专利名称：印刷电路的铜箔及其表面处理方法和制造铜箔的电镀设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于印刷电路的铜箔的表面处理，特别是，涉及一种在柔 性印刷电路等中使用的用于印刷电路的铜箔，这种铜箔的耐热性和耐酸性通过 表面处理而得到改善，还涉及一种铜箔的表面处理方法和用于制造该铜箔的电 镀设备。
背景技术：
铜箔是用在电子组件的印刷电路中的基本元件，通过电解镀形成电解铜箔
(electrolytic copper foil)，并且对该电解铜箔进行表面处理以改善剥离强度， 从而制造所述铜箔。
通过一般的电解镀工艺形成电解铜箔。电解铜箔具有表面粗糙度较低的光 面(side)(即光滑面)和表面粗糙度较高的粗糙面(即钝面(dull side))。
在后处理(post-process)中，通过表面处理在铜箔上形成Cu镀瘤 (Cu-nodule)和阻挡层。从而铜箔具有适于印刷电路的物理和化学特性。
如图1所示，在后处理中，在铜箔1顺序通过第一铜电镀槽10、第二铜 电镀槽11、镍电镀槽12和铬电镀槽13时，通过电镀对铜箔1进行表面处理。 铜箔1通过多个导辊14导入各个电镀槽中，并缠绕在缠绕辊15上。设置在各 个电镀槽的导辊14与极性对应于用于电镀的相应电镀液的极性的电极连接。 第一铜电镀槽lO容纳有用于在铜箔的粗糙面上产生Cu镀瘤的芯(core)的电 镀液。第二铜电镀槽11容纳有用于使Cu镀瘤的芯生长的电镀液。
如图2所示，在铜箔1的粗糙面上形成铜镀瘤层(Cu nodule layer) 2。在 铜镀瘤层2上形成阻挡层3。阻挡层3包括由镍(Ni)或铬(Cr)制成的电镀层。 阻挡层3提供耐热性、耐酸性和耐氧化性。虽然没有示出，在阻挡层3上施加 硅垸偶联剂(silane coupling agent)以改善铜箔与将要粘合至该铜箔的树脂膜 之间的粘结性。
然而，常规的后处理在改善粘结性、耐热性和耐酸性上受到限制，特别是在用于将树脂膜粘合至铜箔的高温热处理中表现出差的耐热性。因此，在铜箔
和树脂膜之间会发生剥落(peel-off)，导致蚀刻性(etchablity)不佳。
发明内容
本发明意图解决上述问题。因此，本发明的目的是提供一种用于印刷电路 的铜箔，通过对阻挡层的金属元素的组分改良而改善耐热性和耐酸性，从而具 有对树脂膜优异的粘合性和优异的蚀刻性，本发明的目的还在于提供该铜箔的 表面处理方法和用于制造该铜箔的电镀设备。
为了实现本发明的目的，本发明公开了用于印刷电路的铜箔的表面处理方 法，其提供了含有钼(Mo)元素的阻挡层。
艮口，根据本发明的用于印刷电路的铜箔的表面处理方法包括(a)在铜箔 的表面上形成铜镀瘤层；和(b)通过电镀钼(Mo)或钼(Mo)合金在铜镀瘤层上形 成阻挡层。
优选地，钼(Mo)的电镀量介于0.5 mg/m2~100 mg/m2之间。
在步骤(b)中，进一步用锌(Zn)或锌(Zn)合金电镀铜镀瘤层，以形成阻挡层。
优选地，锌(Zn)的电镀量为等于或小于20mg/m2。
在步骤(b)中，进一步用铬(Cr)或铬(Cr)合金电镀铜鍍瘤层，以形成阻挡层。 优选地，在步骤(b)之后，表面处理方法进一步包括用硅垸偶联剂涂覆阻 挡层。
根据本发明的另一方案， 一种用于印刷电路的铜箔包括未加工的铜箔；在 未加工的铜箔表面上形成的铜镀瘤层；在铜镀瘤层上形成的阻挡层，所述阻挡 层含有由钼(Mo)或钼(Mo)合金制成的电镀层。
