祝大同
(中電材協(xié)覆銅板材料分會(huì),陜西 咸陽(yáng) 712099)
(接上期)
一般將厚度在9 μm及9 μm以下的電子電路用銅箔,稱為“極薄銅箔(Ultra Thin Copper Foil)”。印制電路板(PCB)用極薄銅箔主要使用在制造高密度互連(HDI)PCB制造中。而用于極薄銅箔的HDI基板,主要是微細(xì)線路基板(高階產(chǎn)品的應(yīng)用主要為手機(jī)與通訊類)、IC封裝基板、類載板(SLP)、模塊基板、高端撓性印制電路板等產(chǎn)品領(lǐng)域[1]。
為了極薄銅箔在PCB加工中便于操作,以及保證基材(一般為半固化片或樹脂膜)成形加工的質(zhì)量,在這類銅箔產(chǎn)品制造中,在極薄銅箔的光面(即S面)一側(cè)附上與介質(zhì)基材有一定接合力的載體(大都用銅箔材,也有采用鋁箔材),所構(gòu)成的這類電解銅箔,被稱為“附載體極薄銅箔”。附載體極薄銅箔的組成結(jié)構(gòu)見圖6所示。
圖6 附載體極薄銅箔結(jié)構(gòu)圖
約在十幾年前,9 μm及以下的電子電路用電解銅箔,幾乎全部為有帶載體的銅箔。近十幾年來(lái),特別是近五年來(lái),不帶載體極薄銅箔的制造與應(yīng)用技術(shù)得到了新發(fā)展,出現(xiàn)了7 μm~9 μm的極薄銅箔產(chǎn)品不再附載體。它主要于FPCB(撓性印制電路板)中,也少量應(yīng)用在剛性高階HDI板制造中。因此,當(dāng)前電解法制成的極薄銅箔,從組成結(jié)構(gòu)上可劃分為:附載體極薄銅箔與不附載體極薄銅箔兩類。
當(dāng)前全球電解銅箔制造業(yè)中兩類極薄銅箔的主要產(chǎn)品牌號(hào)及其厚度規(guī)格、主要應(yīng)用領(lǐng)域情況見表6所示。
表6 全球兩類極薄銅箔的主要產(chǎn)品牌號(hào)及其厚度規(guī)格、主要應(yīng)用領(lǐng)域表
(1)盡管近五六年來(lái),全球采用連續(xù)電解法制造極薄銅箔的工藝技術(shù)及其設(shè)備得到了很大發(fā)展,不用附載體的電解銅箔品種,也能制出7 μm左右。但出于以封裝載板、類載板、任意層HDI板的需求,極薄銅箔的厚度規(guī)格在逐漸向7 μm以下轉(zhuǎn)變,以符合PCB制造工藝的需求,得到更高密度布線,因此7 μm以下附載體極薄銅箔的需求量有更明顯的增加。
(2)近幾年附載體極薄銅箔的常規(guī)產(chǎn)品的厚度范圍及規(guī)格都發(fā)生了改變,即附載體型極薄銅箔厚度在大于5 μm的品種,一般不作為常規(guī)品種生產(chǎn)銷售?,F(xiàn)行市場(chǎng)絕大多數(shù)售賣的附載體型極薄銅箔,其厚度為1.5 μm~5.0 μm。
特別是mSAP工藝用附載體極薄銅箔的需求,近年為趨于3 μm以下。有研究文獻(xiàn)[2]中指出:“已有研究結(jié)果和實(shí)際應(yīng)用,對(duì)于5 μm超薄銅箔可以應(yīng)用mSAP工藝生產(chǎn)為45 μm/45 μm級(jí)別的細(xì)線路,這個(gè)線路等級(jí)接近于常規(guī)減成法細(xì)線路的制作級(jí)別,所以5 μm超薄銅箔并不適合mSAP工藝。對(duì)于2 μm和3 μm超薄銅箔才是可以應(yīng)用mSAP工藝生產(chǎn)30 μm/30 μm等級(jí),它甚至可以適于更細(xì)的線路。所以采用的超薄銅箔中,即便其厚度只有幾微米的差別,制作的線路等級(jí)卻相差很遠(yuǎn)?!?/p>
