电沉积铜箔及其物理性质的检验方法和用电沉积铜箔制成的包铜层叠物的制作方法

专利名称：电沉积铜箔及其物理性质的检验方法和用电沉积铜箔制成的包铜层叠物的制作方法
技术领域：
本发明涉及电沉积铜箔及电沉积铜箔物理性质的测试方法，本发明还涉及用电沉积铜箔制成的包铜层叠物。
背景技术：
铜箔通常作为生产印制线路板的材料，广泛应用于电气工业和电子工业。一般是通过热压将电沉积铜箔结合在一种电绝缘聚合物基材如玻璃环氧树脂基材、酚聚合物基材或聚酰亚胺基材上，形成一包铜层叠物，由此制得的层叠物被用来制造印制线路板。
在常规进行的热压过程中，铜箔、固化到B阶段的半固化片(基材)和用作垫片的镜面板以多层方式叠加起来，铜箔和半固化片在高温和高压下热压结合起来(该步骤以后称作“不连续层压”)，由此得到包铜层叠物。
然而，近年来，减少商业铜箔产品的生产成本以维持其在电气工业和电子工业的全球竞争力成为一个基本的问题。这样，就存在减少生产成本以及进一步减少作为电子装置主要部件的印制线路板的价格的强烈要求。
为达到这个要求，人们做了大量的努力去减少包铜层叠物和直接用于生产印制线路板的电沉积铜箔的成本。例如，不再用FR-4，而用CEM-3作为基材来制造包铜层叠物，并且使用了一种连续的层压方法，以便能显著提高产量。
然而，上述对材料和生产方法的改变对包铜层叠物产生了不利的影响，这是以前没有见到过的。所以，对作为基本材料的电沉积铜箔，就要求具有能克服不利影响的特性。尤其是，在电沉积铜箔结合到基材上之后出现的问题，包括包铜层叠物的弯曲或翘曲、扭曲和尺寸稳定性差等问题。
作为解决上述问题的一个方法，日本特许公开公报1990年第258337号公开了一具有优异高温伸长(HTE)特性的电沉积铜箔(以下称为S-HTE铜箔)的使用，其在180℃的气氛中具有超过10％的伸长率。虽然如日本特许公开公报1993年第24152号所述，有许多控制在180℃气氛中的拉伸强度来解决上述问题的尝试，但尚未完全地解决这些问题。
附图的简短说明

图1到图3显示了本发明电沉积铜箔试片的重结晶结构的光学显微镜照片。图4显示了老化时间和电沉积铜箔试片的实际测量拉伸强度的关系。图5显示了电沉积铜箔试片的拉伸强度和老化时间的典型关系。图6是电沉积铜箔交互部分的示意性图。图7是电沉积铜箔的生产步骤示意图。

发明内容
鉴于上述一些问题，本发明者做了大量的研究，发现在大约180℃气氛中电沉积铜箔重结晶的进程与电沉积铜箔的伸长率或拉伸强度之间没有明显的相互关系。在180℃条件下，具有优异高温伸长特性的电沉积铜箔是一般会发生重结晶的。
本发明者先前已经确定了在生产电沉积铜箔过程中对控制重结晶程度有用的一些因素。但是，从电化学工艺和大量生产的角度来看，在这些因素的基础上进行的控制会显著增加生产成本。因此，本发明者认为，上述控制的执行目前是困难的。
即使修改了转鼓铜箔(如S-HTE铜箔)的一个生产步骤，以便不进行上述的控制，但由于电化学生产方法本身难于控制，在一定程度上不可避免地会产生一定数量的对减少弯曲和扭曲或增加尺寸稳定性没有任何作用的S-HTE铜箔产品。简而言之，在生产电沉积铜箔时不可避免地会产生这些S-HTE铜箔产品。为了检测这些S-HTE铜箔产品，本发明者通过使用易产生弯曲和扭曲的CEM-3型半固化片制成的包铜层叠物已经阐明，能减少包铜层叠物弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性的电沉积铜箔具有一特定范围的性质。在这些发现的基础上实现了本发明。
因此，在本发明的权利要求1中提供一种电沉积铜箔，它是在用该电沉积铜箔生产包铜层叠物期间，会在低温条件下受热发生重结晶，在180℃的热气氛中，它具有高达18％乃至更高的伸长率。该电沉积铜箔在170℃的热气氛中老化时，其拉伸强度随着时间而减少，在此老化进程中的第5到第10分钟，最大拉伸强度的减少速率最大。将拉伸强度对老化时间的曲线作图在x-y平面上，x轴表示老化时间，y轴表示拉伸强度，所得的曲线有一个变坡部分，此变坡部分的拉伸强度的变化在3kg/mm2以上。
