LÁMINA DE COBRE, MATERIAL LAMINAR COMPUESTO QUE COMPRENDE DICHA LÁMINA DE COBRE Y PROCEDIMIENTO PARA SU OBTENCIÓN.

Lámina de cobre, material laminar compuesto que comprende dicha lámina de cobre y procedimiento para su obtención CAMPO DE LA INVENCIÓN [0001] La presente invención se refiere a una lámina de cobre del tipo que presenta espesor elevado, a un material laminar compuesto que comprende dicha lámina de cobre especialmente destinado a la utilización en placas de circuito impreso, y a un procedimiento para la obtención de dicho material laminar compuesto. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN [0002] Las láminas de cobre que se describen en la literatura están fabricadas, generalmente, a partir de lingotes de cobre que por laminación presentan un espesor adecuado a la aplicación posterior que se desee realizar. Dependiendo del espesor final deseado, el lingote de cobre se somete a las operaciones de laminación y recocido tantas veces como sea necesario para obtener el espesor adecuado. [0003] Las láminas de cobre son un componente básico para la obtención de placas de circuito impreso. [0004] Las placas de circuito impreso se fabrican a partir de un empaquetamiento de hojas de tejido de vidrio, papel de vidrio, papel celulósico o similares, impregnadas con una resina, por ejemplo, una resina epoxi, fenólica, de poliéster, etc. A este empaquetamiento se incorpora además, en una de las caras, una lámina de cobre y, opcionalmente, una segunda cara de cobre, de igual o diferente espesor o una lámina de otro metal diferente. Las láminas de cobre servirán, posteriormente, para formar las pistas del circuito impreso. También puede utilizarse una segunda lámina de un metal diferente al cobre con diferentes finalidades como, por ejemplo, para actuar como disipador térmico. [0005] Una vez formado, el empaquetamiento se somete a calor y a presión, generalmente en una prensa, a fin de curar la resina y obtener un material laminar compuesto a partir del cual se cortan las placas para circuitos impresos de la medida deseada. [0006] Existen diferentes materiales laminares compuestos cuyos soportes, hojas de base o resinas con las que se realiza la impregnación de dichas hojas de base pueden ser de diferentes materiales dependiendo de la aplicación final a la que se destinan dichos materiales laminares compuestos. [0007] La presente invención se refiere, más particularmente, a la lámina de cobre comprendida en dicho material laminar compuesto independientemente del resto de la composición del material laminar compuesto utilizado en su conjunto. [0008] En general, el espesor de la lámina de cobre utilizado en el material laminar compuesto varía en función del campo de aplicación de las placas de circuito impreso, aumentándose éste si se requiere soportar una mayor intensidad de corriente en las pistas de los circuitos impresos. [0009] Los procedimientos industriales utilizados en el estado de la técnica para la obtención de una lámina de cobre se basan en procedimientos por electrodeposición, especialmente para la fabricación de láminas para circuitos impresos, y en procedimientos por laminación, rolled copper, especialmente para otros usos industriales y para circuitos impresos con espesor de cobre elevado. [0010] Así, la patente europea EP0181430 revela que pueden obtenerse buenos resultados de adhesión y de recubrimiento de deposición dendrítica mediante la deposición en la superficie de una hoja de una capa de cobre que tenga un espesor entre aproximadamente 0,01 µm y 1,0 µm. Esta capa de cobre o dirección del cobre puede formarse pasando la hoja a través de una solución electrolítica. Se cree que este tratamiento reduce el número de zonas desnudas o regiones no tratadas porque se proporciona una capa de metal nuevo en cada superficie a tratar. Se cree que esta capa de metal nuevo hace la superficie más activa electroquímicamente y más uniforme y más receptiva a los tratamientos electrolíticos subsiguientes tales como la electrodeposición de dendritas en la superficie. [0011] Por otro lado, la patente US-A-3998601, revela, en particular en el contenido de la columna 4, líneas 35-56, que para sellar todas las discontinuidades de un sustrato de metal laminado, el metal se electrodeposita sobre dicho sustrato durante la fabricación de hojas de espesor convencional. Sin embargo, durante la fabricación de hojas ultrafinas, la cantidad de metal depositado por electrodeposición es insuficiente para sellar tales discontinuidades de superficie en el sustrato. Por el contrario, las hojas fabricadas sólo por electrodeposición presentan una superficie continua altamente uniforme para la formación de depósitos de metal ultrafinos. El contenido de la columna 5, línea 19, revela que la capa de cobre ultrafina es de aproximadamente 2 a 12 micras de espesor. [0012] Por un lado, una lámina de cobre obtenida por electrodeposición presenta elevada pureza y óptima calidad superficial: la cara interior, brillante, al estar en contacto con el tambor que actúa como cátodo y la cara exterior mate y rugosa en donde, habitualmente, se realiza un tratamiento para mejorar su adherencia con el sustrato. 2   [0013] La fabricación de láminas de cobre por electrodeposición no suele realizarse para espesores superiores a 210 micras, básicamente por motivos económicos. [0014] Por otro lado, una lámina de cobre obtenida por laminación presenta asimismo una elevada pureza, aunque menor calidad superficial, idéntico aspecto por ambas caras, por lo que es necesario llevar a cabo un tratamiento en una de ellas para obtener una adherencia satisfactoria. Este tratamiento tiene por objeto aumentar la rugosidad superficial y la compatibilidad físico-química con el sustrato, propiedades necesarias para obtener una adherencia adecuada cobre/sustrato que permita resistir los procesos posteriores que sufrirá dicho material laminar compuesto durante la fabricación del circuito impreso y en su vida útil. Entre los procesos posteriores más utilizados pueden citarse, por ejemplo, choques térmicos, punzonado, grabados químicos, doblados a 180°, etc., lo que requiere un primer tratamiento mecánico de la superficie y la aplicación posterior, opcional, de un adhesivo adecuado. [0015] Alternativamente, se puede