TWI645073B - Copper foil and semiconductor package substrate - Google Patents
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Abstract
一種半導體封裝基板用銅箔,係由形成於銅箔之粗化面(為與樹脂之接著面)的鉻酸處理層、或者鋅或氧化鋅與鉻氧化物所構成之被覆層及矽烷偶合劑層所構成。該半導體封裝基板用銅箔,其特徵在於,該鉻酸被膜層之Cr量為25-150μg/dm2,Zn為150μg/dm2以下。該半導體封裝基板用銅箔,其特徵在於,於矽烷偶合劑層含有四烷氧矽烷、以及具備與樹脂具有反應性之官能基之烷氧矽烷至少1種以上,作為矽烷偶合劑層。課題在於確立一種在將銅箔積層於樹脂基材並使用硫酸系蝕刻液對電路進行軟蝕刻時,可有效地防止電路浸蝕現象之銅箔之電解處理技術。
Description
本發明係關於一種耐藥品性及接著性優異之半導體封裝基板用銅箔及使用該銅箔所製得之半導體封裝用基板。尤其是關於一種印刷配線板用銅箔,其在軟蝕刻步驟中,可有效地防止該軟蝕刻時所產生之銅箔電路端部之浸蝕(電路浸蝕)現象,其中該軟蝕刻步驟,係將銅箔(在銅箔之至少與樹脂之接著面,具有鉻酸處理層或者鋅或氧化鋅與鉻氧化物所構成之被覆層及矽烷偶合劑層)積層接著於樹脂,並且於該銅箔上形成耐蝕刻性之印刷電路後,藉由蝕刻除去除了印刷電路部分以外之銅箔的不要部分,而形成導電性電路後,用以提升抗蝕劑或增層(buildup)樹脂基板與該電路之銅箔S面的密合性者。
印刷電路用銅箔一般係藉由如下之步驟製作。首先,在高溫高壓下將銅箔積層接著於合成樹脂等之基材。其次,為了將所欲之導電性電路形成於基板上,係藉由耐蝕刻性樹脂等之材料,將與電路同等之電路圖案印刷於銅箔上。
接著,藉由蝕刻處理除去露出之銅箔的不要部分。蝕刻後,除去印刷部分以於基板上形成導電性電路。於所形成之導電性電路,最後再焊接既定元件而形成電子裝置用之各種印刷電路板。
一般而言,對印刷配線板用銅箔之品質要求,在與樹脂基材接著之接著面(所謂,粗化面)和非接著面(所謂光澤面)並不相同,必需使兩者同時滿足。
就對光澤面之要求而言,係要求(1)外觀良好及保存時無氧化變色、(2)焊料潤濕性良好、(3)在高溫加熱時無氧化變色、以及(4)與抗蝕劑之密合性良好等。
另一方面,對粗化面主要而言可列舉(1)保存時無氧化變色、(2)與基材之剝離強度在高溫加熱、濕式處理、焊接、及藥品處理等之後亦充分、以及(3)無與基材之積層、蝕刻後所產生之所謂積層污點等。
又,為因應近年來圖案之微細化,已逐漸要求銅箔之低廓形(low profile)化。
再者,個人電腦或移動通訊等之電子機器,隨著通訊之高速化、大容量化,電訊號之高頻化亦不斷進展,而要求可與其對應之印刷配線板及銅箔。若電訊號之頻率在1GHz以上,則電流僅在導體表面流動之集膚效應的影響會變得顯著,而無法忽視因表面之凹凸導致電流傳送路徑產生變化造成阻抗增大的影響。基於此點,銅箔之表面粗糙度亦最好較小。
為了因應此種要求,已對印刷配線板用銅箔提出諸多處理方法。
處理方法雖會因壓延銅箔與電解銅箔而異,不過若揭示電解銅箔之處理方法之一例,則有以下所記述之方法。
亦即,首先為了提高銅與樹脂之接著力(剝離強度),一般係在將由銅及氧化銅構成之微粒子賦予至銅箔表面之後(粗化處理),形成黃銅或鋅等的耐熱處理層(障壁層)以使其具有耐熱特性。
接著,最後為了防止運送中或保管中之表面氧化等,會藉由實施浸漬、電解鉻酸處理、或電解鉻/鋅處理等之防鏽處理而形成為製品。
其中,尤其是形成耐熱處理層之處理方法,就決定銅箔之表面性狀而言,係掌握著很大之關鍵。因此,以形成耐熱處理層之金屬或合金之例而言,形成有Zn、Cu-Ni、Cu-Co、及Cu-Zn等之被覆層的多種銅箔業已實用化(例如,參照專利文獻1)。