(3)在附載體極薄銅箔的品種也趨于個(gè)性化、客制化發(fā)展,成為高端銅箔市場(chǎng)發(fā)生重大變化的特點(diǎn)之一。例如,近年出現(xiàn)了針對(duì)IC封裝載板、SLP類、高端FPCB、任意層HDI板、高頻模塊板等的附載體極薄銅箔品種細(xì)分化。甚至為了解決銅箔剝離強(qiáng)度問(wèn)題,而按封裝用基板材料的樹脂不同(如BT樹脂、改性BMI樹脂等)而出現(xiàn)不同的附載體極薄銅箔。適于mSAP工藝的附載體極薄銅箔,近年已成為附載體極薄銅箔市場(chǎng)主導(dǎo)地位的品種。在適用于mSAP工藝的附載體極薄銅箔中,按照實(shí)現(xiàn)L/S尺寸的不同,或按照對(duì)信號(hào)傳輸損失大小、工作頻率條件的不同,派生出不同的品種。
3.3.1 三井金屬附載體極薄銅箔的三個(gè)技術(shù)發(fā)展階段
三井金屬株式會(huì)社(以下簡(jiǎn)稱三井金屬)是21世紀(jì)初在全球較早地問(wèn)世了附載體極薄銅箔產(chǎn)品?,F(xiàn)今,它在這類高端銅箔的全球市場(chǎng)上有絕對(duì)的壟斷權(quán),估計(jì)市占率在85%以上,其技術(shù)水平最高。
三井金屬的最初附載體極薄銅箔產(chǎn)品牌號(hào)為:Microc Thin (縮寫為“MT”)。從它的附載體極薄銅箔的技術(shù)及品種上角度看,筆者將其分為三個(gè)發(fā)展階段[1][3]。
(1)在20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)10年代初,三井金屬附載體極薄銅箔的初期發(fā)展的時(shí)期,主要是MT系列的兩個(gè)主要產(chǎn)品。一種是MT18SD-H型(常規(guī)輪廓度型,Rz:3.0 μm)、MT18Ex型(低輪廓度型,Rz:2.0 μm)。當(dāng)時(shí)有日本媒體曾報(bào)道過(guò),三井金屬在MT系列附載體箔的加工工藝方面有獨(dú)有的技術(shù)特點(diǎn)。這個(gè)加工是與原箔(生箔)的表面處理加工(瘤化處理等)是在同一設(shè)備上共同完成的。即載體箔的“剝離層”是與本體極薄銅箔形成一體的加工,在表面處理機(jī)上同時(shí)完成。
(2)在20世紀(jì)10年代的中后期,三井金屬又分別推出了主要用于mSAP工藝用MT18EL;主要用于任意層互連HDI板的MT18Ex(C)、MT18SD-H-T5,以及主要用于SAP芯板用、有膠膜層的FSP501等四個(gè)品種的附載體極薄銅箔[4]。
(3)在21世紀(jì)20年代間,三井金屬為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前5G、IoT及高頻封裝載板等市場(chǎng)需求,開發(fā)成功了牌號(hào)為“MT12GN/MT18GN”的薄載體、極低輪廓度的極薄電解銅箔[5][6]。此兩新品問(wèn)世,也顯示出三井金屬在附載體極薄銅箔制造技術(shù)進(jìn)入了第三階段。
至2021年底,三井金屬附載體極薄銅箔主要品種及其主要特性見表7所示。
表7 三井金屬附載體極薄銅箔品種及其主要特性
3.3.2 對(duì)三井金屬附載體極薄銅箔最新技術(shù)分析
三井金屬的“MT12GN/MT18GN”極薄電解銅箔,代表著該類高端銅箔的最新技術(shù)。它的產(chǎn)品特性及其技術(shù)表現(xiàn)在以下三方面:
(1)首次實(shí)現(xiàn)更?。?2 μm)載體。據(jù)日媒報(bào)道[5]:“MT12GN”采用厚度為12 μm銅箔載體;此銅箔成品最大幅寬為1300 mm(可提供卷狀品),且具有載體剝離強(qiáng)度的穩(wěn)定性優(yōu)異;同原有的“MT18EL”相同,即保持了很好的銅箔剝離強(qiáng)度特性;銅箔表面粗糙度(Rz)僅為常規(guī)極薄銅箔品種(如MT18SD-H)的約三分之一(筆者推估Rz小于1.0 μm)。而Cu載體改進(jìn)為更薄,有激光鉆孔中加工能力與質(zhì)量的提升,有利于提高微細(xì)線路的質(zhì)量。
