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TWI725706B - 表面處理銅箔及銅箔基板 - Google Patents

表面處理銅箔及銅箔基板 Download PDF

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TWI725706B
TWI725706B TW109101301A TW109101301A TWI725706B TW I725706 B TWI725706 B TW I725706B TW 109101301 A TW109101301 A TW 109101301A TW 109101301 A TW109101301 A TW 109101301A TW I725706 B TWI725706 B TW I725706B
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TW
Taiwan
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copper foil
treated
layer
void volume
treated copper
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TW109101301A
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English (en)
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TW202030376A (zh
Inventor
賴建銘
賴耀生
周瑞昌
Original Assignee
長春石油化學股份有限公司
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Abstract

一種表面處理銅箔，包括處理面，其中處理面的空隙體積(Vv)為0.4至2.2μm3/μm2，且處理面的峰度(Sku)為1.6至4.0。

Description

表面處理銅箔及銅箔基板
本揭露係關於一種銅箔的技術領域，特別是關於一種表面處理銅箔及其銅箔基板。
隨著電子產品逐漸朝向輕薄以及傳遞高頻訊號的趨勢發展，對於銅箔和銅箔基板的需求也日益提昇。一般而言，銅箔基板的銅導電線路會被絕緣載板承載，且藉由導電線路的布局設計，其可將電訊號沿著預定之路徑傳遞至預定區域。此外，對於用於傳遞高頻電訊號(例如高於10GHz)的銅箔基板而言，其銅箔基板的導電線路亦必須進一步優化，以降低因集膚效應(skin effect)而產生的訊號傳遞損失(signal transmission loss)。所謂的集膚效應，是指隨著電訊號的頻率增加，電流的傳遞路徑會愈集中於導線的表面，尤其是愈集中於緊鄰於載板的導線表面。為了降低集膚效應而產生的訊號傳遞損失，現有作法是盡可能將銅箔基板中緊鄰於載板的導線表面予以平坦化。此外，為了同時維持導線表面和載板間的附著性，亦可採用反轉處理銅箔(reverse treated foil,RTF)以製作導線。其中，反轉處理銅箔係指銅箔的輥筒面(drum side)會被施行粗化處理製程的一種銅箔。
然而，即便上述作法確實可有效降低銅箔基板所產生的訊號傳遞損 失，其仍存有待克服的技術缺失。舉例而言，由於面向載板的導線表面會較平坦，因此導線和載板間的附著性通常會較低。在這樣的情況下，即便採用了反轉處理銅箔以製作導線，銅箔基板中的導線仍很容易自載板的表面剝離，致使電訊號無法沿著預定路徑傳遞至預定區域。
因此，仍有必要提供一種表面處理銅箔及銅箔基板，以解決先前技術中所存在之缺失。
有鑑於此，本揭露係提供有一種改良的表面處理銅箔及銅箔基板，解決了先前技術中所存在的缺失。
根據本揭露的一實施例，係提供一種表面處理銅箔，表面處理銅箔包括處理面，其中處理面的空隙體積(Vv)為0.4至2.2μm3/μm2，且處理面的峰度(Sku)為1.6至4.0。
根據本揭露的另一實施例，係提供一種銅箔基板。銅箔基板包括載板以及設置於載板的至少一表面的表面處理銅箔，其中表面處理銅箔包括面向載板的處理面，且處理面的空隙體積(Vv)為0.4至2.2μm3/μm2，處理面的峰度(Sku)為1.6至4.0。