“用电沉积铜箔生产包铜层叠物期间，会在低温条件下受热发生重结晶的低温可退火电沉积铜箔”是指根据IPC(Institute for Interconnecting and PackagingElectronic Circuits)标准划分为第3级的HTE铜箔。
为了简单起见，下面描述一下电沉积铜箔的分类。按照IPC标准，根据其基本物理性质如伸长率和拉伸强度，电沉积铜箔分为1级至3级。1级的铜箔是标准的电沉积铜箔，2级铜箔是延展性高的电沉积铜箔。目前，本领域的技术人员中，对属于1级和2级的电沉积铜箔一般都称作标准电沉积铜箔。属于3级的电沉积铜箔一般称作HTE铜箔。HTE铜箔一般指在180℃气氛中具有3％或更高的高温伸长率的铜箔。HTE铜箔完全不同于属1级和2级的标准铜箔，因为标准铜箔的高温伸长率小于2％。
在近来的印刷线路板制造中，属于3级的铜箔还进一步分为两个不同的类别，即高温伸长率约为3-18％的电沉积铜箔(以后简称为HTE铜箔)和高温伸长约为18-50％的电沉积铜箔(本说明书中，这种铜箔简称为S-HTE铜箔)。可根据用途使用这两种箔。
HTE铜箔和S-HTE铜箔的基本差别在于沉积结晶的特征，尽管这两种箔都是纯度约99.99％的电沉积铜箔。在制造包铜层叠物过程中，是在至少170-180℃加热大约60分钟来热压电沉积铜箔使其与基材叠加的。用光学显微镜观察加热结束后箔的晶粒结构，在HTE铜箔中未观察到重结晶，但在S-HTE铜箔中观察到了重结晶。
这种差别可以认为是由于铜箔的制造条件。简言之，为了控制铜箔的物理性质，需要控制电解形成时的条件，如溶液组成、溶液浓度、过滤溶液的方法、溶液温度、添加剂和电流密度。这些条件的改变会引起沉积晶体的结晶学性质的改变。具体而言，容易发生重结晶的铜箔材料，其晶体中积累的位错就较多。这些位错并不是牢固不动的，施加少量热量时会立刻发生重排，因此可能引起重结晶。
电沉积铜箔的重结晶进程完全取决于老化的温度和时间。为了确定重结晶进程，除了观察铜箔的晶粒结构之外，没有任何其他的方法。目前使用的方法包括切割下一片经过预定时间老化的电沉积铜箔，将其切割面抛光，用一种腐蚀剂(如氯化铁溶液)腐蚀该截面，进行观察。由于要被观察的电沉积铜箔的厚度是100μm或更小，所以对于其截面进行晶粒结构的观察是困难的。只有本领域的熟练的技术人员，特别是抛光和腐蚀技术的熟练技术人员才能进行。图1显示在老化(加热)一段预定时间之前和之后，S-HTE铜箔晶粒结构的变化。
图1中显示其晶粒结构的S-HTE铜箔是一种有助于减少弯曲和扭曲，并增加该包铜层叠物的尺寸稳定性的典型的箔。相反，图2中显示其晶粒结构的S-HTE铜箔是一种不能减少使用该铜箔制造的包铜层叠物的弯曲和扭曲，也不能增加其尺寸稳定性的典型的铜箔。图1和图2中显示的交互部分的晶粒结构是在170℃老化后观察到的，但是图3显示的晶粒结构是在180℃老化之后观察到的。一般而言，在180℃或更高温度的条件下，可重结晶的电沉积铜箔的重结晶能迅速进行。图3显示的晶粒结构显示了比图1和图2更快重结晶的结果。
近年来，为减少生产包铜层叠物的成本，采用了各种各样的技术。在不连续层压热压时通常可提供能导致充分重结晶的足够的加热(如大约180℃)和足够的压力，因而能防止生产出来的包铜层叠物的弯曲、扭曲和空间不稳定性。另外，如日本特许公开公报1993年第243698号所揭示的，在层压完成之后，通过再加热能进一步增加包铜层叠物的尺寸稳定性。但是，在上述情况下，增加工艺步骤的数目是有缺点的。
