
處理、二次粗化處理、二次固化處理、一次鍍鎳處理、一次鍍鋅處理、一次鍍鉻處理及一次硅
烷化處理,以制得各厚度約35μm的微粗糙電解銅箔。
[0046] 于實(shí)施例1至3的連續(xù)式表面處理工藝中,11個(gè)處理槽各自對(duì)應(yīng)的表面處理類型如下表1所示,于前10個(gè)處理槽中,電鍍液中主要的金屬離子種類及濃度、電鍍液中氯離子濃
度及微量金屬濃度、電鍍液中酸的種類及濃度、電鍍液溫度及pH值以及電鍍時(shí)間等工藝參
數(shù)整理如下表1所示,于第11個(gè)處理槽中,
硅烷化處理所選用的硅烷偶聯(lián)劑為(3?環(huán)氧丙氧
基丙基)三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑,硅烷化處理劑的濃度為5至7g/L,硅烷化處理槽中微量金屬
濃度、處理液的溫度及pH值以及處理時(shí)間等工藝參數(shù)亦整理如下表1所示。所述微量金屬可
2+ 2+ + 6+
以例如Ni 、Pd 、Ag、W 的形式存在于電鍍液中。于第1至7、9、10個(gè)處理槽中,微量金屬可
2+ 2+ + 6+ 2+ + 6+
為Ni 、Pd 、Ag 、W ,于第8個(gè)處理槽中,微量金屬可為Pd 、Ag、W ,于第9個(gè)處理槽中,微量
2+ + 6+
金屬可為Pd 、Ag、W 。
[0047] 實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔的表面處理?xiàng)l件的差異主要在于各表面處理時(shí)所設(shè)定的電流密度,其工藝條件如下表2所示。于此,各表面處理所設(shè)定的電流密度誤差范圍
控制在±10%以內(nèi)。
[0048] 表1:于制備實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔中,對(duì)LP生箔依序進(jìn)行連續(xù)式表面處理的相關(guān)工藝條件。
[0049][0050] 表2:于制備實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔中,對(duì)LP生箔依序進(jìn)行連續(xù)式表面處2
理所設(shè)定的電流密度(單位:A/dm)。
[0051][0052] 比較例:市售銅箔[0053] 比較例為古河電氣工業(yè)株式會(huì)社所生產(chǎn)的極低粗糙度銅箔,產(chǎn)品型號(hào)為FT1?UP,此為1盎司(oz)、厚度約35μm的市售銅箔。
[0054] 試驗(yàn)例1:表面形貌[0055] 本試驗(yàn)例以實(shí)施例1、2及3的微粗糙電解銅箔及比較例的市售銅箔為待測(cè)樣品,使用掃描式電子顯微鏡(HitachiS?3400N),設(shè)定傾斜角度(tilt(degree))為35°、放大倍率
為5,000倍及10,000倍,分別觀察各待測(cè)樣品的表面形貌。
[0056] 以放大倍率為5,000倍觀察實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3的微粗糙電解銅箔,其拍攝得到的SEM圖依序如圖1A、圖2A、圖3A所示。以放大倍率為10,000倍觀察比較例的市售銅箔,
其拍攝得到的SEM圖如圖4所示。如圖1A、圖2A及圖3A所示,本發(fā)明微粗糙電解銅箔的表面形
貌類似于牙齦及牙齒般的結(jié)構(gòu),其表面形貌有別于如圖4所示的市售銅箔的均一銅瘤分布。
[0057] 另外,以放大倍率為10,000倍觀察實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3的微粗糙電解銅箔的表面形貌,其拍攝得到的SEM圖依序如圖1B及圖1C、圖2B及圖2C、圖3B及圖3C所示;為進(jìn)一
步分析實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔的表面形貌,圖1B及圖1C是源自于同一張于10,000倍
的放大倍率下拍攝得到的SEM圖,圖1B上標(biāo)記排列銅瘤區(qū)的結(jié)構(gòu)特征,圖1C上標(biāo)記無(wú)銅瘤區(qū)
的結(jié)構(gòu)特征,同理,圖2B及圖2C源自于同一張于10,000倍的放大倍率下拍攝得到的SEM圖,
圖3B及圖3C也是源自于同一張于10,000倍的放大倍率下拍攝得到的SEM圖。
[0058] 如圖1A至圖1C(實(shí)施例1)、圖2A至圖2C(實(shí)施例2)、圖3A至圖3C(實(shí)施例3)所示,實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔具有一微粗糙面及多個(gè)銅瘤,該微粗糙面具有多個(gè)排列銅瘤區(qū)