可選擇地，根據本揭露的又一實施例，係提供一種表面處理銅箔。表面處理銅箔包括主體銅箔，以及設置於主體銅箔至少一表面的表面處理層。其中，表面處理層的外側為表面處理銅箔的處理面，且表面處理層包括粗化層。處理面的空隙體積(Vv)為0.4至2.2μm3/μm2，處理面的峰度(Sku)為1.6至4.0。
可選擇地，根據本揭露的又一實施例，係提供一種表面處理銅箔，表面處理銅箔包括電解銅箔以及設置於電解銅箔的輥筒面的表面處理層。其中，表面處理層的外側為表面處理銅箔的處理面，且表面處理層包括粗化層。 處理面的空隙體積(Vv)為0.4至2.2μm3/μm2，處理面的峰度(Sku)為1.6至4.0。
根據上述實施例，藉由將表面處理銅箔的處理面的空隙體積(Vv)控制為0.4至2.2μm3/μm2，且處理面的峰度(Sku)控制為1.6至4.0，當後續將表面處理銅箔壓合至載板時，處理面和載板間的附著性會更佳，且亦能保持較低的訊號傳遞損失程度。藉由提昇表面處理銅箔處理面和載板間的附著性，後續經由蝕刻程序而形成的導電線路便不易自載板的表面剝離，進而提昇了銅箔基板的良率及耐用性。
100:表面處理銅箔
100A:處理面
110:主體銅箔
110A:第一面
110B:第二面
112:表面處理層
114:粗化層
116:鈍化層
118:防鏽層
120:耦合層
202:空隙體積
202A:波谷部空隙體積
202B:核心部空隙體積
300:帶狀線
302:導線
304:樹脂載板
306-1:接地電極
306-2:接地電極
h:厚度
t:厚度
w:寬度
第1圖是根據本揭露一實施例所繪示的表面處理銅箔的剖面示意圖。
第2圖是本揭露一實施例的表面處理銅箔的表面高度和負載率間的關係圖。
第3圖是根據本揭露一實施例所繪示的帶狀線(strip-line)的示意圖。
於下文中，係加以陳述表面處理銅箔、銅箔基板及印刷電路板的具體實施方式，俾使本技術領域中具有通常技術者可據以實現本發明。該些具體實施方式可參考相對應的圖式，使該些圖式構成實施方式之一部分。雖然本揭露之實施例揭露如下，然而其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範疇內，當可作些許之更動與潤飾。其中，各實施例以及實驗例所使用的方法，如無特別說明，則為常規方法。
針對本揭露中所提及的空間相關的敘述詞彙，「在…上」及「在…上方」等用語在本揭露中的含義應該以最寬泛方式來解釋，使得「在…上」及「在…上方」等用語不僅指直接處於某物上，而且還可以包括在有中間特徵或中間層 位於二者之間的情況下而處於某物上，並且「在…上」或「在…上方」不僅指處於某物之上或上方，而且還可以包括在二者之間沒有中間特徵或中間層的情況下而處於在某物之上或上方(即直接處於某物上)之態樣。
此外，在下文中除非有相反的指示，本揭露及申請專利範圍所闡述的數值參數係約略數，其可視需要而變化，或至少應根據所揭露之有意義的位數數字並且使用通常的進位方式，以解讀各個數值參數。本揭露中，範圍可表示為從一端點至另一端點，或是在兩個端點之間。除非特別聲明，否則本揭露中的所有範圍皆包含端點。
須知悉的是，在不脫離本揭露的精神下，下文所描述的不同實施方式中的技術特徵彼此間可以被置換、重組、混合，以構成其他的實施例。
第1圖是根據本揭露一實施例所繪示的表面處理銅箔的剖面示意圖。如第1圖所示，表面處理銅箔100係至少包括主體銅箔110。主體銅箔110可以是壓延銅箔或是電解銅箔，其厚度通常大於或等於6μm，例如介於7-250μm之間，或介於9μm~210μm之間。對於主體銅箔110為電解銅箔之情形，此電解銅箔可透過電沉積(或稱電解、電解沉積、電鍍)製程而被形成。主體銅箔110具有兩相對設置的第一面110A和第二面110B。根據本揭露的一實施例，當主體銅箔110為壓延銅箔時，第一面110A和第二面110B至少一者的算術平均高度(Ra)為0.1μ~0.4μm，但不限定於此。根據本揭露的一實施例，當主體銅箔110為電解銅箔時，電解銅箔的輥筒面(drum side)可以對應至主體銅箔110的第一面110A，而電解銅箔的沉積面(deposited side)可以對應至主體銅箔110的第二面110B，但不限定於此。