在此等之中,形成有由Cu-Zn(黃銅)構成之耐熱處理層的銅箔,在積層於由環氧樹脂等構成之印刷電路板的情況下,由於具有無樹脂層之沾染且高溫加熱後之剝離強度的劣化較少等優異特性,因此在工業上已廣泛地被使用。
而形成由此黃銅構成之耐熱處理層的方法,已詳述於專利文獻2及專利文獻3。
形成有此種由黃銅所構成之耐熱處理層的銅箔,接著係進行蝕刻處理以形成印刷電路。近來,在印刷電路之形成上大多逐漸使用鹽酸系之蝕刻液。
然而,在以鹽酸系之蝕刻液(例如CuCl2、FeCl3等)對使用形成有上述由黃銅構成之耐熱處理層之銅箔的印刷電路板進行蝕刻處理時,於電路圖案之兩側會產生所謂電路端部(邊緣部)之浸蝕(電路浸蝕)現象,而有與樹脂基材之剝離強度會劣化的問題點。又,硫酸系之蝕刻液亦會產生同樣之侵蝕問題。
此電路浸蝕現象,係指一種從藉由上述蝕刻處理所形成之電路之銅箔與樹脂基材的接著邊界層,亦即由黃銅構成之耐熱處理層所露出之蝕刻側面,由於受到前述鹽酸系之蝕刻液浸蝕且其後之水洗不足,因此相對於通常係呈黃色(因由黃銅所構成),兩側受到浸蝕而呈紅色,造成該部分之剝離強度顯著劣化的現象。再者,若此現象發生於電路圖案全面,則電路圖案會從基材剝離而成為重大之問題。
前述電路浸蝕現象產生之原因,例如在使用鹽酸系蝕刻液的情況下,推測主要原因係在反應過程中會生成溶解度較低之氯化銅(CuCl),當此沉積於基材表面時,與黃銅中之鋅反應而以氯化鋅的形態溶出之所謂黃銅的脫鋅現象。推測之反應式係如以下所述。
2CuCl+Zn(黃銅中之鋅)→ZnCl2+2Cu(脫鋅後之黃銅中的銅)
又,在使用硫酸系之蝕刻液的情況下,反應式雖不同,不過亦會產生同樣之侵蝕問題。
基於此種情事,亦有一提案其係於銅箔之表面進行粗化處理、鋅或鋅合金之防鏽處理及鉻酸處理之後,使含有少量鉻離子之矽烷偶合劑吸附於鉻酸處理後之表面,以使耐鹽酸性提升(參照專利文獻3)。
然而,此情況下,鉻離子雖有使耐鹽酸性提升之效果,不過由於吸附於銅箔表面之矽烷偶合劑本身係屬不耐熱而易於劣化之材料,因此隨著矽烷偶合之劣化,使該矽烷偶合劑所含有之鉻離子亦隨之劣化,而有逐漸失去其效力的問題。亦即,殘留著欠缺穩定性的大問題。
又,本發明人等基於近年來微細圖案化及高頻化之要求,已提出一種藉由無粗化或低粗化處理以降低銅箔之粗糙度的銅箔(參照專利文獻4)。
此處,藉由對無粗化或低粗化箔施以適切之表面處理,可提升與高頻對應用之絕緣樹脂的密合力。然而,由於在無粗化處理箔中,更顯著地出現耐酸性之問題,且酸處理後即失去接著強度,即使進一步實施專利文獻4所提出之矽系前處理,耐酸性亦不充分,因此一直期望改善。
再者,亦提出降低黃銅中之鋅量以使耐鹽酸性提升。此本身雖已確認某種程度之效果,不過仍然對耐酸性無法提升充分之效果(參照專利文獻5)。
專利文獻1:日本特公昭51-35711號公報
專利文獻2:日本特公昭54-6701號公報
專利文獻3:日本特許第3306404號公報
專利文獻4:日本特願2002-170827號公報
專利文獻5:日本特開平3-122298號公報
本發明之課題在於開發一種在不會使其他諸特性劣化下,可避免上述電路浸蝕現象之印刷配線板用銅箔。尤其,在於確立一種在將銅箔積層於樹脂基材並使用鹽酸系及硫酸系蝕刻液形成電路的情況時,可有效地防止電路浸蝕現象之銅箔之電解處理技術。
為了解決上述課題,本發明人針對在銅箔上形成被覆層之條件等經潛心研究之結果,得知以下之印刷配線板用銅箔對耐酸性有效。
亦即,本發明提供:
1. 一種半導體封裝基板用銅箔,係由形成於銅箔之粗化面的鉻酸處理層、或者鋅或氧化鋅與鉻氧化物所構成之被覆層及矽烷偶合劑層所構成,其中該銅箔之粗化面為與樹脂之接著面。
