【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子材料，具体涉及一种易剥离的超薄载体铜箔、该结构的制备方法及使用方法。
技术介绍
1、自iphone苹果手机在2017年首次在其产品iphone x中使用了类载板技术以来，智能手机主板开启了新一轮的革命浪潮。类载板是高端印制电路板的一种，其核心技术进步之一就是在原有的hdi工艺基础上，采用半加成法代替传统的减成法，以此进一步降低线宽线距，完成更高密度互连的的要求，从而实现智能手机主板厚度和面积的大幅度降低。而这种关键的半加成法的核心技术之一就是超薄铜箔的使用。
2、然而，在超薄铜箔的生产制作过程中，往往会存在两点难题:一方面是由于超薄铜箔的厚度过小，很容易在生产、储存和运输的过程中褶皱受损，给后端的应用带来不便；另一方面是由于铜箔在降低厚度的同时，力学性能也随之降低，难以满足后端对于高性能铜箔的应用需求。因此，目前5μm以下的超薄铜箔基本都以可剥离的超薄载体铜箔的方式进行生产。
3、目前主流的超薄载体铜箔结构大致由以下四部分组成，按照制备顺序从前往后依次为载体铜箔层、单一或复合剥离层、超薄铜层及铜牙层。最下层的基底为载体铜箔层，通常由12-35μm的电解铜箔构成，也有部分设计会用到铝箔等，主要起到支撑和保护的作用。载体铜箔层的上方为单一或复合剥离层，目前对超薄载体铜箔的设计改进主要集中在对剥离层的开发和改进上，因此这一层的设计种类繁多，但总的来说主要分为无机剥离层、有机剥离层和复合剥离层三种，其主要作用在于将下方的载体铜箔层和上方的超薄铜层分隔开来，提供稳定且均一的剥离强度。超薄铜层位于剥
4、在超薄载体铜箔的使用过程中，需要先将超薄载体铜箔的铜牙层一侧面向树脂基板，并通过热压的方式使二者紧密结合在一起，在此过程中，具有特定表面形貌的铜牙层会通过机械咬合作用为二者提供足够的剥离强度，使铜箔不会轻易从树脂基板上脱落下来。在确保铜牙层与树脂基板紧密结合后，就需要沿着超薄铜层与剥离层的界面将载体铜箔层和剥离层剥离下来，并留下与树脂基板紧密结合在一起的超薄铜层和铜牙层，以进行进一步的线路制作。在此过程中，如何实现超薄铜层与剥离层之间的稳定完整剥离一直是超薄载体铜箔制备技术的重点与难点之一。
5、为此，许多研究者进行了一系列设计和研究，例如：中国专利文献cn 117328112 a公开了一种剥离层处理液、载体铜箔及其制备方法，设计了一种金属-有机复合剥离层；中国专利文献cn 117286463 a公开了一种具备较高剥离效率的载体铜箔的制备方法，通过在金属打底层上溅射剥离层，并在剥离层溅射过程中使用离子源进行辅助沉积的方式制备超薄载体铜箔；中国专利文献cn 112795964 a公开了一种极薄可剥离的复合铜箔及其制备方法，通过将载体箔s面涂布有机物与fe、cr、ni、mo、co、稀土金属中的一种或几种的盐的溶液形成一层10-100nm的有机金属层来制备剥离层。
6、由此可见，目前对超薄载体铜箔的设计主要集中在对剥离层的开发和改进上，此类设计虽然可以在一定程度上降低剥离层与超薄铜层的结合力，并以此降低剥离难度。但在实际生产和应用过程中，铜箔初始剥离无着力点，铜箔裁切过程产生的闭口现象等显著影响铜箔剥离效果的问题仍未得到解决。此外，当所制备的超薄载体铜箔面积较大时，也很容易出现某些缺陷导致剥离不完整的情况发生。这是因为通过更改电镀液配方或电镀参数对剥离层和超薄铜层进行调整以达到降低二者之间结合力的目的时，难免会影响剥离层或超薄铜层本身的内部结合力，使其结构变得更加疏松，内部结合力减弱，内部产生缺陷或裂纹的概率也会大大上升。而当这些缺陷或裂纹处的内部结合力小于超薄铜层与剥离层界面间的结合力时，铜箔在剥离时就不会沿着两层界面处持续剥离，而是会转而沿着较为脆弱的裂纹处剥离，这会导致部分剥离层残留在超薄铜层上无法除去，或使得超薄铜层黏附在剥离层上被一同剥离，这显然对超薄载体铜箔的应用极为不利。因此，如何在现有工艺基础上进行改进，开发一种有效的易剥离超薄载体铜箔结构，不仅能够满足有利于铜箔初始剥离、不受铜箔裁切过程导致的闭口现象影响的需求，还具有足够的超薄铜层和剥离层内部结合力防止部分剥离现象的发生，是当下超薄载体铜箔领域亟需解决的问题之一。