另一生产包铜层叠物的方法是连续层压的方法。该方法包括使用辊式压制机的方法使电沉积铜箔和树脂基材结合；将所得的层叠物在硬化炉中通过时，使基材树脂硬化；然后将硬化的层叠物切割成所需的尺寸。由于连续层压法中所用的树脂只需少量的热量就能迅速硬化，所以连续层压法与常规的层压相比，仅需向硬化炉中的铜箔提供少量的热量。结果，在电沉积铜箔的内部重结晶进行得可能不充分。
如前面所述能清楚的看到，有助于减少包铜层叠物弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性的S-HTE铜箔产品也应能在低温下迅速重结晶。虽然有人试图在180℃的空气中通过控制铜箔的伸长率和拉伸强度以减少包铜层叠物的弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性，但是仍没有获得完全的解决。这是因为并没有考虑到重结晶的进程。实际上，就本发明者的观察而言，还没有观察到铜箔在高温条件下重结晶进程和电沉积铜箔的伸长率或拉伸强度有什么本质的联系。具体而言，在180℃的伸长率和拉伸强度与重结晶的程度并没有清晰的关联，因为重结晶是在180℃和测量同时进行的。
考虑到上述，本发明者已经确定有助于减少包铜层叠物的弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性的电沉积铜箔并不能通过在大约180℃测量其物理性质而加以鉴别，因为在这个温度条件下，所有的S-HTE铜箔产品都容易重结晶。图1显示了在结束170℃老化后的S-HTE铜箔交互部分的金相结构照片，该铜箔通过使用CEM-3能减少包铜层叠物的弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性。图2显示了在结束170℃老化后的S-HTE铜箔交互部分的金相结构照片，该箔通过使用CEM-3并不能减少铜箔层叠物的弯曲和扭曲，也不能增加其尺寸稳定性。从图1显示的金相结构能清楚的看到，产生于电解沉积结晶中晶粒结构的重结晶晶粒是纵向生成。图1显示的重结晶晶粒的晶粒大小分布比图2所显示的分布更为均匀。另外，图1所示的情况，重结晶的发生要比图2所示情况更快。从图1和图2也可以清楚的看到，和图2显示的晶粒相比，图1显示的重结晶晶粒结构的晶粒尺寸更小、更密集。
图3显示了在结束180℃老化后的S-HTE铜箔交互部分的晶粒结构照片。从图3能清楚的看到，重结晶在10分钟之内完成，这和在170℃老化的情况不同。在后者情况中，使用的S-HTE铜箔在图2中已显示，它使用CEM-3不能减少包铜层叠物的弯曲和扭曲或增加其尺寸稳定性。在图1中显示过的一个S-HTE铜箔中，观察到一个与图2相似的重结晶晶粒结构，但在此未显示。因而，两种类型的S-HTE铜箔产品不能相互区分。如上所述，所有的S-HTE铜箔产品在180℃老化时都容易重结晶。当S-HTE铜箔在180℃老化时，难于鉴别各批之间重结晶速率不同以及重结晶晶粒尺寸的不同。
参见图1到图3，本发明者认为评估170℃老化之后的重结晶程度以确定S-HTE的重结晶进程，要比评估180℃的老化较为有用。本发明者进一步阐明，由测量在170℃老化一段预定时间后铜箔的拉伸强度而得到的拉伸强与对老化时间的曲线，其形状随铜箔的本性变化很大，即是视铜箔是否能减少包铜层叠物的弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性。
图4(a)显示了拉伸强度与老化时间的曲线，该曲线是测量两种具有不同重结晶速率的S-HTE铜箔试样在170℃老化后的拉伸强度而得到的。图4(b)也显示了拉伸强度与老化时间的曲线，该曲线是测量180℃老化后的强度。拉伸强度根据IPC-TM-650标准测量。具体是在室温测量试片在老化预定时间后其最大拉伸强度。因此，图4(a)和4(b)或图5的y轴的拉伸强度是指通过上述方式得到的最大拉伸强度。如这些图所示，每条曲线有一变坡部分，它在老化的第5到第10分钟之间，在这段时间中曲线的斜率剧烈地变化。然而，170℃老化和180℃老化相比，两条曲线形状的差别，前者较为清楚。