2. 如上述1之半導體封裝基板用銅箔,其中,銅箔係電解銅箔或壓延銅箔。
3. 如上述1或2之半導體封裝基板用銅箔,其中,鉻酸處理層或者鋅或氧化鋅與鉻氧化物所構成之被覆層,係電解鉻酸被膜層或浸漬鉻酸被膜層。
4. 如上述1至3中任一項之半導體封裝基板用銅箔,其中,該鉻酸處理層之Cr量係25-150μg/dm2,Zn為150μg/dm2以下。
5. 如上述1至4中任一項之半導體封裝基板用銅箔,其中,於矽烷偶合劑層,含有四烷氧矽烷、以及具備與樹脂具有反應性之官能基之烷氧矽烷至少1種以上。
6. 一種半導體封裝用基板,係將上述1至5中任一項之半導體封裝基板用銅箔與半導體封裝用樹脂予以貼合所製得。
如以上所示,本發明之印刷配線板用銅箔係被賦予如下之新特性者:由於不會使高溫加熱後之與樹脂的剝離強度劣化,故不使用以往一直認為是必須之要件之由黃銅構成的耐熱處理層,即可有效地防止電路浸蝕現象,可使耐酸性一直保持穩定發揮效力;近年來在印刷電路之微細圖案化及高頻化發展下,作為印刷電路用銅箔極為有效。
其次,為了使本發明容易理解,將具體且詳細地說明本發明。在本發明中所使用之銅箔,可為電解銅箔或壓延銅箔任一種。
通常,為了使銅箔之至少一面提升積層後之銅箔的剝離強度,雖會於脫脂後之銅箔的表面,實施例如進行銅之「節瘤」狀之電沉積的粗化處理,但本發明無論是在實施此種粗化處理之情形及未實施粗化處理之無粗化處理銅箔的任一者皆可適用。
為了防止銅箔之氧化,於該銅箔之至少一面形成防鏽層。前述防鏽層之形成方法,雖所有公知者皆可應用於本發明,不過較佳為形成由浸漬鉻酸處理層或電解鉻酸處理層或者鋅或氧化鋅與鉻氧化物構成之鋅-鉻氧化物層所構成的防鏽層。防鏽層中之Cr量較佳為25-150μg/dm2。
若Cr量未達25μg/dm2,則無防鏽層效果。又,若Cr量超過150μg/dm2,則由於效果會飽和,因此會變成浪費。因此,Cr量可設為25-150μg/dm2。
又,Zn量較佳為150μg/dm2以下。若Zn量超過150μg/dm2,則會產生因硫酸過氧化氫處理等所造成之電路侵蝕,導致密合強度降低。
此防鏽處理係會對耐酸性造成影響之因子之一,藉由鉻酸處理,可使耐酸性更加提升。
以下,記述用以形成前述防鏽層之電解條件等之一例以供參考。
(a)浸漬鉻酸處理
K2Cr2O7:1~5g/L、pH:2.5~4.5、溫度:40~60℃、時間:0.5~8秒
(b)電解鉻酸處理(鉻/鋅處理(鹼性浴))
K2Cr2O7:0.2~20g/L,酸:磷酸、硫酸、有機酸,pH:1.0~3.5、溫度:20~40℃,電流密度:0.1~5A/dm2、時間:0.5~8秒
(c)電解鉻/鋅處理(鹼性浴)
K2Cr2O7(Na2Cr2O7或CrO3):2~10g/L,NaOH或KOH:10~50g/L,ZnOH或ZnSO4‧7H2O:0.05~10g/L,pH:7~13,浴溫:20~80℃,電流密度:0.05~5A/dm2,時間:5~30秒
(d)電解鉻酸處理(鉻/鋅處理(酸性浴))
K2Cr2O7:2~10g/L,Zn:0~0.5g/L,Na2SO4:5~20g/L,pH:3.5~5.0,浴溫:20~40℃,電流密度:0.1~3.0A/dm2,時間:1~30秒
防鏽處理後,為了提升與樹脂基板之密合性、耐熱性、耐濕性及耐候性,進行矽烷偶合劑處理。於矽烷偶合劑層,較佳為含有四烷氧矽烷、以及具備與樹脂具有反應性之官能基的烷氧矽烷至少1種以上。
四烷氧矽烷係對耐熱性及耐濕性提升有效,尤其在防鏽層中之Zn量較少的情況下,可觀察到顯著之效果。又,具備與樹脂具有反應性之官能基的烷氧矽烷係會樹脂中之官能基反應、或促進樹脂之效果而有益於提升密合力。