及多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū),一部分的無(wú)銅瘤區(qū)分布于所述多個(gè)排列銅瘤區(qū)之間,且無(wú)銅瘤區(qū)鄰近于
排列銅瘤區(qū)旁,所述多個(gè)銅瘤是形成在該微粗糙面上且位于所述多個(gè)排列銅瘤區(qū)中,所述
多個(gè)銅瘤不位于所述多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)中(即,各個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)中實(shí)質(zhì)上不具有任何銅瘤存在),
且各排列銅瘤區(qū)中的所述多個(gè)銅瘤沿著一方向排列形成在該微粗糙面上,所述銅瘤排列的
方向大致上等同于排列銅瘤區(qū)的長(zhǎng)度的延伸方向。
[0059] 為進(jìn)一步分析實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3的微粗糙電解銅箔的表面型貌,本試驗(yàn)例以大致上相同的分析方法評(píng)估實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3的微粗糙電解銅箔的多個(gè)排列
銅瘤區(qū)及多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)。
[0060] 有關(guān)多個(gè)排列銅瘤區(qū),本試驗(yàn)例1是在圖1B、圖2B及圖3B中以實(shí)線標(biāo)示鄰近排列銅瘤區(qū)的區(qū)域,各排列銅瘤區(qū)中具有多個(gè)銅瘤形成在該微粗糙面上,且各排列銅瘤區(qū)中的多
個(gè)銅瘤是以連續(xù)式并列的方式形成在該微粗糙面上。各排列銅瘤區(qū)的序號(hào)依序以01至10示
之,以圖1B的序號(hào)1B?01為例,其對(duì)應(yīng)于表3中實(shí)施例1的序號(hào)01的量測(cè)結(jié)果,以圖1B的序號(hào)
1B?02為例,其對(duì)應(yīng)于表3中實(shí)施例1的序號(hào)02的量測(cè)結(jié)果,以圖2B的序號(hào)2B?01為例,其對(duì)應(yīng)
于表3中實(shí)施例2的序號(hào)01的量測(cè)結(jié)果,以此類推圖1B、圖2B、圖3B的序號(hào)。
[0061] 由圖1B、圖2B及圖3B分別量測(cè)實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔中隨機(jī)挑選10個(gè)排列銅瘤區(qū)(序號(hào)01至10),并測(cè)量各排列銅瘤區(qū)的長(zhǎng)度、各排列銅瘤區(qū)中銅瘤數(shù)量、各排列銅瘤
區(qū)中銅瘤平均寬度,其結(jié)果列于下表3中。由前述10個(gè)排列銅瘤區(qū)所測(cè)量得到的個(gè)別長(zhǎng)度,
取其平均值,得到實(shí)施例1的多個(gè)排列銅瘤區(qū)的長(zhǎng)度平均值;由前述10個(gè)排列銅瘤區(qū)所測(cè)量
得到的個(gè)別銅瘤數(shù)量,取其平均值,得到實(shí)施例1的多個(gè)排列銅瘤區(qū)的銅瘤數(shù)量平均值;另
由前述10個(gè)排列銅瘤區(qū)所測(cè)量得到的個(gè)別銅瘤平均寬度,取其平均值,得到實(shí)施例1的多個(gè)
排列銅瘤區(qū)的銅瘤平均寬度平均值;上述計(jì)算結(jié)果亦列于下表3中。
[0062] 有關(guān)多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū),本試驗(yàn)例1是在圖1C、圖2C及圖3C中以正方形標(biāo)示面積尺寸為2
250nm×250nm(62,500nm)的無(wú)銅瘤區(qū)、以長(zhǎng)方形標(biāo)示面積尺寸為500nm×250nm(125,
2
000nm)的無(wú)銅瘤區(qū),各無(wú)銅瘤區(qū)中實(shí)質(zhì)上不具有任何銅瘤存在。所述不同面積尺寸的無(wú)銅
瘤區(qū)的數(shù)量標(biāo)示如下表4所示,其中250nm×250nm的無(wú)銅瘤區(qū)數(shù)量是包含圖中標(biāo)示正方形
的數(shù)量以及長(zhǎng)方形的數(shù)量×2的總合。