在阻挡层中，钼(Mo)的电镀量优选介于0.5mg/mll00mg/n^之间。 阻挡层可进一步包括由锌(Zn)或锌(Zn)合金制成的电镀层。 在阻挡层中，锌(Zn)的电镀量优选等于或小于20 mg/m2。 阻挡层可进一步包括由铬(Cr)或铬(Cr)合金制成的电镀层。 用于印刷电路的铜箔可进一步包括在阻挡层上形成的硅烷偶联剂。 根据本发明的另一方案， 一种用于印刷电路的铜箔的电镀设备，用于处理 铜箔表面，该电镀设备包括第一铜电镀槽，用于容纳能够在铜箔的表面上产 生铜镀瘤的芯的电镀液；第二铜电镀槽，用于容纳能够使铜镀瘤的芯在铜箔表面上生长的电镀液；和钼电镀槽，用于容纳用钼(Mo)或钼(Mo)合金电镀所述 铜箔的所述铜镀瘤所使用的电镀液。
用于印刷电路的铜箔的电镀设备可进一步包括锌电镀槽，用于容纳用锌 (Zn)或锌(Zn)合金电镀所述铜箔的所述,疼镀瘤所使用的电镀液。
用于印刷电路的铜箔的电镀设备可进一步包括铬电镀槽，用于容纳用铬 (Cr)或铬(Cr)合金电镀所述铜箔的所述铜镀瘤所使用的电镀液。
本发明可以避免铜箔与树脂膜之间的剥离，并改善耐酸性、耐蚀性和蚀刻性。
下面将结合附图在具体实施方式
中更加全面地说明本发明，但是，本文的 说明只是用于说明的优选的实例，并非用于限制本发明的范围。
图1是说明制造用于印刷电路的铜箔的常规电镀设备的结构图。 图2是说明被图1的电镀设备表面处理过的用于印刷电路的铜箔的主要结 构的剖面图。
图3是说明根据本发明优选实施例的用于印刷电路的铜箔的表面处理方 法的流程图。
图4是说明根据本发明优选实施例的制造用于印刷电路的铜箔的电镀设 备的结构图。
图5是说明根据本发明优选实施例的被电镀设备表面处理过的用于印刷 电路的铜箔的主要结构剖面图。
图6是表示本发明的实例和比较例的用于印刷电路的铜箔的剥离强度的 表格。
具体实施例方式
下面，参照附图详细说明本发明的优选实施例。在此之前应理解的是，说 明书以及所附权利要求书中所使用的术语不应解释为局限于通常的及字典上 的含义，而是根据发明人为了最好地进行说明而可适当地定义术语的原则，基 于对应于本发明技术方案的含义和概念来解释。所以在此提供的说明仅为用于 举例说明的优选实例，并非为了限制本发明的范围，因此应理解的是，对以上实例作出的其它等同物以及修改都不脱离本发明的精神和范围。
如图3所示，根据用于印刷电路的铜箔的表面处理方法，通过电解镀形成
铜箔(S100)。通过用铜电镀铜箔的粗糙面，在铜箔上形成多个镀瘤结构(S110)。 通过电镀钼(Mo)组分(component)，在铜镀瘤结构上形成阻挡层，以改善物 理和化学特性(S120)。
图4是制造用于印刷电路的铜箔的电镀设备的结构示意图。根据本发明的 优选实施例，该电镀设备执行表面处理方法。
参考图4，用于印刷电路的铜箔的电镀设备包括用于在铜箔上形成Cu镀 瘤结构的第一铜电镀槽100和第二铜电镀槽101，以及用于在Cu镀瘤结构上 形成阻挡层的钼电镀槽102。
第一铜电镀槽100容纳有用于在铜箔的粗糙面上产生Cu镀瘤的芯的电镀 液。第二铜电镀槽101容纳有用于使Cu镀瘤的芯生长的电镀液。钼电镀槽102容纳有包括钼(Mo)或钼(Mo)合金组分的电镀液，其具有优 异的耐热性、耐酸性和耐蚀性。钼(Mo)在电镀液中以离子状态存在，其通过 电解得到，然后以金属或合金的形式电沉积到Cu镀瘤上。