(2)實(shí)現(xiàn)更低的銅箔表面極低輪廓度。采用18 μm載體的MT18GN銅箔,與MT12GN有相同工藝路線。但它對(duì)應(yīng)的應(yīng)用市場(chǎng),主要是在線寬/線距(L/S)為20/20 μm(最低的)的、mSAP技術(shù)所制成的SLP等。其重要特性之一,是具有極低輪廓度(Rz為0.9 μm,典型值)。由于MT18GN的輪廓度極低(瘤化粒子甚?。粌H實(shí)現(xiàn)了PCB的信號(hào)傳送損失更低(見圖7所示),而且還在電路圖形加工中蝕刻量方面會(huì)有所減少。這有益于實(shí)現(xiàn)電路的阻抗設(shè)計(jì)與控制的高精度。MT18GN在基板的激光鉆孔加工中與MT18FL相比,因?yàn)镸T18GN有更小的瘤化粒子(即更薄的整體銅厚度),顯示出具有更好的激光鉆孔能力。如圖8所示,在兩種“基材+銅箔(箔體1.5 μm)+箔體上的瘤化粒子”共同構(gòu)成的“至銅箔頂部尺寸”樣品,用激光鉆孔耗費(fèi)能量值作評(píng)價(jià)的測(cè)試對(duì)比中,MT18GN(Rz=0.9 μm)要比MT18FL(Rz=1.3 μm)的激光鉆孔輸入能量要少0.2 mJ。
圖7 三井金屬三種不同Rz的極薄銅箔在傳輸損失特性上的對(duì)比圖
MT18GN在具有極低輪廓度特性的情況下,仍保持良好的銅箔與基材的黏結(jié)力。它實(shí)現(xiàn)了與MT18FL相同的銅箔剝離強(qiáng)度,達(dá)到6.37 N/cm(典型值)。將此性能值與其他幾家同一性能規(guī)格、同一測(cè)試條件下的剝離強(qiáng)度對(duì)比發(fā)現(xiàn),三井金屬的MT18GN、MT18FL的剝離強(qiáng)度值,可列居前茅。伴隨著MT18GN的問(wèn)世,該公司還創(chuàng)造了評(píng)估銅箔與基材黏結(jié)力的另外一種檢測(cè)方法。即對(duì)基板上的銅箔,制成導(dǎo)線后的剪切強(qiáng)度的測(cè)定。與銅箔剝離強(qiáng)度相比,它是從另外一方向(覆銅箔基材的橫切面方向),去考核銅箔與基材之間的黏結(jié)力(見圖8[3]所示)。筆者認(rèn)為:作為微細(xì)線路基板,這種對(duì)銅箔黏結(jié)特性的測(cè)試,與銅箔剝離強(qiáng)度的測(cè)試,有著同等的重要與實(shí)用。同時(shí),筆者感到:一種采用新技術(shù)而開發(fā)出的新材料(如附載體極薄銅箔)問(wèn)世,同時(shí)出臺(tái)一個(gè)反映這個(gè)新材料特性的測(cè)試方法或檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于該公司的這種新材料增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力起到十分重要的協(xié)同效應(yīng)。
圖8 三井金屬M(fèi)T18 GN與MT18FL的激光鉆孔加工能力對(duì)比圖
圖9 三井金屬提出的銅箔剪切強(qiáng)度測(cè)試示意圖
3.4.1 福田金屬的附載體極薄銅箔的品種及技術(shù)
其他可生產(chǎn)附載體極薄銅箔廠家近一兩年此類產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步較快的,應(yīng)屬日本的福田金屬箔粉工業(yè)株式會(huì)(以下簡(jiǎn)稱福田金屬)。