[0063] 表3:由圖1B、圖2B及圖3B分別量測(cè)實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔的10個(gè)排列銅瘤區(qū)(序號(hào)01至10)的個(gè)別長(zhǎng)度、10個(gè)排列銅瘤區(qū)中個(gè)別的銅瘤數(shù)量、10個(gè)排列銅瘤區(qū)中銅瘤
的平均寬度。
[0064][0065] 表4:由圖1C、圖2C及圖3C分別計(jì)算實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔不同面積尺寸的無(wú)銅瘤區(qū)數(shù)量。
[0066] 250nm×250nm的無(wú)銅瘤區(qū)數(shù)量 500nm×250nm的無(wú)銅瘤區(qū)數(shù)量
實(shí)施例1 >50個(gè) >20個(gè)
實(shí)施例2 32個(gè) 11個(gè)
實(shí)施例3 >70個(gè) >30個(gè)
[0067] 進(jìn)一步將圖1A至圖1C、圖2A至圖2C、圖3A至圖3C與圖4相比較可知,比較例的市售銅箔的表面形貌明顯有別于實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔,例如,由圖4中并未觀察到比較
例的市售銅箔中有多個(gè)銅瘤沿著一特定方向排列形成在微粗糙面上,也未能觀察到無(wú)銅瘤
區(qū)分布于排列銅瘤區(qū)之間。根據(jù)上述分析結(jié)果可見(jiàn),實(shí)施例1、2、3的微粗糙電解銅箔的表面
形貌顯然有別于比較例的市售銅箔。
[0068] 試驗(yàn)例2:表面特性[0069] 本試驗(yàn)例以實(shí)施例1、2及3的微粗糙電解銅箔及比較例的市售銅箔為待測(cè)樣品,以ISO25178?2012方法,使用非接觸式形狀量測(cè)雷射顯微鏡(廠牌:Keyence,控制器的機(jī)型名
稱:K?X150K,量測(cè)部的機(jī)型名稱:K?X160K,于物鏡倍率為50倍(X50)、L?濾鏡(λc)為
0.2mm、S?濾鏡(λs)為2μm下,任選五點(diǎn)量測(cè)得到各待測(cè)樣品的Sdr,再由五組數(shù)據(jù)取平均值,
得到其Sdr平均值。
[0070] 此外,本試驗(yàn)例以實(shí)施例1、2及3的微粗糙電解銅箔及比較例的市售銅箔為待測(cè)樣品,使用非接觸式形狀量測(cè)雷射顯微鏡(廠牌:Keyence,控制器的機(jī)型名稱:K?X150K,量測(cè)
部的機(jī)型名稱:K?X160K,于物鏡倍率為50倍(X50)下、L?濾鏡(λc)設(shè)定為none、S?濾鏡(λs)
設(shè)定為none,任選五點(diǎn)量測(cè)得到各待測(cè)樣品的Rlr,再由五組數(shù)據(jù)取平均值,得到其Rlr平均
值。
[0071] 由表5的結(jié)果可知,實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔的Rlr值均落在1.05至1.60范圍內(nèi),而比較例的市售銅箔的Rlr值及其平均值均超過(guò)1.60。此外,實(shí)施例1至3的微粗糙電解
銅箔的Sdr均落在0.01至0.08范圍內(nèi),而比較例的市售銅箔的Sdr及其平均值則高達(dá)0.1。根
據(jù)上述分析結(jié)果可見(jiàn),實(shí)施例1、2、3的微粗糙電解銅箔的Rlr值明顯有別于比較例的市售銅
箔的Rlr值,且實(shí)施例1、2、3的微粗糙電解銅箔的Sdr也明顯有別于比較例的市售銅箔的
Sdr。
[0072] 表5:實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔與比較例的市售銅箔的Sdr及Rlr的個(gè)別量測(cè)結(jié)果及其平均值。
[0073][0074] 試驗(yàn)例3:剝離強(qiáng)度[0075] 本試驗(yàn)例包含兩種待測(cè)樣品的制備,分述如下:[0076] 其一將1oz的實(shí)施例1、實(shí)施例2及實(shí)施例3中未經(jīng)第11道硅烷化表面處理的微粗糙電解銅箔(即,不涂任何硅烷偶聯(lián)劑)各取兩片,再將兩片微粗糙電解銅箔的微粗糙面分別
與MEGTRON7基材的二面貼合,所有程序依MEGTRON7建議進(jìn)行貼合,得到實(shí)施例1A、實(shí)施例
2A及實(shí)施例3A的銅箔基板,以此作為測(cè)試銅箔基板在不涂硅烷偶聯(lián)劑的情況下的剝離強(qiáng)度
的待測(cè)樣品。
[0077] 其二將1oz的實(shí)施例1、實(shí)施例2及實(shí)施例3的微粗糙電解銅箔以及比較例的市售銅箔(皆有涂布5g/L至7g/L的(3?環(huán)氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑)各取兩片,再將兩片