为了改善由钼(Mo)组分提供的物理和化学特性，电镀设备可进一步包括 锌电镀槽103和铬电镀槽104，其中锌电镀槽103容纳有包括锌(Zn)或锌(Zn) 合金组分的电镀液，铬电镀槽104容纳有包括铬(Cr)或铬(Cr)合金组分的电镀 液。
钼电镀槽102中所容纳的电镀液可包括20g/1的钼(Mo)。同时，在使用 钼(Mo)-镍(Ni)合金的情况下，钼电镀槽102中所容纳的电镀液可包括15 g/1的 钼(Mo)和30 g/1的镍(Ni)。这里，优选电镀液的pH保持在12，电镀液的温 度保持在25°C。
在铜箔200顺序通过第一铜电镀槽100、第二铜电镀槽101、钼电镀槽102、 锌电镀槽103和铬电镀槽104时，通过电镀对铜箔200进行表面处理。这里， 铜箔200通过多个导辊105导入各个电镀槽中，并缠绕在缠绕辊106上。设 置在各个电镀槽的导辊105与这样的电极连接:该电极的极性对应于用于电镀 的相应电镀液的极性。
图5是说明根据本发明优选实施例的被电镀设备表面处理过的用于印刷 电路的铜箔的主要结构剖面图。如图5所示，在铜箔200的粗糙面上形成Cu镀瘤层201。在Cu镀瘤层 201上形成包括钼(Mo)、锌(Zn)和铬(Cr)组分的阻挡层202。
镀在Cu镀瘤层201上的钼(Mo)组分改善了耐热性以增加与树脂膜(例如 FR(阻燃剂)-4)的粘结性、并且改善了耐酸性和耐蚀性。在阻挡层202中，钼 (Mo)的电镀量优选介于0.5 mg/m2与100mg/m2之间。在电镀钼(Mo)合金的情 况下，钼(Mo)以外的元素(例如过渡金属，如镍(Ni))的电镀量优选是钼(Mo) 的电镀量的0.1 2倍。
锌(Zn)和铬(Cr)组分改善了阻挡层202的耐热性和耐酸性。这里，优选锌 (Zn)的电镀量为等于或小于20 mg/m2。
在阻挡层上施加硅垸偶联剂(未示出)，以改善铜箔与将粘合至该铜箔的树 脂膜之间的粘结性。这里，硅垸优选是环氧类的或胺类的。
图6是表示本发明的实例和比较例的用于印刷电路的铜箔的剥离强度的表格。
在图6中，根据本发明的实例l，在12/^厚的铜箔和18Ani厚的铜箔上都 电镀10mg/n^的钼(Mo)和10mg/n^的锌(Zn)，以形成阻挡层。粘结FR(阻燃 剂)-4树脂作为树脂膜。在18(TC进行48小时的热处理以后，测量各个铜箔的 剥离强度。
根据本发明的实例2，在12 /^i厚的铜箔和18 ，厚的铜箔上都电镀5 mg/m2 的镍(Ni)、 10mg/m2的钼(Mo)和10mg/n^的锌(Zn)，以形成阻挡层。粘结FR (阻燃剂)-4树脂作为树脂膜。在18(TC进行48小时的热处理以后，测量各个铜 箔的剥离强度。
同吋，根据比较例，将镍(Ni)作为主要组分电镀在12戶厚的铜箔和18/Mn 厚的铜箔上，以形成阻挡层。应用FR(阻燃剂)-4树脂，以形成树脂膜。在180 。C热处理48小时以后，测量铜箔的剥离强度。
通过图6的表可以发现本发明改善了热处理之后的剥离强度特性。
如此，本发明在铜箔的Cu镀瘤层上形成了包含钼(Mo)或钼(Mo)合金的阻 挡层，并用高温热处理铜箔以改善耐热性。因此，本发明可以避免铜箔与树脂 膜之间的剥离，并改善耐酸性、耐蚀性和蚀刻性。