福田金屬在近20世紀(jì)10年代初,就開發(fā)出附載體極薄銅箔產(chǎn)品,并實(shí)現(xiàn)了商品化。發(fā)展到2019年時(shí),它的附載體極薄銅箔制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新的提升。特別是超微細(xì)粒子粗化處理工藝技術(shù)的開發(fā)成功及應(yīng)用,解決了銅箔極低輪廓度與高剝離強(qiáng)度的難題,開發(fā)成功并在2020年上市了附載體極薄電解銅箔產(chǎn)品系列(FUTF系列)。其中,本體銅箔最小厚度為5 μm的產(chǎn)品,有四個(gè)品種:FUTF-5EAS-5、5EAF-5、3WAF-5、5DSF-5,本體銅箔最小厚度達(dá)到2 μm的產(chǎn)品,有兩個(gè)品種。
FUTF系列產(chǎn)品由于開發(fā)出先進(jìn)的5E、5D及3W三種銅箔表面進(jìn)行超微細(xì)粒子粗化處理工藝技術(shù),使得它們具有超低輪廓度的特性,六種極薄電解銅箔新品的牌號(hào)及主要性能見表8所示。
表8 福田金屬的IC封裝載板用低輪廓極薄電解銅箔常用牌號(hào)及性能表
有日媒透露[7]:福田金屬的FUTF系列銅箔產(chǎn)品,在載體表面作了特殊處理形成了“剝離層”。剝離層所決定的基材與載體之間的剝離力(又稱為“載體釋放力”),生產(chǎn)廠家是可根據(jù)用戶的需求,做“自由的”的調(diào)控。這項(xiàng)性能控制技術(shù),也成了福田金屬的附載體極薄銅箔在業(yè)界中一項(xiàng)的獨(dú)有性能特點(diǎn)。
3.4.2 盧森堡電路銅箔的附載體極薄銅箔產(chǎn)品
盧森堡電路銅箔有限公司(以下簡(jiǎn)稱盧森堡電路。韓資,2014年10月被斗山集團(tuán)以全額股份所收購(gòu))的附載體極薄銅箔產(chǎn)品,近年在品種更新與技術(shù)發(fā)展上也很快。
目前盧森堡電路主要有五個(gè)品種(據(jù)該公司網(wǎng)站2021年發(fā)布的銅箔產(chǎn)品說(shuō)明書):DOUBLETHINTMNF、DOUBLETHINTMNN、DOUBLETHINTMANP、DOUBLETHINTM N-TAZ、DOUBLETHINTMCORELESS。盧森堡電路銅箔的附載體極薄銅箔五個(gè)品種的主要性能及具體的應(yīng)用領(lǐng)域,見表9所示。
盧森堡電路的附載體極薄銅箔產(chǎn)品,有幾點(diǎn)特性:(1)本體銅箔的最小厚度規(guī)格均可達(dá)到1.5 μm;(2)可以提供本體銅箔為1.5 μm與2.0 μm規(guī)格的附載體銅箔的Cu載體為12 μm厚規(guī)格;(3)DOUBLETHINTM-NF及NN是盧森堡電路在2019年間開始實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)的HVLP3型極低輪廓銅箔新品;(4)按照支持mSAP工藝制作的線寬(L)、線距(S)的不同,有分別對(duì)應(yīng)的品種,如表9所示。對(duì)應(yīng)在封裝基板采用的不同樹脂類型基板材料方面,不同品種也有不同的對(duì)應(yīng):如NF主要對(duì)應(yīng)于BT樹脂、PPO樹脂的低傳輸損失基材應(yīng)用;而NF、ANP、N-TAZ銅箔主要對(duì)應(yīng)用于BT樹脂以及無(wú)鹵高Tg環(huán)氧樹脂的基材。CORELESS銅箔,主要采用超薄載體(12 μm),專為無(wú)芯層(任意層)型多層板工藝(如SAP工藝)而設(shè)計(jì),適合于應(yīng)用在高Tg型FR-4作為芯材;(5)盧森堡電路的附載體極薄銅箔群中,未有針對(duì)高端FPCB開發(fā)的品種,而高端FPCB采用mSAP近年已成為一種發(fā)展潮流。
表9 盧森堡電路的附載體極薄銅箔品種、主要性能及應(yīng)用特性表
3.4.3 中國(guó)臺(tái)灣南亞的附載體極薄銅箔產(chǎn)品
在20世紀(jì)10年代中期發(fā)展起來(lái)的南亞塑膠股份有限公司電子材料事業(yè)部(以下簡(jiǎn)稱南亞)附載體極薄電解銅箔。