微粗糙電解銅箔的微粗糙面分別與MEGTRON7基材的二面貼合,所有程序依MEGTRON7建議
進(jìn)行貼合,得到實(shí)施例1B、實(shí)施例2B、實(shí)施例3B及比較例B的銅箔基板,以此作為測(cè)試銅箔基
板在涂有硅烷偶聯(lián)劑的情況下的剝離強(qiáng)度的待測(cè)樣品。
[0078] 之后,依IPC?TM?6502.4.8測(cè)試方法測(cè)量實(shí)施例1A至實(shí)施例3A、實(shí)施例1B至3B及比較例B的銅箔基板的剝離強(qiáng)度,其結(jié)果如下表6所示。
[0079] 表6:由實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔及/或比較例的市售銅箔在不涂或涂有硅烷偶聯(lián)劑的情況下所制得的銅箔基板的剝離強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果。
[0080] 實(shí)施例1 實(shí)施例2 實(shí)施例3 比較例不涂硅烷偶聯(lián)劑的待測(cè)樣品 3.03lb/in 3.05lb/in 3.08lb/in -
涂有硅烷偶聯(lián)劑的待測(cè)樣品 4.99lb/in 5.01lb/in 5.16lb/in 4.79lb/in
[0081] 如上表6的結(jié)果可知,實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔即便在不涂硅烷偶聯(lián)劑的情況下制成銅箔基板,其微粗糙電解銅箔與樹(shù)脂基材之間的剝離強(qiáng)度也可滿足至少2.5lb/in
的需求;此外,實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔在涂有硅烷偶聯(lián)劑的情況下制成銅箔基板,其
微粗糙電解銅箔與樹(shù)脂基材之間的剝離強(qiáng)度可提升至4.9lb/in以上,顯然高于比較例的市
售銅箔與樹(shù)脂基材之間的剝離強(qiáng)度。
[0082] 由上述試驗(yàn)例1至3的結(jié)果可見(jiàn),通過(guò)控制實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔的表面形貌及/或表面特性,能有利于提升微粗糙電解銅箔與樹(shù)脂基材之間的剝離強(qiáng)度,甚至能使微
粗糙電解銅箔在省略使用硅烷偶聯(lián)劑的情況下獲得至少2.5lb/in以上的剝離強(qiáng)度。
[0083] 此外,進(jìn)一步比較實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔與樹(shù)脂基材的剝離強(qiáng)度結(jié)果可知,通過(guò)提高微粗糙電解銅箔中無(wú)銅瘤區(qū)數(shù)量、降低排列銅瘤區(qū)中銅瘤平均寬度,更能有利
于提升剝離強(qiáng)度,使實(shí)施例3的微粗糙電解銅箔與樹(shù)脂基材間的剝離強(qiáng)度更優(yōu)于實(shí)施例1及
2的微粗糙電解銅箔與樹(shù)脂基材間的剝離強(qiáng)度。
[0084] 試驗(yàn)例4:介入損失[0085] 將實(shí)施例1、實(shí)施例2及實(shí)施例3的微粗糙電解銅箔與比較例的市售銅箔分別與膠片(廠牌:臺(tái)光電子材料股份有限公司,型號(hào)EM890)制成如圖5的DeltaL的8層結(jié)構(gòu),所有測(cè)
試方法是依據(jù)INTEL提出的DeltaL方法,進(jìn)行樣品制作及測(cè)量介入損失(insertion
loss),其樣品制作及尺寸皆都合于DeltaL方法規(guī)范進(jìn)行制作樣品,例如實(shí)施例1C、實(shí)施例
2C及實(shí)施例3C與比較例C的銅箔基板,并以此作為測(cè)試介入損失的待測(cè)樣品。所有待測(cè)樣品
以特性阻抗為85Ω±10%情況下,使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)定各待測(cè)樣品中L6的銅箔于4GHz、
8GHz、12.89GHz、16GHz的頻率下的介入損失,其結(jié)果列于下表7。
[0086] 表7:由實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔與比較例的市售銅箔所制成的實(shí)施例1C至3C及比較例C的銅箔基板的介入損失。