根據本揭露的一實施例，主體銅箔110的第一面110A和第二面110B上可分別設置有其他的層，例如可在第一面110A設置表面處理層112，及/或在第二面110B設置另一表面處理層112。根據本揭露的其他實施例，主體銅箔110的第一 面110A和第二面110B可以進一步設置有其他的單層或多層結構、或是第一面110A和第二面110B的表面處理層112可以被其他的單層或多層結構取代、或是第一面110A和第二面110B未設置有任何層，但不限定於此。因此，在這些實施例中，表面處理銅箔100的處理面100A便不會對應至表面處理層112的外側面，而可能會對應至其他單層或多層結構的外側面，或可能會對應至主體銅箔110的第一面110A和第二面110B，但不限定於此。
前述表面處理層112可以是單層，或是包括多個子層的堆疊層。對於表面處理層112是堆疊層之情形，各子層可選自由粗化層114、鈍化層116、防鏽層118以及耦合層120所構成之群組。對於設置有表面處理層112的表面處理銅箔100而言，表面處理層112的外側面可以被視為是表面處理銅箔100的處理面100A，經由後續將表面處理銅箔100壓合至載板的製程，此處理面100A會接觸載板。值得一提的是，當表面處理層112有多個時，表面處理層112彼此間的子層結構可以相同或不同。根據本揭露的一實施例，主體銅箔110為壓延銅箔，且表面處理層112至少包含粗化層114。根據本揭露的一實施例，主體銅箔110為電解銅箔，表面處理層112設置於電解銅箔的輥筒面，且包含粗化層114。根據本揭露的一實施例，主體銅箔110為電解銅箔，表面處理層112設置於電解銅箔的輥筒面，且包含粗化層114及鈍化層116。
前述粗化層包括粗化粒子(nodule)。粗化粒子可用於增進主體銅箔的表面粗糙度，其可為銅粗化粒子或銅合金粗化粒子。其中，為了防止粗化粒子自主體銅箔剝離，可進一步在粗化層上設置覆蓋層，以覆蓋住粗化粒子。
鈍化層可以是相同或不同組成，例如是金屬層或金屬合金層。其中，前述金屬層可以選自但不限於鎳、鋅、鉻、鈷、鉬、鐵、錫，及釩，例如是：鎳層、鎳鋅合金層、鋅層、鋅錫合金層或鉻層。此外，金屬層及金屬合金層可以是單層或多層結構，例如彼此堆疊的含鋅及含鎳的單層。當為多層結構時， 各層間的堆疊順序可以依據需要而調整，並無一定限制，例如含鋅層疊於含鎳層上，或含鎳層疊於含鋅層上。
防鏽層係施加至金屬之被覆層，其可用於避免金屬受到腐蝕等而劣化。防鏽層包含金屬或有機化合物。當防鏽層包含金屬時，前述金屬可以是鉻或鉻合金，而鉻合金可進一步包含選自鎳、鋅、鈷、鉬、釩及其組合中之一者。當防鏽層包含有機化合物時，前述有機化合物可以選自由三唑、噻唑、咪唑及其衍生物所組成之群組中之至少一者。
耦合層可以是由矽烷製成，其可選自但不限於3-胺基丙基三乙氧基矽烷(3-aminopropyltriethoxysilane,APTES)、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane)、縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷((3-glycidyloxypropyl)triethoxysilane)、8-縮水甘油氧基辛基三甲氧基矽烷((8-glycidyloxyoctyl)trimethoxysilane)、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷(methacryloyl propyltriethoxysilane)、8-甲基丙烯醯氧基辛基三甲氧基矽烷(methacryloyl octyltrimethoxysilane)、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(methacryloyl propyltrimethoxysilane)、3-巰基丙基三甲氧基矽烷((3-mercaptopropyl)trimethoxysilane)、3-縮水甘油丙基三甲氧基矽烷((3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane)，其係用於增進表面處理銅箔與其他材料(例如載板)間的附著性。