就四烷氧矽烷化合物而言,可列舉例如四甲氧矽烷、四乙氧矽烷、四丙氧矽烷、四異丙氧矽烷、四丁氧矽烷、四苯氧矽烷、四烯丙氧矽烷、四(2-乙基丁氧)矽烷、四(2-乙基己氧)矽烷、以及四(2-甲氧乙氧)矽烷等。
又,與樹脂具有反應性的烷氧矽烷,係以具備有乙烯基、環氧基、胺基、巰基、鹵基(halogen group)、羥基、咪唑基等之官能基者較佳。
本發明之表面處理劑,雖可以原狀態直接塗佈於金屬表面,不過以下述方法等來塗佈則較為簡便且較佳:以水、甲醇、乙醇等之醇類、或丙酮、醋酸乙酯、甲苯等之溶劑稀釋成0.001~10重量%(較佳為0.01~6重量%),然後將銅箔浸漬於此液之方法,或將此溶液噴灑於銅箔表面之方法。
若低於0.001重量%,則接著性、焊料耐熱性之改善效果小,又若超過10重量%,則由於效果會飽和且溶解性會變差,故不佳。可將塗佈有表面處理劑之銅箔予以乾燥,接著接合於預浸體,進行加熱、硬化,形成覆銅積層板。
實施例
其次,說明實施例及比較例。此外,本實施例係用以揭示較佳之一例,本發明並非限制於此等實施例。因此,本發明之技術思想所包含之變形、其他實施例或形態,係全部包含於本發明。
此外,為了與本發明進行比對,揭示有比較例。
(實施例1~4)
使用厚度12μm之電解銅箔,於此銅箔之粗面(消光面:M面),使用硫酸銅溶液形成粗化粒子,以製作表面粗糙度Rz3.7μm或3.2μm之粗化處理銅箔。
並且,進行下述所示之電解鉻酸處理,形成改變Zn量之防鏽層。接著,於此防鏽層上施以矽烷處理(藉由塗佈)。矽烷處理,係藉由作為四烷氧矽烷之TEOS(四乙氧矽烷)、以及作為具備至少1種以上之與樹脂具有反應性之官能基的烷氧矽烷的環氧矽烷來進行。
以下,揭示防鏽處理條件。
(a)電解鉻酸處理(鉻/鋅處理(酸性浴))
K2Cr2O7(Na2Cr2O7或CrO3):2~10g/L,Zn:0~0.5g/L,Na2SO4:5~20g/L,pH:3.5~5.0,浴溫:20~40℃,電流密度:0.1~3.0A/dm2,時間:1~30秒
將以此方式所製得之銅箔積層接著於玻璃布基材BT(雙馬來亞醯胺‧三(bismaleimide‧triazine))樹脂板,對以下項目進行測量或分析。
(1)Zn量及Cr量之分析
將矽烷偶合劑層形成後之銅箔最表面之Zn及Cr量的分析結果表示於表1。
Zn量係36~144μg/dm2。又,Cr量係38~88μg/dm2。
(2)耐硫酸過氧化氫性(硫酸過氧化氫處理:硫酸:10%、過氧化氫:2%、室溫:30℃)之測試結果
裝上遮罩,形成0.4mm寬度電路,測量在處理前後之剝離強度並進行評價。此時,對將銅箔厚度蝕刻2μm之情況與蝕刻4μm之情況的兩種情況進行調查。首先,將處理後之粗化層邊緣部侵蝕的量(粗化損傷)示於表1。粗化損傷之評價,係將經蝕刻4μm之銅箔從樹脂基板剝離,再將以SEM影像觀看此銅箔面,其結果示於圖1~圖4。
從此圖1~圖4可知,電路之邊緣部,於銅箔部分並無損傷,沒有觀察到電路之邊緣部的後退。亦即,沒有因硫酸過氧化氫處理所導致之對電路邊緣部的侵蝕。又,如表1所示,在蝕刻2μm之情況,在硫酸過氧化氫處理前與處理後進行比較所得之剝離強度的劣化率,係在1.5~19.1%之範圍,在蝕刻4μm之情況,同樣地處理前與處理後的劣化率在16.9~23.6%之範圍。任一情況之耐硫酸過氧化氫性皆在良好之範圍。
(3)PCT(pressure cooker test)後之剝離強度
同樣地,形成0.4mm寬度電路,測量處理前後之剝離強度並加以評價。測量了在121℃、100%、2氣壓條件下進行放置48小時之測試之前後的剝離強度,處理後之剝離皆在20g/0.4mm以上,屬良好。
(4)耐鹽酸性測試
針對耐鹽酸性,亦同樣地形成0.4mm寬度電路,測量處理前後之剝離強度並加以評價。對以60℃浸漬於12wt%鹽酸90分鐘之後的劣化率進行評價。結果為0~18.2%,屬良好之範圍。