中國(guó)臺(tái)灣是全球生產(chǎn)IC封裝載板的主要產(chǎn)地,這給南亞公司提供了附載體極薄電解銅箔的開發(fā)、應(yīng)用研究銜接以及產(chǎn)品更快地進(jìn)入市場(chǎng)提供了得天獨(dú)厚的條件。
南亞宣稱:它們“可提供廣泛的厚度和粗糙度的IC載板應(yīng)用”。目前有NPU和NPUE兩個(gè)類、四個(gè)品種的附載體極薄電解銅箔,即NUP-27(厚度3 μm);NPUE-18(厚度1.5 μm);NPUE-24(厚度2 μm);NPUE-33(厚度3 μm)[8]。
南亞的附載體極薄電解銅箔產(chǎn)品有如下特性。
(1)南亞的NPU和NPUE兩類附載體極薄銅箔的性能區(qū)別在于:NPU系列銅箔是標(biāo)準(zhǔn)晶粒模式,它的晶粒直徑在1.0 μm,所制出的本體銅箔厚度為3 μm。而NPUE是微細(xì)晶粒模式,它的晶粒直徑在0.5 μm。它所制出的本體銅箔厚度為1.5 μm、2.0 μm、3 μm三種;(2)載體用箔為18 μm厚,VLP級(jí)的銅箔Rz:1.4 μm,Ra:0.23 μm;(3)剝離層采用了特殊合金涂層,在中國(guó)臺(tái)灣、日本、美國(guó)和中國(guó)大陸都獲得專利權(quán),具有較好的剝離強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性;(4)銅箔厚度最薄的品種NPUE-18(厚度1.5 μm),在剝離強(qiáng)度方面,可達(dá)到0.61 N/mm。
3.5.1 近年附載體極薄電解銅箔的市場(chǎng)新變化
附載體極薄電解銅箔最早主要應(yīng)用領(lǐng)域是IC封裝載板。在2010年左右,IC封裝載板占整個(gè)附載體極薄銅箔應(yīng)用市場(chǎng)的約70%,其余30%市場(chǎng)份額是HDI板、FPCB。自2017年以來(lái),采用改進(jìn)型半加成法(mSAP)制造智能手機(jī)主板,由于mSAP工藝制造中要采用附載體極薄銅箔,使得附載體極薄銅箔需求量增大[2][9]。
在2021年下半年發(fā)表的臺(tái)灣工研院與臺(tái)灣電路板協(xié)會(huì)(TPCA)共同組織的一項(xiàng)高階PCB技術(shù)與市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告中[10][11]表明:
在高階FPCB方面:“隨著5G通訊市場(chǎng)需求,在新型封裝技術(shù)AiP(天線封裝技術(shù))引領(lǐng)下,帶動(dòng)了高階軟板的發(fā)展。在線路設(shè)計(jì)上,會(huì)35/35 μm以下邁進(jìn),制程選擇多為mSAP……在微孔型(L/S≤35/35 μm)撓性PCB制作上,mSAP工藝技術(shù)的運(yùn)營(yíng)更為普遍,走向成熟。”
在高階高密度互連板(HDI)方面:“高階產(chǎn)品的應(yīng)用主要為手機(jī)與通訊類,目前產(chǎn)品線路設(shè)計(jì)為40/40 μm,但預(yù)估2023年將會(huì)逐步提升至35/35 μm的設(shè)計(jì)。此時(shí)制程將由傳統(tǒng)的tenting(意即干膜蓋孔蝕刻)制程轉(zhuǎn)為mSAP制程?!?/p>
mSAP工藝法在業(yè)界的迅速采用,使得附載體極薄銅箔的市場(chǎng)在近幾年得到擴(kuò)大。它在不同應(yīng)用領(lǐng)域所占市場(chǎng)的份額也出現(xiàn)了巨大的變化。
3.5.2 mSAP工藝技術(shù)及其應(yīng)用特點(diǎn)