根據本揭露的實施例，由於表面處理層中的鈍化層和耦合層的總和厚度遠小於粗化層的厚度，因此表面處理銅箔的處理面的表面粗糙度，例如：空隙體積(Vv)、核心部空隙體積(Vvc)、波谷部空隙體積(Vvv)、峰度(Sku)、及算術平均波度(Wa)等，主要受粗化層的影響。
上述空隙體積(Vv)、核心部空隙體積(Vvc)、及波谷部空隙體積(Vvv)係根據ISO 25178-2(2012)之定義，其等的量測可例示如第2圖所示。第2圖是本揭 露一實施例的表面處理銅箔的表面高度和負載率(material ratio,mr)間的關係圖。其中，空隙體積(Vv)202之計算係將曲線上方及水平切割線下方所圍住的空隙之體積予以積分，其中水平切割線係該曲線在負載率為P1時所對應之高度。亦即，空隙體積(Vv)202為負載率(mr)為P1(10%)之高度水平線下方，至負載率(mr)為100%的區間內之曲線上方所圍繞的範圍。此外，空隙體積(Vv)202係由波谷部空隙體積(Vvv)202A和核心部空隙體積(Vvc)202B加總而得。進一步而言，波谷部空隙體積(Vvv)202A之計算係將曲線上方及另一水平切割線下方所圍住的空隙之體積予以積分，其中該另一水平切割線之位置係該曲線在負載率(mr)為P2時所對應之高度；而核心部空隙體積(Vvc)202B之計算係將曲線及兩水平切割線所圍住的空隙之體積予以積分，其中兩水平切割線之位置係該曲線分別在負載率(mr)為P1和P2時所對應之高度。需注意的是，如未特別聲明，本揭露所指的空隙體積(Vv)係負載率(mr)為10%所計算之值，波谷部空隙體積(Vvv)係負載率(mr)為80%所計算之值，核心部空隙體積(Vvc)係負載率(mr)為10%至80%間所計算之值。
在本揭露中，處理面的空隙體積(Vv)為0.4~2.2μm3/μm2，較佳為0.4~1.9μm3/μm2。此外，空隙體積(Vv)係由波谷部空隙體積(Vvv)和核心部空隙體積(Vvc)加總而得，在本揭露中，核心部空隙體積(Vvc)較佳為0.3~2.1μm3/μm2，且波谷部空隙體積(Vvv)較佳為0.01~0.10μm3/μm2。
上述峰度(Sku)係指衡量一表面的高度分佈之尖銳度(sharpness)的指標。當Sku的數值越低，代表此表面的高度分布越趨平整狀；反之，當Sku的數值越高，則代表此表面的峰或谷的尖銳度較高，亦即陡峭之峰或谷較多。在本揭露中，處理面的峰度(Sku)為1.6~4.0，較佳為2.0~4.0。
上述算術平均波度(Wa)是指由比粗糙度大的間隔所引起的表面的週期性起伏。其中，處理面的算術平均波度(Wa)較佳為0.10~0.40μm、更佳為0.10~0.30μm。
根據本揭露的實施例，當處理面的空隙體積(Vv)及峰度(Sku)分別位於0.4~2.2μm3/μm2和1.6~4.0的範圍時，對於相應的銅箔基板和印刷電路板而言，表面處理銅箔和相接觸的載板除了可以具有較佳的剝離強度(例如高於或等於5.01 lb/in)，亦可以同時降低高頻電訊號在導電圖案中傳遞時所產生的訊號傳遞損失(訊號傳遞損失的絕對值小於或等於0.82dB/in)。
根據本揭露的另一實施例，當處理面的空隙體積(Vv)及峰度(Sku)分別位於0.4~2.2μm3/μm2和2.0~4.0的範圍時，對於相應的銅箔基板和印刷電路板而言，可以進一步降低高頻電訊號在導電圖案中傳遞時所產生的訊號傳遞損失(訊號傳遞損失的絕對值小於或等於0.77dB/in)。
根據本揭露的又一實施例，當處理面的空隙體積(Vv)及峰度(Sku)分別位於0.4~2.2μm3/μm2和1.6~4.0的範圍時，且算術平均波度(Wa)小於或等於0.40μm時，對於相應的銅箔基板和印刷電路板而言，可以進一步降低高頻電訊號在導電圖案中傳遞時所產生的訊號傳遞損失(訊號傳遞損失的絕對值小於或等於0.77dB/in)。且當算術平均波度(Wa)再進一步小於0.30μm時，訊號傳遞損失的絕對值會再進一步抑制為低於0.75dB/in。故，根據本揭露的各實施例，藉由控制表面處理銅箔的處理面的表面粗糙度參數，則對於相應的銅箔基板和印刷電路板而言，除了可以提昇表面處理銅箔和載板間的附著性，亦可以同時降低高頻電訊號在導電圖案中傳遞時所產生的訊號傳遞損失。
前述表面處理銅箔可再進一步加工製成銅箔基板。銅箔基板至少包括載板和表面處理銅箔。該表面處裡銅箔設置於該載板的至少一表面，且包括一處理面。其中，表面處理銅箔的處理面係面向且直接接觸載板。