在图4(a)和4(b)中，曲线1代表重结晶速率低，不能减少包铜层叠物的弯曲和扭曲或其他类型形变的S-HTE铜箔的拉伸特性。曲线2代表本发明S-HTE铜箔的拉伸特性。从图4(a)和4(b)可以清楚的看到，相对于180℃老化，在170℃老化的情况下，各批之间铜箔物理性质差异的鉴别要较为容易。
本发明者进行了进一步的研究，发现在170℃老化后的铜箔拉伸强度与老化时间曲线的变坡部分，铜箔拉伸强度的变化在3kg/mm2以上，这样一种铜箔能进一步减少包铜层叠物的弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性。“拉伸强度与老化时间曲线的变坡部分”将在下面参考图5详细描述。
图5显示了用A、B和C表示的三个点。前面所述的变坡部分是指考虑到整条拉伸强度作与老化时间的曲线上曲线微分系数剧烈变化，在点A和点B之间的部分。因而“在变坡部分的拉伸强度的变化”定义为点A(与图5的点D对应)和点B(与图5的点E对应)拉伸强度的差异，用Δt/s表示。
最大拉伸强度减少的速率达到最大的老化时间是以下列方式获得。具体而言，拉伸强度对老化时间曲线(曲线I)的变坡部分(点A与点B之间)上的微分系数绘成曲线II示于图5中。使用曲线II上的转折点(该点与图5的点C相对应，是具有相当代表性的正态分布(高斯分布))，能确定最大拉伸强度减少速率达到最大的老化时间。如果点C在第5到第10分钟之间，老化时间就在本发明的范围内。在图4(a)中，170℃老化的曲线1上对应于点C的点位于老化时间范围即第5到第10分钟之外。因而，具有曲线1所示拉伸曲线的铜箔不在本发明的权利要求1的范围之内。
如上所述可以确定，S-HTE铜箔要能够一定减少包铜层叠物的弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性，必须适合一些条件。本发明者进一步认为，建立一种检验S-HTE铜箔的方法以确保商业S-HTE铜箔产品的质量，这是个重要的问题。
因此，在本发明的权利要求2中提出了一种在质量方面检验如权利要求1所述的电沉积铜箔的方法，该方法包括从电沉积铜箔的一批产品切出两片1cm×10cm狭条试片；接着将其中一片试片在170℃老化5分钟，另一片在170℃老化10分钟；将试片冷却至室温；然后将各试片放到拉伸试验机中；接着以50mm/分钟的杆速度施加拉伸力，测量每一试片的最大拉伸强度，以证实两个值之间的差异是否在3kg/mm2以上。
一般情况下，铜箔的高温检验即铜箔本身物理性质在180℃的空气中的测量已经进行过，这与根据UL976安全标准来测量具体印制线路板的抗热性的实际做法有很大的不同。该标准是各美国保险公司的共同标准。但是，如上面提到的，在180℃空气中测量的S-HTE铜箔的物理性质不能用来检验S-HTE铜箔以确定其重结晶的进程。所以，本发明者确认应该用在170℃老化的S-HTE铜箔的拉伸强度作为检验的指标。
本发明者已经测量了超过300批试片的拉伸强度，这样建立了检验的方法。具体的是，本发明者测量了使用CEM-3的包铜层叠物的弯曲、扭曲和尺寸稳定性，并已证实，权利要求1所述的铜箔能减少包铜层叠物的弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性，并且该检验方法适合于权利要求1所述电沉积铜箔的检验。
如权利要求1所述，能减少包铜层叠物的弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性的电沉积铜箔满足两个条件(I)最大拉伸强度的最大减少速率位于在第5分钟到第10分钟的老化时间范围内；(II)绘于x-y平面上(其中x轴表示老化时间，y轴表示拉伸强度)的拉伸强度对老化时间的曲线上有个变坡部分，该变坡部分的拉伸强度的变化在3kg/mm2以上。