自20世紀(jì)10年代中后期起,承載器件的設(shè)計(jì)在不斷高密度化,現(xiàn)有HDI采用的減成法工藝流程限制已難以突破,必須在HDI更高一檔次技術(shù)下實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。在2017年,蘋果iPhone手機(jī)最先導(dǎo)入類載板(Substrate-Like PCB,SLP),開啟了新一輪智能手機(jī)主板的革命[7]。SLP是在現(xiàn)有HDI工藝基礎(chǔ)上,采用mSAP工藝,以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)線寬/線距30 μm/30 μm甚至更細(xì)的線路能力。
附載體極薄銅箔在mSAP應(yīng)用的工藝流程是:首先在半固化片基材上預(yù)壓極薄銅箔(≤5 μm),在去除了所附載體的本體銅箔表面上進(jìn)行預(yù)處理。之后,覆上光致抗電鍍干膜,然后經(jīng)曝光和顯影,在抗電鍍干膜表面裸露出線路部分,再利用圖形電鍍加厚線路,然后退去光致抗電鍍干膜,最后采用快速的差分蝕刻方法將表面的一層薄銅去除,留下線路部分的金屬銅從而形成精細(xì)線路的制作。
有中國(guó)臺(tái)灣PCB專家指出“IC載板運(yùn)用的半加成法(SAP)與類載板(SLP)的帶銅箔半加成法(mSAP)的差異,在于加工的板材是否是預(yù)壓超薄銅箔。目前市場(chǎng)通常情況下,成熟的SAP工藝都是ABF薄膜材料,采用全板沉銅工藝,這并不適合現(xiàn)存多數(shù)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)置;因此就催生了改進(jìn)型方案,即帶超薄銅箔的半加成工藝技術(shù)[9]?!?/p>
在mSAP工藝中采用的附載體極薄銅箔,它的Rz極低(Rz:3.0 μm~0.8 μm)、銅箔厚度極薄(5.0 μm~1.5 μm)。在進(jìn)行線路加工中圖形轉(zhuǎn)移是采用直接成像薄型光致抗蝕干膜,達(dá)到高分辨率;蝕刻銅是屬快速閃蝕,目標(biāo)是被蝕刻線條側(cè)壁垂直[12]。蝕刻加工消除側(cè)蝕而線路截面呈現(xiàn)出矩形狀況,從而可制出更微細(xì)的線路。
制作SLP中采用mSAP工藝制程,在加工成本上低于半加成法(SAP)。
SAP工藝制造微細(xì)線路基板,一般采用ABF材料,由于加工控制點(diǎn)較多,設(shè)備投資較大,基材制作的產(chǎn)品耐熱性有限等,造成SAP制作PCB的工藝成本和材料成本較高。而采用mSAP工藝制造微細(xì)線路基板,可以解決SAP加工成本高的問(wèn)題,在附載體極薄銅箔供應(yīng)廠家方面,也比ABF材料有更多的供應(yīng)商[11]。
3.5.3 實(shí)施mSAP對(duì)附載體極薄銅箔提出的主要性能要求
近幾年來(lái)mSAP工藝在多種不同終端產(chǎn)品應(yīng)用的高端HDI采用中,為保證工藝順利、更佳的實(shí)施,也對(duì)所用附載體極薄銅箔提出了更嚴(yán)的性能要求。
(1)銅箔的表面瘤化粒子(晶粒)要求細(xì)小而均勻。表面的瘤化粒子即要極薄銅箔在壓合時(shí)與樹脂基材有一定的結(jié)合強(qiáng)度,又要防止銅面嵌入樹脂層形成所謂銅牙,在制作線路時(shí)影響閃蝕過(guò)程中對(duì)基材面殘留銅的清除(為了清除殘留銅而增加閃蝕量,會(huì)造成線路底部產(chǎn)生底切)。
(2)附載體極薄銅箔主要有三層結(jié)構(gòu)組成,即本體極薄銅箔、剝離層、載體層(如圖6所示)。在極薄銅箔光面(S面)上敷有剝離層。剝離層敷著在極薄銅箔光面上。一般在極薄銅箔M面進(jìn)行瘤化等后處理加工設(shè)備上,采用電沉積法所形成。載體材質(zhì)目前多采用銅箔,也有企業(yè)(如JX日礦金屬)采用鋁箔。在剝離層所附上的載體箔,厚度多為18 μm,也有載體也有12 μm規(guī)格。