其中，上述載板可採用電木板、高分子板、或玻璃纖維板，但並不限於此。所述高分子板的高分子成份可例舉如：環氧樹脂(epoxy resin)、酚醛樹脂(phenolic resins)、聚酯樹脂(polyester resins)、聚醯亞胺樹脂(polyimide resins)、壓 克力(acrylics)、甲醛樹脂(formaldehyde resins)、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂(bismaleimide triazine resins，又稱BT樹脂)、氰酸酯樹脂(cyanate ester resin)、含氟聚合物(fluoropolymers)、聚醚碸(poly ether sulfone)、纖維素熱塑性塑料(cellulosic thermoplastics)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚烯烴(polyolefins)、聚丙烯(polypropylene)、聚硫化物(polysulfide)、聚氨酯(polyurethane)、聚醯亞胺樹脂(polyimide)、液晶高分子(Liquid Crystal Polymer,LCP)、聚氧二甲苯(polyphenylene oxide,PPO)。上述玻璃纖維板可以是玻璃纖維不織物料浸泡於前述高分子(如：環氧樹脂)後所形成的預浸漬材料(prepreg)。
在下文中，係進一步針對表面處理銅箔以及銅箔基板的製作方法予以例示性地描述。製作方法中的各步驟分述如下：
(1)步驟A
施行步驟A，以提供主體銅箔。其中，主體銅箔可以是壓延銅箔或是電解銅箔。對於主體銅箔是壓延銅箔的情況，此壓延銅箔表面的算術平均高度(Ra)可介於特定區間，例如0.1μ~0.4μm，或0.15~0.25μm；而對於主體銅箔是電解銅箔的情況，可以利用電解沉積(electrodeposition)的方式，以形成此電解銅箔。在電解沉積過程中，金屬陰極輥筒會持續轉動，且電解銅箔會被連續形成於金屬陰極輥筒的表面，並自金屬陰極輥筒的某一側被剝離。其中，電解銅箔面向金屬陰極輥筒的表面可稱作是輥筒面，而電解銅箔遠離金屬陰極輥筒的表面可稱作是沉積面。此外，在電解沉積的過程中，由於金屬陰極輥筒的表面會被些許氧化，而產生不平坦之表面，進而降低了電解銅箔的輥筒面的平坦度。因此，可以進一步在金屬陰極輥筒的相鄰處設置拋光輥筒(polish buff)，使金屬陰極輥筒和拋光輥筒之間具有接觸面。藉由讓金屬陰極輥筒和拋光輥筒以相反的方向轉動，便可以使得金屬陰極輥筒表面的氧化層被拋光輥筒去除，進而維持了金屬陰極輥筒的表面平坦度。
對於壓延銅箔而言，其特徵例示如下：
〈1.1壓延銅箔〉
算術平均高度(Ra)：0.1μ~0.4μm
對於電解銅箔而言，其製造參數範圍例示如下：
〈1.2硫酸銅電解液的組成及電解條件〉
硫酸銅(CuSO4‧5H2O)：320g/L
硫酸：100g/L
氯離子(從鹽酸而來，RCI Labscan Ltd.)：20mg/L
明膠(SV,Nippi,Inc.)：0.35mg/L
液溫：50℃
電流密度：70A/dm2
〈1.3金屬陰極輥筒〉
材質：鈦
轉速：3m/min
〈1.4拋光輥筒〉
型號(Nippon Tokushu Kento Co.,Ltd)：#500、#1000、#1500、#2000
轉速：250~550rpm
(2)步驟B
本步驟B係對上述主體銅箔施行表面清潔製程，以確保主體銅箔的表面不具有污染物(例如油污、氧化物)，其製造參數範圍例示如下：
〈2.1清洗液的組成及清潔條件〉
硫酸銅：130g/L
硫酸：50g/L
液溫：27℃
浸漬時間：30秒
(3)步驟C
本步驟C係於上述主體銅箔的表面形成粗化層。可透過電解沉積，以將粗化層形成於主體銅箔的某一面，例如輥筒面。其中，粗化層可以包括粗化粒子，或稱為瘤狀結構(nodule)，和覆蓋住粗化粒子的覆蓋層。其中，在形成粗化粒子時，可以選擇性地在電解液中添加適當的鹽類，例如鎢酸鈉或硫酸亞鐵，以控制粗化粒子的分佈情形。製造參數範圍例示如下：
〈3.1製作粗化粒子的參數〉
硫酸銅(CuSO4‧5H2O)：70g/L
硫酸：100g/L