在上文中，已经参考附图对本发明优选的实施例进行了详细的说明。但是， 应该理解详细的说明和具体的实例在说明本发明优选的实施方式时，仅仅是为了说明而已。因为由这些详细的说明，在本发明范围内的各种改变和变型对于本 领域技术人员而言是显而易见的。
权利要求
1. 一种用于印刷电路的铜箔的表面处理方法，该方法包括如下步骤(a)在铜箔的表面上形成铜镀瘤层；和(b)通过电镀钼或钼合金，在所述铜镀瘤层上形成阻挡层。
2. 根据权利要求1所述的用于印刷电路的铜箔的表面处理方法， 其中钼的电镀量介于0.5mg/m2与100mg/m2之间。
3. 根据权利要求1所述的用于印刷电路的铜箔的表面处理方法，其中，在步骤(b)中，对所述铜镀瘤层进一步电镀锌或锌合金，以形成所 述阻挡层。
4. 根据权利要求3所述的用于印刷电路的铜箔的表面处理方法， 其中锌的电镀量等于或小于20mg/m2。
5. 根据权利要求1所述的用于印刷电路的铜箔的表面处理方法，其中，在步骤(b)中，对所述铜镀瘤层进一步电镀铬或铬合金，以形成所 述阻挡层。
6. 根据权利要求1所述的用于印刷电路的铜箔的表面处理方法，在步骤(b)之后，进一步包括用硅烷偶联剂涂覆所述阻挡层。
7. 根据权利要求1所述的用于印刷电路的铜箔的表面处理方法， 其中在步骤(b)中使用的电镀液包括以离子状态存在的钼。
8. —种用于印刷电路的铜箔，包括未加工的铜箔；铜镀瘤层，形成在所述铜箔的表面上；和阻挡层，形成在所述铜镀瘤层上且包括由钼或钼合金制成的电镀层。
9. 根据权利要求8所述的用于印刷电路的铜箔， 其中钼的电镀量介于0.5mg/m2与100mg/m2之间。
10. 根据权利要求8所述的用于印刷电路的铜箔， 其中所述阻挡层进一步包括由锌或锌合金制成的电镀层。
11. 根据权利要求IO所述的用于印刷电路的铜箔， 其中锌的电镀量等于或小于20mg/m2。
12. 根据权利要求8所述的用于印刷电路的铜箔，其中所述阻挡层进一步包括由铬或铬合金制成的电镀层。
13. 根据权利要求8所述的用于印刷电路的铜箔，进一步包括 硅垸偶联剂，形成在所述阻挡层上。
14. 根据权利要求8所述的用于印刷电路的铜箔，其中所述未加工的铜箔附有聚酰亚胺膜。
15. —种用于印刷电路的铜箔的电镀设备，所述电镀设备用于对铜箔的表面进行处理，其包括第一铜电镀槽，用于容纳能够在铜箔的表面上产生铜镀瘤的芯的电镀液； 第二铜电镀槽，用于容纳能够使所述铜镀瘤的芯在所述铜箔的表面上生长的电镀液；和钼电镀槽，用于容纳用钼或钼合金电镀所述铜箔的所述铜镀瘤所使用的电 镀液。
16. 根据权利要求15所述的用于印刷电路的铜箔的电镀设备，进一步包括锌电镀槽，用于容纳用锌或锌合金电镀所述铜箔的所述铜镀瘤所使用的电 镀液。
17. 根据权利要求15所述的用于印刷电路的铜箔的电镀设备，进一步包括铬电镀槽，用于容纳用铬或铬合金电镀所述铜箔的所述铜镀瘤所使用的电 镀液。
全文摘要
本发明涉及印刷电路的铜箔及其表面处理方法和制造铜箔的电镀设备。其中，用于印刷电路的铜箔的表面处理方法包括在铜箔表面上形成铜镀瘤层；和通过电镀钼(Mo)或钼(Mo)合金，在铜镀瘤层上形成阻挡层。本发明可以避免铜箔与树脂膜之间的剥离，并改善耐酸性、耐蚀性和蚀刻性。
文档编号H05K3/38GK101521996SQ20091000467
公开日2009年9月2日 申请日期2009年3月2日 优先权日2008年2月28日
发明者崔乘准, 崔荣旭, 李钟虎, 金升玟, 金尚谦, 金廷益 申请人:Ls美创有限公司