[0087] 4GHz 8GHz 12.89GHz 16GHz實(shí)施例1C ?0.297dB/in ?0.469dB/in ?0.657dB/in ?0.774dB/in
實(shí)施例2C ?0.311dB/in ?0.493dB/in ?0.691dB/in ?0.813dB/in
實(shí)施例3C ?0.287dB/in ?0.454dB/in ?0.637dB/in ?0.749dB/in
比較例C ?0.330dB/in ?0.529dB/in ?0.747dB/in ?0.880dB/in
[0088] 如上表7所示,不論是在4GHz、8GHz、12.89GHz、16GHz,由實(shí)施例1C至3C的銅箔基板的介入損失皆低于比較例C的銅箔基板的介入損失。由上述試驗(yàn)例1、2及4的結(jié)果可見(jiàn),通過(guò)
控制實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔的表面形貌及/或表面特性,能有利于降低銅箔基板的
介入損失。
[0089] 此外,進(jìn)一步比較實(shí)施例1C至3C的銅箔基板的介入損失結(jié)果可知,通過(guò)提高微粗糙電解銅箔中無(wú)銅瘤區(qū)數(shù)量、降低排列銅瘤區(qū)中銅瘤平均寬度,這些無(wú)銅瘤區(qū)的設(shè)計(jì)能減
少訊號(hào)傳遞時(shí)電子行走于微粗糙表面的阻礙、縮短電子行走的路徑,更能有利于抑制銅箔
基板的介入損失,使實(shí)施例3C的銅箔基板的介入損失更低于實(shí)施例1C、2C的銅箔基板的介
入損失,進(jìn)而優(yōu)化其于高頻下的訊號(hào)傳輸效能。由此可知,無(wú)銅瘤區(qū)數(shù)量愈多且銅瘤平均寬
度愈窄均有助于提升訊號(hào)完整性(SI),即,降低介入損失。
[0090] 另一方面,通過(guò)進(jìn)一步調(diào)降微粗糙電解銅箔的Rlr值或Sdr,亦能有利于抑制銅箔基板的介入損失,使實(shí)施例3C的銅箔基板的介入損失更低于實(shí)施例1C、2C的銅箔基板的介
入損失。由此可知,調(diào)降微粗糙電解銅箔的Rlr值或Sdr也能有助于提升銅箔基板的訊號(hào)完
整性、降低其介入損失。簡(jiǎn)言之,將實(shí)施例3的微粗糙電解銅箔應(yīng)用于銅箔基板能更進(jìn)一步
抑制銅箔基板在高頻下的訊號(hào)損失情形,提升銅箔基板應(yīng)用于后續(xù)產(chǎn)品的效能和質(zhì)量。
[0091] 《實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論》[0092] 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過(guò)控制實(shí)施例1至3的微粗糙電解銅箔的表面形貌(即,具有特定尺寸和結(jié)構(gòu)特征的多個(gè)無(wú)銅瘤區(qū)和多個(gè)排列銅瘤區(qū))及/或表面特性(即,具有特定范
圍的Rlr值及/或Sdr),所述無(wú)銅瘤區(qū)(類似于牙齦的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))能減少電子行走的路程,以
達(dá)到減輕銅箔基板在高頻傳輸下產(chǎn)生介入損失的程度,而排列銅瘤區(qū)(類似于牙齒的結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì))則能有利于提升本發(fā)明的微粗糙電解銅箔與樹(shù)脂基材之間的剝離強(qiáng)度。據(jù)此,包含實(shí)
施例1至3的微粗糙電解銅箔的銅箔基板能在符合業(yè)界期望的剝離強(qiáng)度的前提下,全面性地
抑制或減輕銅箔基板上高頻下(4GHz、8GHz、12.89GHz、16GHz)發(fā)生介入損失的程度,進(jìn)而提
升電子產(chǎn)品的高頻訊號(hào)傳輸效能。此外,即便不涂硅烷偶聯(lián)劑,本發(fā)明也能符合業(yè)界期望的
剝離強(qiáng)度,提升銅箔基板應(yīng)用于后續(xù)產(chǎn)品的效能和質(zhì)量。
[0093] 綜上所述,本發(fā)明通過(guò)控制微粗糙電解銅箔的表面形貌和表面特性,能在符合業(yè)界期望的剝離強(qiáng)度的前提下,全面性地抑制或減輕銅箔基板上高頻下傳輸因銅箔產(chǎn)生的介
入損失的程度,進(jìn)而提升電子產(chǎn)品的高頻訊號(hào)傳輸效能。
聲明:
“微粗糙電解銅箔以及銅箔基板” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)