鎢酸鈉(Na2WO4)：50~450mg/L(ppm)
硫酸亞鐵(FeSO4)：1000~3000mg/L(ppm)
鄰苯甲醯磺醯亞胺(糖精，Sigma-Aldrich Company)：5~20mg/L(ppm)
液溫：25℃
電流密度：10A/dm2
時間：10秒
(4)步驟D
本步驟D係於上述粗化層上形成覆蓋層，其製造參數範圍例示如下：
〈4.1製作覆蓋層的參數〉
硫酸銅(CuSO4‧5H2O)：320g/L
硫酸：100g/L
液溫：40℃
電流密度：15A/dm2
時間：10秒
(5)步驟E
本步驟E係於上述銅箔的至少一表面形成鈍化層。可以透過電解沉積製程以形成鈍化層，對於鈍化層係例示由鎳、鋅所構成的二層堆疊結構，其製造參數範圍例示如下：
〈5.1含鎳層的電解液組成及電解條件〉
硫酸鎳(NiSO4)：188g/L
硼酸(H3BO3)：32g/L
次磷酸(H3PO2)：4g/L
液溫：20℃
溶液pH：3.5
電流密度：0.7A/dm2
時間：3秒
〈5.2含鋅層的電解液組成及電解條件〉
硫酸鋅(ZnSO4)：11g/L
偏釩酸銨(NH4VO3)：0.25g/L
液溫：15℃
溶液pH：13
電流密度：0.5A/dm2
時間：2秒
(6)步驟F
本步驟F係於上述銅箔上形成防鏽層，其製造參數範圍例示如下：
〈6.1含鉻層的電解液組成及電解條件〉
鉻酸：5g/L
液溫：35℃
溶液pH：12.5
電流密度：10A/dm2
時間：5秒
(7)步驟G
本步驟G係於上述銅箔設置粗化層的一側上形成耦合層。舉例而言，完成上述電解製程後，用水洗滌銅箔，但不乾燥銅箔表面。之後將含有矽烷耦合劑的水溶液噴塗至銅箔設有粗化層之側的防鏽層上，使得矽烷耦合劑吸附於鈍化層的表面。製造參數範圍例示如下：
〈7.1矽烷耦合劑的參數〉
矽烷耦合劑：(3-胺基丙基)三乙氧基矽烷(3-aminopropyltriethoxysilane)
水溶液之矽烷耦合劑濃度：0.25wt.%
噴塗時間：10秒
(8)步驟H
本步驟H係將經由上述步驟而形成的表面處理銅箔壓合至載板，以形成銅箔基板。根據本揭露的一實施例，可藉由將第1圖所示的表面處理銅箔100熱壓至載板，而形成銅箔基板。
為了使本領域的通常知識者得據以實現本揭露，下文將進一步詳細描述本揭露之各具體實施例，以具體說明本揭露之表面處理銅箔及銅箔基板。需注意的是，以下實施例僅為例示性，不應以其限制性地解釋本揭露。亦即，在不逾越本揭露範疇之情況下，可適當地改變各實施例中所採用之材料、材料之用量及比率以及處理流程等。
實施例1
實施例1係為表面處理銅箔，其製造程序係對應於上述製作方法中的步驟A至步驟G。實施例1與上述製作方法之間相異的製造參數，係記載於表1中。其中，主體銅箔為電解銅箔，且粗化層係設置在電解銅箔的輥筒面上。
實施例2-19
實施例2-19的製造程序大致相同於實施例1的製造程序，其彼此間相異之製造參數係記載於表1中。其中，實施例2-1、13-18中的主體銅箔為電解銅箔，且粗化層係設置在電解銅箔的輥筒面上。
實施例12及實施例19在製作方法所採用的主體銅箔為壓延銅箔(Ra=0.2μm)，而非電解銅箔。
Figure 109101301-A0305-02-0016-1
Figure 109101301-A0305-02-0017-3
以下進一步描述上述各實施例1-19的各項檢測結果，例如：〈算術平均波度(Wa)〉、〈峰度(Sku)〉、〈核心部空隙體積(Vvc)〉、〈波谷部空隙體積(Vvv)〉、〈空隙體積(Vv)〉、〈剝離強度〉、及〈訊號傳遞損失〉。
〈算術平均波度(Wa)〉
根據標準JIS B 0601-2013 4.2.1，以表面粗糙度測量儀(SE 600 Series,Kosaka Laboratory Ltd.)檢測各實施例的表面處理銅箔的處理面的算術平均波度(Wa)。具體量測條件如下：測針尖端的直徑為2μm、測針尖端的錐角為90°、量測長度為7.5mm、輪廓曲線過濾器的截止值為λc=0.8mm、λf=2.5mm。檢測結果係記載於表2中。
〈峰度(Sku)〉
根據標準ISO 25178-2：2012，以雷射顯微鏡(LEXT OLS5000-SAF,Olympus)的表面紋理分析，測量表面處理銅箔的處理面的峰度(Sku)。具體量測條件如下：光源波長：405nm
物鏡倍率：100倍物鏡(MPLAPON-100x LEXT,Olympus)