realizar un tratamiento químico o electroquímico de deposición de cristales de cobre y/u otros elementos tales como Zn, As, etc., generalmente de morfología dendrítica. [0016] A modo esquemático, para obtener una buena adherencia cobre/sustrato son necesarios los siguientes factores: 1. Rugosidad en la cara del cobre que se adherirá al sustrato; 2. Compatibilidad físico-química del cobre con las resinas del sustrato y con el propio sustrato en sí; y 3. Eventualmente, un adhesivo, si no existe una buena compatibilidad físico-química o bien las resinas contenidas en el sustrato no son suficientemente adherentes como para proporcionar la adherencia necesaria entre el cobre y el sustrato. [0017] Por lo tanto, es posible obtener cobre laminado de distinta calidad, espesor y grado de recocido, siendo el precio por kilogramo, antes de realizar el tratamiento para mejorar la adherencia para espesores de, por ejemplo, 400 micras del orden de 1/3 respecto al cobre electrodepositado. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN [0018] El problema a solucionar por la presente invención es proporcionar un material laminar compuesto, especialmente para placas de circuito impreso, en donde la lámina de cobre presenta un espesor superior a 105 µm con mejor adherencia tras el choque térmico y menor coste económico. [0019] La solución se basa en el hecho de que los presentes inventores han identificado que la adición de una capa de cobre electrodepositado sobre una capa de cobre laminado permite suprimir el tratamiento mecánico que requiere el cobre laminado e incluso el adhesivo posterior, cuando éste se requiere, dejando la superficie del cobre en estado óptimo para la aplicación de un tratamiento dendrítico por electrodeposición. [0020] Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un cobre laminado tal y como se ha definido en la reivindicación 1. [0021] Ventajosamente y de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, se obtiene una lámina de cobre que presenta por lo menos una superficie con cobre electrodepositado el cual confiere la rugosidad adecuada como para que no sea necesario aplicar otro tratamiento como, por ejemplo, mecánico o de adición de un adhesivo o cualquier otro proceso o material para conseguir una buena adherencia de la lámina de cobre con la superficie que se quiera unir. [0022] También ventajosamente, puede llevarse a cabo a continuación de la etapa de electrodeposición ii), una etapa iia) que comprende un tratamiento dendrítico que mejora todavía más la adherencia de la lámina de cobre con la superficie que se desee unir. [0023] Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un material laminar compuesto, especialmente para placas de circuito... [Seguir leyendo]

1. Lámina de cobre caracterizada por el hecho de que se obtiene a partir de las siguientes etapas: i) laminación de un lingote de cobre para obtener una capa de cobre con un espesor igual o superior a 105 µm; y ii) electrodeposición de cobre para obtener una capa de cobre de espesor comprendido entre 5 y 70 µm sobre la capa de cobre obtenida en la etapa i). 2. Lámina de cobre según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que a continuación se lleva a cabo una etapa ii-a) que comprende un tratamiento dendrítico después de la etapa de electrodeposición ii) para mejorar la adherencia de la lámina de cobre con la superficie que se va a unir. 3. Material laminar compuesto para placas de circuito impreso que comprende por lo menos una lámina de cobre, caracterizado por el hecho de que dicha lámina de cobre comprende una capa de cobre laminado base con un espesor de por lo menos 105 µm y una capa de cobre electrodepositado para obtener una capa de cobre de espesor comprendido entre 5 y 70µm sobre la capa de cobre laminado, comprendiendo además dicho material laminar compuesto un material o conjunto de materiales aislante(s). 4. Material laminar compuesto según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dicha lámina de cobre presenta un espesor comprendido entre 110 µm y 500 µm. 5. Material laminar compuesto según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dicha capa de cobre laminado presenta una resistencia al choque térmico superior a 5 N/mm. 6. Material laminar compuesto según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dicha capa de cobre laminado presenta una resistencia al impacto mecánico por punzonado adecuada tal que la adherencia cobre/sustrato es superior a 5 N/mm. 7. Procedimiento para la obtención de un material laminar compuesto para placas de circuito impreso, según se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes etapas: i) laminación de un lingote de cobre para obtener una lámina de cobre con un espesor igual o superior a 105 µm; ii) electrodeposición de cobre para obtener una capa de cobre de espesor comprendido entre 5 y 70µm sobre el cobre laminado obtenido en la etapa i); iii) tratamiento de protección; y iv) adición de un material o materiales aislantes que comprende(n) uno o varios soportes impregnados con una resina o mezcla de resinas; y v) aplicación de calor y presión al conjunto a fin de curar dichas resinas y obtener el material laminar compuesto. 8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que se lleva a cabo una etapa adicional ii-a) de tratamiento dendrítico después de la etapa de electrodeposición de cobre ii). 9. Procedimiento según la reivindicación 8, en donde dicha etapa ii-a) comprende la deposición de cristales de morfología dendrítica. 10. Procedimiento según la reivindicación 9, en donde después de la etapa ii-a) se lleva a cabo una etapa ii-b) de deposición de una capa barrera. 11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado por el hecho de que comprende una etapa adicional iii-a) que consiste en aplicar un adhesivo entre la interfase del cobre y el material aislante antes de aplicar calor y presión al conjunto. 12. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que la etapa ii) se lleva a cabo en un tambor no metálico, actuando la lámina de cobre que comprende la capa de cobre laminado como electrodo. 13. Utilización de una lámina de cobre tal y como se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 para la fabricación de circuitos impresos. - . - 8   9     11