在实际应用中，当有300以上批的铜箔产品用上面所述的方式检验以后，能减少包铜层叠物的弯曲和扭曲并增加其尺寸稳定性的大部分的铜箔产品，其在老化时间范围为第5到第10分钟内具有3kg/mm2以上的拉伸强度的变化。因而，在这些试验结果的基础上，发明者认为，当老化5分钟与老化10分钟的拉伸强度的差异在3kg/mm2以上时，包铜层叠物的弯曲和扭曲能减少，其尺寸稳定性能增加。
在本发明的权利要求3中，提供一种使用到权利要求1所述的电沉积铜箔制成的包铜层叠物。通过使用权利要求1所述的电沉积铜箔，包铜层叠物的弯曲和扭曲，尤其是使用了CEM-3基材的包铜层叠物的弯曲和扭曲能减少，并且其尺寸稳定性能增加。所以，能增加腐蚀过程中抗蚀剂的图案准确性与腐蚀准确性，从而能够由包铜层叠物方便地制成的精细的电路产品。
实施例对本发明将以实施例来详细地描述。具体是，根据本发明制造的电沉积铜箔的方法将结合图6和图7来描述。图6是S-HTE铜箔的交互部分图，图7显示了铜箔的生产流程。另外，包铜层叠物CEM-3是由使用本方法制成的电沉积铜箔制成的，其弯曲、扭曲和尺寸稳定性都被测试过。其结果将在下面显示。需要说明的是，为了简单起见，在图6中并没有显示难于表示的层，如抗腐蚀层。
通常情况下，电沉积铜箔是通过电铸步骤A和表面处理步骤B制成的。本发明的S-HTE铜箔1也是用同样的方式制成的。
首先描述电铸步骤A。在此步骤中，生成电沉积铜箔1的批量铜层2。在电沉积铜箔被加工制成印制线路板后，它起导电体的作用。电解槽3包括一个转鼓阴极4和一个与阴极4面对的铅阳极5，这样阳极就将转鼓阴极包围。使用时，硫酸铜溶液被加到转鼓阴极和铅阳极之间的空间里进行电解，铜在转鼓阴极4的鼓表面上沉积，形成铜箔。铜箔不停的从转鼓阴极4上剥离并被卷起来。在电铸步骤A中，通过控制生成的批量铜层2的特性，能决定所产铜箔的等级。
包含硫酸铜(CuSO4·5H2O)(280-360g/l)和硫酸(100-150g/l)的硫酸铜酸性溶液被用作电铸步骤A的电解液。在溶液温度大约为50℃以及电流密度为50-100A/dm2的条件下进行电铸，得到S-HTE铜箔。在本例中，电解液由硫酸铜(CuSO4·5H2O)(360g/l)和硫酸(150g/l)组成，溶液温度为49℃，电流密度为100A/dm2，得到用来生产电沉积铜箔的的批量铜层2，其标称厚度为18μm。
用来生产S-HTE铜箔1的电解液的特点是在进行电解之前用活性碳处理电解液，在用活性碳处理完后，进行20分钟的电解。用来与电解液接触的活性碳的量大约是0.5-5.0g/l升电解液，接触时间大概是20秒。
这样，在步骤工程A中，得到的是未经表面处理的、S-HTE铜箔构成的批量铜层2。为简单起见，由批量铜层2构成的铜箔一律称为“鼓箔6”。由于鼓箔6在沉积之后没有进行过任何的表面处理(比如抗腐蚀处理)，上述电解沉积出来的铜有高度活性的表面，易于与空气中的氧发生氧化反应。
从转鼓阴极4剥离下来的鼓箔的表面是有光泽的、光滑的，这是因为旋转阴极的镜面抛光表面转移到铜箔表面的缘故。由此而得到的表面称为光泽面7。与此不同，另一面即铜电解沉积上去的那个表面，其表面形貌是粗糙的，这是因为铜结晶的生长速率随沉积结晶面而变化。因而，这种表面称为无光面8。无光面8是在生成包铜层叠物时绝缘材料基材结合于其上的表面。
随后，在表面处理步骤B中，将鼓箔6进行表面处理，包括无光面8的生节处理(nodular treatment)和抗腐蚀处理。将无光面8进行生节处理，即是将铜箔在硫酸铜溶液中再用电流进行电铸，电流密度条件是形成烧损镀层，从而在无光面8上形成铜微粒9，这样为其提供一个粗糙的表面。这步电解沉积结束后，立即将铜箔放在流平电镀的电流的条件下进行封闭电镀，从而防止沉积上去的铜微粒9的失去。这样，铜微粒9已沉积于其表面的无光面8以下将称为“生节处理面10”。