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有超薄载体铜箔制备工艺由于初始剥离无着力点、铜箔裁切过程产生闭口现象导致的剥离难度大的问题，以及由于超薄铜层和剥离层内部结合力不足导致的部分剥离现象的发生。具体而言，本专利技术开发了一种易剥离的超薄载体铜箔结构，通过在超薄铜层制备过程中进行选择性电镀，构建出一部分易剥离区域，为超薄载体铜箔的初始剥离提供了着力点，且可以有效避免铜箔裁切过程中由于挤压造成的闭口现象，大大降低了超薄载体铜箔的剥离难度。得益于此，超薄载体铜箔的电镀液配方及参数设计也可以不再一味关注超薄铜层与剥离层之间的层间结合力，而是可以更多地聚焦于超薄铜层和剥离层内部结合力的增强上，以减少由于内部结合力不足导致的铜箔部分剥离现象的发生。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术技术方案如下：
3、一种易剥离的超薄载体铜箔，从下至上依次包括载体铜箔层1、剥离层、超薄铜层4及铜牙层5，剥离层为单一剥离层或复合剥离层；
4、所述剥离层经过电镀或吸附沉积于载体铜箔层1上，且为由cr、ni、co、fe、mo、mg、ti、w、p、cu、al之元素群内的任一种元素所构成的单一金属层、或者由选自cr、ni、co、fe、mo、mg、ti、w、p、cu、al之元素群中之一种以上的元素所构成的合金层，或者于该单一金属层或该合金层上由选自cr、ni、co、fe、mo、mg、ti、w、p、cu、al之元素群中之一种以上的元素的水合物或氧化物所构成的层；其中元素群优选为cr、ni、co、fe、mg。
5、所述超薄铜层4为在剥离层上进行选择性电镀所得；通过任选单一或复合剥离层上的一块或多块沿长度或宽度方向贯通整个剥离层的连续区域作为非电镀区域，并在后续通过装置设置对非电镀区域不进行超薄铜层电镀，对其余区域进行超薄铜层电镀，得到超薄铜层；
6、所述铜牙层5为在超薄铜层4上通过一次或多次电镀得到的一层具备一定表面形貌、用于增大铜箔与树脂基板结合力的铜或氧化铜或铜和氧化铜的混合物。
7、作为优选方式，所述非电镀区域为单一剥离层或复合剥离层的边缘矩形区域；边缘矩形区域通过如下方式得到：将形状大小与剥离层完全一致的矩形区域沿长度方向或宽度方向分割为两部分，其中一部分为非电镀区域，形状为矩形，另一部分为电镀区域。
8、作为优选方式，超薄铜层是厚度5微米以下的铜层。
9、并且/或者所述载体铜箔层由12-35μm厚的电解铜箔经过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种易剥离的超薄载体铜箔，其特征在于，从下至上依次包括载体铜箔层(1)、剥离层、超薄铜层(4)及铜牙层(5)，剥离层为单一剥离层或复合剥离层；
2.如权利要求1所述的一种易剥离的超薄载体铜箔，其特征在于：所述非电镀区域为单一剥离层或复合剥离层的边缘矩形区域；边缘矩形区域通过如下方式得到：将形状大小与剥离层完全一致的矩形区域沿长度方向或宽度方向分割为两部分，其中一部分为非电镀区域，形状为矩形，另一部分为电镀区域。
3.如权利要求1所述的一种易剥离的超薄载体铜箔，其特征在于：超薄铜层是厚度5微米以下的铜层；
4.如权利要求1所述的一种易剥离的超薄载体铜箔，其特征在于：铜牙层(5)表面形貌为均匀的米粒状牙形。
5.权利要求1至4任意一项所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
6.如权利要求5所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述电解铜箔除油液成分为：10-30g/L的氢氧化钠，20-50g/L的碳酸钠，20-70g/L的十二水合磷酸钠；
7.如权利要求
8.如权利要求5所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述遮挡处理的方法为在下列两种阴极处理方式和三种阳极处理方式中各任选一种进行组合，共六种遮挡处理方法：