光學變焦：1.0倍
觀察面積：129μm×129μm
解析度：1024畫素×1024畫素
條件：啟用雷射顯微鏡的自動傾斜消除功能(Auto tilt removal)
濾鏡：無濾鏡(unfiltered)
空氣溫度：24±3℃
相對濕度：63±3%
〈核心部空隙體積(Vvc)〉、〈波谷部空隙體積(Vvv)〉、〈空隙體積(Vv)〉
根據標準ISO 25178-2：2012，以雷射顯微鏡(LEXT OLS5000-SAF, Olympus)的表面紋理分析，測量表面處理銅箔的處理面的核心部空隙體積(Vvc)、波谷部空隙體積(Vvv)、及空隙體積(Vv)。其中，核心部空隙體積(Vvc)係由設定負載率(mr)之P1值及P2值分別為10%及80%而予以獲得，波谷部空隙體積(Vvv)係負載率(mr)P2值設定為80%而予以獲得，空隙體積(Vv)為前述核心部空隙體積(Vvc)及波谷部空隙體積(Vvv)之和。檢測結果係記載於表2中。具體量測條件如下：光源波長：405nm
物鏡倍率：100倍物鏡(MPLAPON-100x LEXT,Olympus)
光學變焦：1.0倍
觀察面積：129μm×129μm
解析度：1024畫素×1024畫素
條件：啟用雷射顯微鏡的自動傾斜消除功能(Auto tilt removal)
濾鏡：無濾鏡(unfiltered)
空氣溫度：24±3℃
相對濕度：63±3%
〈剝離強度〉
將6片厚度各自為0.076mm的市售樹脂片(S7439G,SyTech Corporation.)堆疊一起，以形成樹脂片堆疊層，並將上述任一實施例的表面處理銅箔設置於樹脂片堆疊層上。接著，將表面處理銅箔壓合至樹脂片堆疊層，以形成積層板。壓合條件如下：溫度200℃、壓力400psi、及壓合時間120分鐘。
之後，根據標準JIS C 6471，使用萬能試驗機，以將表面處理銅箔以90°的角度自積層板剝離。檢測結果係記載於表2中。
〈訊號傳遞損失〉
將上述任一實施例的表面處理銅箔製作成帶狀線(stripline)，並測量其相應的訊號傳遞損失。其中，帶狀線的結構可例示如第3圖所示。帶狀線300係於152.4μm的樹脂(取自SyTech Corporation之S7439G)上先貼合上述任一實施例的表面處理銅箔，而後將表面處理銅箔製作成導線302，再使用另外兩片樹脂(S7439G，取自SyTech Corporation之S7439G)分別覆蓋兩側表面，使導線302被設置於樹脂載板(S7439G,SyTech Corporation.)304之中。帶狀線300另可包括兩接地電極306-1和接地電極306-2，分別設置於樹脂載板304的相對兩側。接地電極306-1和接地電極306-2彼此間可以透過導電通孔而彼此電連接，而使得接地電極306-1和接地電極306-2具有等電位。
帶狀線300中各部件的規格如下：導線302的長度為100mm、寬度w為120μm、厚度t為35μm；樹脂載板304的Dk為3.74、Df為0.006(依據IPC-TM 650 No.2.5.5.5，以10GHz訊號量測)；特徵阻抗為50Ω。
根據標準Cisco S3方法，利用訊號分析儀(PNA N5230C network analyzer,Agilent)在接地電極306-1、306-2均為接地電位的情況下，將電訊號由導線302的某一端輸入，並量測導線302的另一端的輸出值，以判別帶狀線300所產生的訊號傳遞損失。具體量測條件如下：電訊號頻率為200MHz至15GHz、掃描數為6401點、校正方式為TRL。
最後，以電訊號頻率為8GHz的情況，判別相應帶狀線的訊號傳遞損失的程度，檢測結果係記載於表2中。其中，當訊號傳遞損失的絕對值愈小，代表訊號在傳遞時的損失程度越少。具體而言，當訊號傳遞損失的絕對值大於0.82dB/in時，代表訊號傳遞表現差；當訊號傳遞損失的絕對值小於或等於0.82dB/in時，代表訊號傳遞表現良好；而當訊號傳遞損失的絕對值小於0.75dB/in時，代表訊號傳遞表現最佳。
Figure 109101301-A0305-02-0021-4
Figure 109101301-A0305-02-0022-5