以后，在表面处理步骤B中，对生节处理的鼓箔6进行抗腐蚀处理。在这处理中，鼓箔6的两面都用如锌、锌合金或含铬的电镀层进行处理。将由此得到的铜箔干燥并卷起来，得到商业用的S-HTE铜箔产品。表面处理将在下面进行更详细的描述。
在表面处理步骤B中，将鼓箔6从箔卷中展开，以缠绕的方式，在图7所示的表面处理装置11中运行。图7是一张交互部分示意图。在下文中将结合此装置11来描述表面处理的条件。各种电解槽连续一条线地排列在装置11中。
首先，将从箔卷中展开的鼓箔6转移到装有30℃、浓度为150g/l的稀释硫酸溶液的酸洗槽12中。鼓箔沉浸在其中30秒钟，去除鼓箔6表面的油性物质和过多的表面氧化物膜。
鼓箔6在酸洗槽12中处理之后，被转移到生节处理槽13中，在鼓箔6表面形成铜微粒9。在生节处理电解槽13中进行的处理包括在鼓箔6的一个表面上(在槽13A中)将铜微粒9沉积上去和进行封闭电镀(在槽13B中)以防止铜微粒9的分离。
在铜微粒9沉积于鼓箔6表面的槽13A中，采用硫酸铜溶液(硫酸浓度为100g/l，铜浓度为18g/l，温度为25℃)，进行10秒钟的电镀，电流密度为10A/dm2，在这样的条件下形成烧损镀层，即将铜微粒9沉积上去。在这个例子中，如图7所示，用阳极板14放置在鼓箔6的对面与其平行，这样使铜微粒9形成在鼓箔的表面上。
在防止铜微粒9脱落的封闭电镀槽13B中，采用硫酸铜溶液(硫酸浓度为150g/l，铜浓度为65g/l，温度为45℃)，在流平电镀的条件下进行20秒钟的电镀，电流密度为15A/dm2。在这个例子中，如图7所示，阳极板14放置在鼓箔6的铜微粒(9)沉积表面的对面，与其平行。
抗腐蚀处理在抗腐蚀处理槽15中进行，使用锌作为腐蚀抑制元素。使用由锌板构成的可溶性阳极16维持抗腐蚀处理槽15中锌的浓度。电镀在浓度不变的硫酸锌溶液中进行，该溶液含有硫酸(70g/l)和锌(20g/l)，温度是40℃，电流密度是15A/dm2，电镀时间为20秒。
抗腐蚀处理完成后，将鼓箔6通过一个干燥部分17，时间为40秒。在干燥部分17中，使用电热器将其中空气温度调节到110℃。经此干燥的表面处理铜箔1卷绕成卷，得到箔厚18μm的S-HTE铜箔1。在上面这些步骤中，鼓箔6以2.0m/分钟的速度在表面处理装置11中运行。在各相继的操作的槽之间放置一个能进行15秒水清洗的水洗槽18，防止从前一个槽带出来的溶液进入到下一个槽中去。
将这样制成的S-HTE铜箔1的薄片和150μm厚的CEM-3基材薄片层压在一起，产生双面包铜层叠物试片(30cm×30cm)。试片的弯曲、扭曲和尺寸稳定性的测试用下列方法进行。
在不施加负荷情况下，将双面包铜层叠物试片放在一个水平的非常平整的墩块上，用以测量其弯曲和扭曲。根据JIS C-6481，5.22测量弯曲。试片放在水平墩块上，试片的凸面在上面。量出试片与水平墩块上表面的最大距离。弯曲比例用下式计算弯曲比例(％)＝(H/L)×100其中L表示放在水平墩块上的包铜层叠物试片的宽度，H表示试片与水平墩块的上表面的最大距离。
根据IPC-TM-650，2.4.22测量扭曲。将试片放在一个高水平的非常平整的墩块上，此时，试片的凸面在上面，在施加一定负荷的条件下，四个角中的三个角保持与水平墩块接触。测量余下的那个角与水平墩块表面之间的最大距离。扭曲比例用下式计算扭曲比例(％)＝(D/L)×100其中，L表示放在水平墩块上的试片的对角线长度，D表示余下的那个角与水平墩块表面之间的最大距离。