(比較例1~4)
使用厚度12μm之電解銅箔,於此銅箔之粗面(消光面:M面),使用硫酸銅溶液形成粗化粒子,製得表面粗糙度Rz3.7μm或3.2μm之粗化處理銅箔。
並且,進行下述所示之電解鉻酸處理,形成改變Zn量之防鏽層。接著,於此防鏽層上施以矽烷處理(藉由塗佈),然後進行與實施例相同之評價。將評價結果示於表1。
又,將以硫酸過氧化氫處理蝕刻4μm之銅箔從樹脂基板剝離,將此銅箔面之SEM影像示於圖5~圖8。
耐硫酸過氧化氫性(硫酸過氧化氫處理:硫酸:10%、過氧化氫:2%、室溫:30℃)之測試結果,係同樣地形成0.4mm寬度電路,測量處理前後之剝離強度並加以評價。此時,與實施例同樣地,對將銅箔厚度蝕刻2μm之情況與蝕刻4μm之情況的兩種情況進行調查。
蝕刻4μm之情況的SEM照片示於此圖5~圖8。比較例1及比較例2,係將防鏽層中之鋅設為150μg/dm2以上的結果,可知因硫酸過氧化氫處理所導致之電路侵蝕會進展,造成邊緣之7~12μm部分的粗化粒子溶解。在此情況下,令人擔心微細圖案之密合性降低、電路剝離。
又,如表1所示,在蝕刻2μm之情況下,比較例1中雖無粗化損傷,不過比較例2中卻有2.5μm之粗化損傷。
又,如表1所示,在以硫酸過氧化氫處理蝕刻2μm之情況,處理前與處理後之損失(Loss)係在11.0%~20.3%之範圍,在蝕刻4μm之情況,處理前與處理後之損失(Loss)則在36.7~43.9%之範圍,任一情況之耐硫酸過氧化氫性皆為劣化。
另一方面,比較例3及比較例4,係在矽烷處理中不使用四烷氧矽烷,而以環氧矽烷單獨進行的情況,雖然沒有觀察到粗化損傷,耐硫酸過氧化氫性亦與實施例同程度,但是PCT(pressure cooker test)之剝離強度的劣化率,有變高至76~94%的問題。
如以上所示,實施例1~4,沒有觀察到因硫酸過氧化氫處理所導致之電路侵蝕,PCT(pressure cooker test)後之剝離強度的劣化亦較少,但比較例1、2中,因硫酸過氧化氫處理所導致之電路浸蝕顯著,且比較例3、4中,可觀察到PCT(pressure cooker test)後之剝離強度的大幅降低,可確認本發明對兼具耐酸性及耐熱、耐濕性之改善具有效果。
半導體封裝基板用銅箔,可知設置形成於銅箔之粗化面(為與樹脂之接著面)的鉻酸處理層或者鋅或氧化鋅與鉻氧化物所構成之被覆層及矽烷偶合劑層係有效,尤其於矽烷偶合劑層,較佳為使用四烷氧矽烷、以及具備與樹脂具有反應性之官能基的烷氧矽烷。
如以上所示,可知本發明,藉由降低形成於銅箔之與樹脂之接著面之耐熱防鏽層中的Zn量,形成含有四烷氧矽烷、以及具備與樹脂具有反應性之官能基之烷氧矽烷1種以上的矽烷偶合劑層,可有效地防止電路浸蝕現象。
又,以此方式所形成之表面處理銅箔,在積層於樹脂基材的情況下,係被賦予可有效地防止電路浸蝕現象的新特性,在以往認為係不可能。近年來在印刷電路之微細圖案化及高頻化發展之下,可適合作為印刷電路用銅箔使用。
圖1,係實施例1之4μm蝕刻後之剝離銅箔面的SEM影像。
圖2,係實施例2之4μm蝕刻後之剝離銅箔面的SEM影像。
圖3,係實施例3之4μm蝕刻後之剝離銅箔面的SEM影像。
圖4,係實施例4之4μm蝕刻後之剝離銅箔面的SEM影像。
圖5,係比較例1之4μm蝕刻後之剝離銅箔面的SEM影像。
圖6,係比較例2之4μm蝕刻後之剝離銅箔面的SEM影像。
圖7,係比較例3之4μm蝕刻後之剝離銅箔面的SEM影像。
圖8,係比較例4之4μm蝕刻後之剝離銅箔面的SEM影像。
Claims (10)