根據上述實施例1-14，當處理面的空隙體積(Vv)及峰度(Sku)分別位於0.4~2.2μm3/μm2和1.6~4.0的範圍時，對於相應的銅箔基板和印刷電路板而言，表面處理銅箔和相接觸的載板除了可以具有較佳的剝離強度(例如高於或等於5.01 lb/in)，亦可以同時降低高頻電訊號在導電圖案中傳遞時所產生的訊號傳遞損失(訊號傳遞損失的絕對值小於或等於0.82dB/in)。
根據本揭露的實施例1-12，當處理面的空隙體積(Vv)及峰度(Sku)分別位於0.4~2.2μm3/μm2和1.6~4.0的範圍時，且算術平均波度(Wa)小於或等於0.40μm時，對於相應的銅箔基板和印刷電路板而言，可以進一步降低高頻電訊號在導電圖案中傳遞時所產生的訊號傳遞損失(訊號傳遞損失的絕對值小於或等於0.77dB/in)。
根據本揭露的實施例1-12，當處理面的空隙體積(Vv)及峰度(Sku)分別位於0.4~2.2μm3/μm2和2.0~4.0的範圍時，對於相應的銅箔基板和印刷電路板而言，可以進一步降低高頻電訊號在導電圖案中傳遞時所產生的訊號傳遞損失(訊號傳遞損失的絕對值小於或等於0.77dB/in)。
根據本揭露的上述各實施例，藉由將表面處理銅箔的處理面的上述表面粗糙度參數控制在特定範圍，則對於相應的銅箔基板和印刷電路板而言，除了可以提昇表面處理銅箔和載板間的附著性(剝離強度大於5 lb/in)，亦可以同時降低高頻電訊號在導電圖案中傳遞時所產生的訊號傳遞損失(訊號傳遞損失的絕對值小於0.75dB/in)。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:表面處理銅箔
100A:處理面
110:主體銅箔
110A:第一面
110B:第二面
112:表面處理層
114:粗化層
116:鈍化層
118:防鏽層
120:耦合層

Claims (15)

  1. 一種表面處理銅箔，包括一處理面，其中該處理面的空隙體積(Vv)為0.4至2.2μm3/μm2，且該處理面的峰度(Sku)為1.6至4.0，該空隙體積(Vv)和該峰度(Sku)係依據標準ISO 25178-2：2012之定義。
  2. 如請求項1所述的表面處理銅箔，其中該處理面的算術平均波度(Wa)係小於或等於0.40μm。
  3. 如請求項1所述的表面處理銅箔，其中該處理面的峰度(Sku)為2.0至4.0。
  4. 如請求項3所述的表面處理銅箔，其中該處理面的算術平均波度(Wa)為0.10至0.40μm。
  5. 如請求項4所述的表面處理銅箔，其中該處理面的空隙體積(Vv)為0.4至1.9μm3/μm2，且該處理面的算術平均波度(Wa)為0.10至0.30μm。
  6. 如請求項1所述的表面處理銅箔，其中該處理面的核心部空隙體積(Vvc)為0.3至2.1μm3/μm2。
  7. 如請求項1所述的表面處理銅箔，其中該處理面的波谷部空隙體積(Vvv)為0.01至0.10μm3/μm2。
  8. 如請求項1至7中任一項所述的表面處理銅箔，其中該表面處理銅箔 進一步包括：一主體銅箔；以及一表面處理層，設置於該主體銅箔的至少一表面，其中該表面處理層的外側係為該處理面。
  9. 如請求項8所述的表面處理銅箔，其中該主體銅箔為壓延銅箔。
  10. 如請求項8所述的表面處理銅箔，其中該主體銅箔為電解銅箔，且包括一輥筒面以及一沉積面，該表面處理層設置在該輥筒面。
  11. 如請求項10所述的表面處理銅箔，其中該表面處理層包括一子層，該子層為粗化層。
  12. 如請求項11所述的表面處理銅箔，其中該表面處理層還進一步包括至少一個其他的子層，該至少一個其他的子層係選自由鈍化層及耦合層所構成之群組。
  13. 如請求項12所述的表面處理銅箔，其中該鈍化層包含至少一金屬，該金屬係選自由鎳、鋅、鉻、鈷、鉬、鐵、錫、及釩所構成之群組。
  14. 一種銅箔基板，包括：一載板；以及一表面處理銅箔，設置於該載板的至少一表面，其中該表面處理銅箔包括面向該載板的一處理面，且該處理面的空隙體積(Vv)為0.4至2.2μm3/μm2， 該處理面的峰度(Sku)為1.6至4.0，該空隙體積(Vv)和該峰度(Sku)係依據標準ISO 25178-2：2012之定義。
  15. 如請求項14所述的銅箔基板，其中該表面處理銅箔的該處理面係直接接觸該載板。
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