9.如权利要求5所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的制备方法，其特征在于，步骤(3)铜电镀液包括下列含量的组分：五水合硫酸铜为100-400g/L，98％硫酸为20-200g/L，氯化钠为0.01-0.5g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠为0.2-1.2g/L，聚乙二醇8000为0.2-1.5g/L，羟乙基纤维素为0.2-1.5g/L，骨胶为0-0.5g/L，胶原蛋白为0-0.5g/L。
10.如权利要求5所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的制备方法，其特征在于，步骤(4)铜粗化电镀液包括下列含量的组分：五水合硫酸铜为20-200g/L，98％硫酸为20-200g/L，氯化钠为0.01-0.5g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠为0.2-1.2g/L，钨酸钠为0.02-0.4g/L，硫酸亚锡为0.05-0.5g/L。
11.如权利要求5所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述抗氧化液为质量浓度0.1-2％的苯骈三氮唑溶液。
12.权利要求1至4任意一项所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的使用方法，其特征在于：首先将树脂基板(6)裁剪成两部分，一部分与超薄铜层(4)的非电镀区域对应，另一部分与超薄铜层(4)的电镀区域对应，然后将两部分通过热压一同压合在所述超薄载体铜箔的铜牙层(5)上方；后续即可将所选非电镀区域抬起，并快速从该区域处完成超薄载体铜箔剥离，从而降低将载体铜箔层(1)和剥离层从超薄铜层(4)及铜牙层(5)上进行剥离的难度。
...【技术特征摘要】
1.一种易剥离的超薄载体铜箔，其特征在于，从下至上依次包括载体铜箔层(1)、剥离层、超薄铜层(4)及铜牙层(5)，剥离层为单一剥离层或复合剥离层；
2.如权利要求1所述的一种易剥离的超薄载体铜箔，其特征在于：所述非电镀区域为单一剥离层或复合剥离层的边缘矩形区域；边缘矩形区域通过如下方式得到：将形状大小与剥离层完全一致的矩形区域沿长度方向或宽度方向分割为两部分，其中一部分为非电镀区域，形状为矩形，另一部分为电镀区域。
3.如权利要求1所述的一种易剥离的超薄载体铜箔，其特征在于：超薄铜层是厚度5微米以下的铜层；
4.如权利要求1所述的一种易剥离的超薄载体铜箔，其特征在于：铜牙层(5)表面形貌为均匀的米粒状牙形。
5.权利要求1至4任意一项所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
6.如权利要求5所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述电解铜箔除油液成分为：10-30g/l的氢氧化钠，20-50g/l的碳酸钠，20-70g/l的十二水合磷酸钠；
7.如权利要求5所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述有机吸附层为三唑类含氮化合物。
8.如权利要求5所述的一种易剥离的超薄载体铜箔的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述遮挡处理的方法为在下列两种阴极处理方式和三种阳极处理方式中各任选一种进行组合，共六种遮挡处理方法：
【专利技术属性】
技术研发人员：周国云，于鹏鹏，梁志杰，文泽生，许永强，赖勃，李玖娟，王翀，洪延，
申请(专利权)人：江西电子电路研究中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。