- 一種銅箔,其具有形成於銅箔之粗化面的鉻酸處理層、或者鋅或氧化鋅與鉻氧化物所構成之被覆層及矽烷偶合劑處理層,且不使用由黃銅構成之耐熱處理層,其中,該銅箔之粗化面為與樹脂之接著面;且該矽烷偶合劑處理層滿足下列(A)及(B)兩者;並且該鉻酸處理層、或者該鋅或氧化鋅與鉻氧化物所構成之被膜層之Cr量為25-150μg/dm2,Zn量為150μg/dm2以下:(A)該矽烷偶合劑處理層含有四烷氧矽烷;(B)該矽烷偶合劑處理層含有至少1種以上具備與樹脂具有反應性之官能基之烷氧矽烷。
- 如申請專利範圍第1項之銅箔,其中,銅箔係電解銅箔或壓延銅箔。
- 如申請專利範圍第1項之銅箔,其中,鉻酸處理層或者鋅或氧化鋅與鉻氧化物所構成之被覆層,係電解鉻酸被膜層或浸漬鉻酸被膜層。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之銅箔,其中,該與樹脂具有反應性之官能基係乙烯基、環氧基、胺基、巰基、鹵基(halogen group)、羥基、或咪唑基中任一種。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之銅箔,其中,該鉻酸處理層、或者該鋅或氧化鋅與鉻氧化物所構成之被膜層之Cr量為25-150μg/dm2,Zn量為41-133μg/dm2。
- 如申請專利範圍第4項之銅箔,其中,該鉻酸處理層、或者該鋅或氧化鋅與鉻氧化物所構成之被膜層之Cr量 為25-150μg/dm2,Zn量為41-133μg/dm2。
- 一種半導體封裝用基板,係將申請專利範圍第1至6項中任一項之銅箔與半導體封裝用樹脂予以貼合所製得。
- 一種覆銅積層板,其使用申請專利範圍第1至6項中任一項之銅箔而製造。
- 一種印刷配線板,其使用申請專利範圍第1至6項中任一項之銅箔而製造。
- 一種電子機器,其使用申請專利範圍第9項之印刷配線板。
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---|---|---|---|---|
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JP5705311B2 (ja) | 2011-05-13 | 2015-04-22 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 銅箔複合体及びそれに使用される銅箔、並びに成形体及びその製造方法 |
JP5654416B2 (ja) | 2011-06-07 | 2015-01-14 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 液晶ポリマー銅張積層板及び当該積層板に用いる銅箔 |
RU2570030C1 (ru) | 2012-01-13 | 2015-12-10 | ДжейЭкс НИППОН МАЙНИНГ ЭНД МЕТАЛЗ КОРПОРЕЙШН | Композит с медной фольгой, формованный продукт и способ их получения |
JP5822842B2 (ja) * | 2012-01-13 | 2015-11-24 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 銅箔複合体、並びに成形体及びその製造方法 |
JP2014208893A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-11-06 | 古河電気工業株式会社 | 表面処理銅箔及び該銅箔の表面処理方法、並びに、銅張積層板及び該積層板の製造方法 |
JP2020055241A (ja) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | Agc株式会社 | 樹脂付金属箔及び樹脂付金属箔の製造方法 |