根据JIS C6481，5.16测量尺寸稳定性。在实际操作中，在试片(30cm×30cm)的每个角位置都钻了一个参考孔，相邻两个孔之间的距离为250mm。将试片放置在20℃、湿度大约为60-70％的空气中24小时，之后测量任意两个相邻的孔之间的距离(l0)。随后，用腐蚀的方法将试片的两个铜箔层去除，然后在80℃条件下干燥15分钟。再将试片放置在20℃、湿度大约为60-70％的空气中1小时，随后测量任意两个相邻的孔之间的距离(l1)。利用l1可以计算出因腐蚀而产生的尺寸变化。另外，将经腐蚀的试片在170℃条件下加热0.5小时。在将试片放置在20℃、湿度大约为60-70％的空气中1小时之后，测量任意两个相邻的孔之间的距离(l2)。利用l2可以计算出因加热而引起的尺寸变化。尺寸稳定性用下列式子来计算腐蚀后尺寸变化比(％)＝(l0-l1)/l0×100，加热后尺寸变化比(％)＝(l0-l2)/l0×100
表1

MD在生产过程中按电沉积铜箔滚动的纵向测量；TD按与纵向(MD)垂直的方向即横向测量。
比较例上述实施例的步骤重复进行，不同的是电解工程A中的电解液不进行活性碳处理。这样，得到厚度18μm的电沉积铜箔，测量其各种特性。本例步骤的重复细节均搁而不述。测量结果列在表2中。
表2

MD在生产过程中按电沉积铜箔滚动的纵向测量；TD按与纵向(MD)垂直的方向即横向测量。
从表1和表2可以清楚的看到，表1显示的使用本发明电沉积铜箔制成的包铜层叠物的测试结果要比表2的低。另外，表1中的每个值说明，使用本发明的S-HTE铜箔制成的包铜层叠物是令人满意的。这些结果表明，使用本发明的S-HTE铜箔，包铜层叠物的弯曲和扭曲都能减少，尺寸稳定性能增加，而且本发明并不需要麻烦的额外步骤。
在印制线路板中，使用由本发明的S-HTE铜箔制成的包铜层叠物，层叠物的弯曲和扭曲都能减少，其尺寸稳定性能增加。弯曲和扭曲的减少能使抗蚀剂和铜箔表面均匀地粘着。这样，就能够在施加的抗蚀剂层上进行均匀的曝光，因而容易产生精细的电路。通过增加包铜层叠物的尺寸稳定性，为生成多层印制线路板所需的层间配合能够容易的实现。在大规模层压方法和组合方法中，这是特别有益的。
权利要求
1.一种电沉积铜箔，用该电沉积铜箔生产包铜层叠物过程中，其会在低温下受热发生重结晶，在180℃的气氛中，其伸长率高达18％以上，其中，该电沉积铜箔在170℃的气氛中老化时，其拉伸强度随着时间的推移而减小，在此老化进程中的第5到第10分钟，其最大拉伸强度的减少速率最大，将拉伸强度对老化时间的曲线作图在x-y平面上，x轴表示老化时间，y轴表示拉伸强度，所得的曲线上有一个变坡部分，在该变坡部分的拉伸强度的变化在3kg/mm2以上。
2.一种对权利要求1所述的电沉积铜箔的物理性能进行检验的方法，包括对一个生产批量的电沉积铜箔切出两条1cm×10cm的狭条试片；接着将其中一片试片在170℃老化5分钟，另一片试片在170℃老化10分钟；然后将试片冷却至室温；接着将两片试片放到拉伸试验机中；接着在杆速度为10mm/分钟的条件下施加拉伸力；最后测量这两片试片的最大拉伸强度，确定这两个值之间的差异是否在3kg/mm2以上。
3.一种用权利要求1所述的电沉积铜箔制成的包铜层叠物。
全文摘要
本发明提供了一种电沉积铜箔,该铜箔能解决使用铜箔制成的包电解沉积铜的层叠物出现的诸如弯曲、扭曲和尺寸稳定性差的问题。本发明还提供了一种电沉积铜箔的检验方法以确保铜箔的质量。本发明使用了一种电沉积铜箔,该电沉积铜箔在用它生产包铜层叠物期间,会在低温下受热重结晶。该电沉积铜箔在180℃的空气中具有18%或更大的伸长率。该电沉积铜箔在170℃的空气中老化时,其拉伸强度随着时间而减少,在此老化进程中的第5到第10分钟,其最大拉伸强度的减少速率最大。将拉伸强度对老化时间作图在x－y平面上,x轴表示老化时间,y轴表示拉伸强度,所得的曲线上有一变坡部分,在变坡部分的拉伸强度的变化在3kg/mm
文档编号G01N3/32GK1341165SQ00804328
公开日2002年3月20日 申请日期2000年12月18日 优先权日2000年1月6日
发明者高桥直臣, 平泽裕 申请人:三井金属鉱业株式会社