附著的載體箔,在附載體極薄銅箔制造、應(yīng)用中起到幾方面的作用[2]:①在這類銅箔的制造過(guò)程中,可以對(duì)超薄銅箔起到支撐作用;②避免在運(yùn)輸過(guò)程中使超薄銅箔發(fā)生起皺和損壞;③使用于mSAP工藝層壓在樹脂基板材料過(guò)程中,預(yù)壓覆在黏合基材(半固化片或樹脂膜)時(shí),防止產(chǎn)生因銅箔過(guò)薄、模量低而產(chǎn)生的起皺等問(wèn)題,以及防止樹脂滲透和銅箔表面損壞。
在附載體極薄銅箔高溫預(yù)壓在基材上,完成復(fù)合后,因載體箔需要?jiǎng)冸x去除,因此,載體箔即要在預(yù)壓加工前保持與極薄銅箔有一定的、均勻的接合力,又要在高溫壓合加工后,很容易與覆銅箔的固化成型基板材料剝離。在有關(guān)研究文獻(xiàn)[2]中指出:載體銅箔的生產(chǎn)和使用的關(guān)鍵問(wèn)題是解決載體箔和超薄銅箔的剝離問(wèn)題,保證超薄銅箔與載體箔之間具有適當(dāng)?shù)膭冸x強(qiáng)度,當(dāng)剝離層在載體箔表面上不均勻時(shí),載體箔和超薄銅箔之間的黏合強(qiáng)度會(huì)不穩(wěn)定,當(dāng)超薄銅箔和載體箔之間的黏合強(qiáng)度太低,二者過(guò)早分離而不能使用;或者當(dāng)二者之間的黏結(jié)強(qiáng)度太強(qiáng),超薄銅箔難以從載體箔上剝離也不能使用,所以剝離層是評(píng)價(jià)載體銅箔適用性非常重要的一環(huán)。
附載體極薄銅箔作為高端HDI板、高端FPCB制造中的導(dǎo)電材料,未來(lái)將會(huì)有大的市場(chǎng)需求,更廣闊的新市場(chǎng)領(lǐng)域。特別是,它已成為mSAP工藝實(shí)施中不可缺少的重要材料。
應(yīng)用于封裝載板或微細(xì)線路的附載體極薄銅箔,在未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上,將有以下幾方面更為有突出表現(xiàn):(1)技術(shù)挑戰(zhàn)極低輪廓的瘤化粒子(又稱“銅牙”)分布的均一性,以及表面粗糙度(Rz)更趨于≤1.0 μm(即達(dá)到HVLP3、HVLP4等級(jí))的需要;(2)更均一、穩(wěn)定、優(yōu)良的銅箔剝離強(qiáng)度;(3)載體箔和超薄銅箔之間的黏合強(qiáng)度可控性、方便性,以及高溫、高壓條件下的成型加工后的載體箔剝離力(載體釋放力)的一致穩(wěn)定性;(4)載體箔的薄型化;(5)隨著mSAP工藝的廣泛應(yīng)用,附載體極薄銅箔品種的細(xì)分化、個(gè)性化,以及產(chǎn)品的低成本化,將成為重要的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。
低輪廓銅箔與附載體極薄銅箔,是高端PCB市場(chǎng)需求量在近年迅速擴(kuò)大,且產(chǎn)品制造技術(shù)水平迅速提升的兩類高端電解銅箔。它對(duì)發(fā)展高端PCB技術(shù)的提高都起到了重要的推動(dòng)、支撐作用。
對(duì)于我國(guó)內(nèi)資銅箔企業(yè)來(lái)講,當(dāng)前在低輪廓銅箔市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力方面,非常薄弱,甚至有的品種為市場(chǎng)空白。在附載體極薄銅箔方面,是完全的處于市場(chǎng)空白。這需要我們積極地投入研發(fā)、努力的趕上。對(duì)于正在發(fā)展高端PCB的企業(yè)來(lái)講,很需要更多的了解、認(rèn)識(shí)低輪廓銅箔及附載體極薄銅箔材料,以便在對(duì)它的應(yīng)用技術(shù)上,有所創(chuàng)新推進(jìn)。這也是筆者撰寫此文的兩個(gè)初衷。