CN111060530B (zh) * | 2019-12-25 | 2022-05-13 | 广东生益科技股份有限公司 | 印制电路板钻孔质量评估方法 |
CN111364071A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-07-03 | 广东嘉元科技股份有限公司 | 一种锂离子电池铜箔及制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5787324A (en) * | 1980-11-18 | 1982-05-31 | Nippon Denkai Kk | Adhesion of copper foil and resin substrate |
JPH07331454A (ja) * | 1994-06-06 | 1995-12-19 | Japan Energy Corp | 銅箔の処理方法 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3585010A (en) | 1968-10-03 | 1971-06-15 | Clevite Corp | Printed circuit board and method of making same |
JPS546701B1 (zh) | 1972-03-21 | 1979-03-30 | ||
JPS5687694A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-16 | Nippon Mining Co Ltd | Manufacture of copper foil for printed circuit |
JPS587077B2 (ja) * | 1979-12-19 | 1983-02-08 | 日本鉱業株式会社 | 印刷回路用銅箔およびその製造方法 |
JP2831398B2 (ja) * | 1989-09-28 | 1998-12-02 | 触媒化成工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2739507B2 (ja) | 1989-10-06 | 1998-04-15 | 日鉱グールド・フォイル株式会社 | 銅箔の電解処理方法 |
JPH03254194A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 多層配線基板 |
US5338619A (en) * | 1991-05-16 | 1994-08-16 | Fukuda Metal Foil And Powder Co., Ltd. | Copper foil for printed circuits and method of producing same |
TW230290B (zh) * | 1991-11-15 | 1994-09-11 | Nikko Guruder Foreer Kk | |
JPH0787270B2 (ja) * | 1992-02-19 | 1995-09-20 | 日鉱グールド・フォイル株式会社 | 印刷回路用銅箔及びその製造方法 |
US6132589A (en) * | 1998-09-10 | 2000-10-17 | Ga-Tek Inc. | Treated copper foil and process for making treated copper foil |
JP3142259B2 (ja) * | 1998-11-30 | 2001-03-07 | 三井金属鉱業株式会社 | 耐薬品性および耐熱性に優れたプリント配線板用銅箔およびその製造方法 |
JP2001177204A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-06-29 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 表面処理銅箔及びその表面処理銅箔の製造方法 |
JP3306404B2 (ja) | 2000-01-28 | 2002-07-24 | 三井金属鉱業株式会社 | 表面処理銅箔の製造方法及びその製造方法で得られた表面処理銅箔を用いた銅張積層板 |
JP4475836B2 (ja) | 2000-09-25 | 2010-06-09 | イビデン株式会社 | 半導体素子の製造方法 |
JP4298943B2 (ja) * | 2001-10-18 | 2009-07-22 | 日鉱金属株式会社 | 銅箔表面処理剤 |
JP4379854B2 (ja) * | 2001-10-30 | 2009-12-09 | 日鉱金属株式会社 | 表面処理銅箔 |
JP4370074B2 (ja) * | 2002-02-04 | 2009-11-25 | 日本電解株式会社 | プリント配線板用銅箔とその製造方法 |
JP2006077309A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Fuji Kagaku Kk | 金属表面へのシリケート化合物付与剤及び金属表面に該付与剤からなる層を形成してなる複合金属材 |
JP2006222185A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Furukawa Circuit Foil Kk | ポリイミド系フレキシブル銅張積層板用銅箔、ポリイミド系フレキシブル銅張積層板、及びポリイミド系フレキシブルプリント配線板 |
JP4626390B2 (ja) * | 2005-05-16 | 2011-02-09 | 日立電線株式会社 | 環境保護を配慮したプリント配線板用銅箔 |
WO2006137240A1 (ja) * | 2005-06-23 | 2006-12-28 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | プリント配線板用銅箔 |
JP4938130B2 (ja) * | 2008-06-17 | 2012-05-23 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 印刷回路基板用銅箔及び印刷回路基板用銅張積層板 |
CN105578776A (zh) * | 2008-12-26 | 2016-05-11 | 吉坤日矿日石金属株式会社 | 电子电路用的压延铜箔或电解铜箔及使用它们形成电子电路的方法 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5787324A (en) * | 1980-11-18 | 1982-05-31 | Nippon Denkai Kk | Adhesion of copper foil and resin substrate |
JPH07331454A (ja) * | 1994-06-06 | 1995-12-19 | Japan Energy Corp | 銅箔の処理方法 |
Also Published As
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