(57)【要約】【課題】絶縁基板との接着性が改善されたプリント配線板用銅箔を提供する。【解決手段】銅箔基材と、該銅箔基材表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備えたプリント配線板用銅箔であって、該銅箔基材は、圧延方向に平行な断面から観察した場合の、オイルピット深さｄの平均値をＥ（ｄ）、オイルピット幅ｌの平均値をＥ（ｌ）としたとき、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧２．０、Ｅ（ｄ）≦１．５μｍであり、該被覆層は銅箔基材表面から順に積層したＮｉ層及びＣｒ層で構成され、該被覆層にはＣｒが１５〜２１０μｇ／ｄｍ2、Ｎｉが１５〜４４０μｇ／ｄｍ2の被覆量で存在し、該被覆層の断面を透過型電子顕微鏡によって観察すると最大厚みが０．５〜５ｎｍであり、最小厚みが最大厚みの８０％以上である、プリント配線板用銅箔。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅箔基材と、該銅箔基材表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備えたプリント配線板用銅箔であって、
該銅箔基材は、圧延方向に平行な断面から観察した場合の、オイルピット深さｄの平均値をＥ（ｄ）、オイルピット幅ｌの平均値をＥ（ｌ）としたとき、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧２．０、Ｅ（ｄ）≦１．５μｍであり、
該被覆層は銅箔基材表面から順に積層したＮｉ層及びＣｒ層で構成され、
該被覆層にはＣｒが１５〜２１０μｇ／ｄｍ2、Ｎｉが１５〜４４０μｇ／ｄｍ2の被覆量で存在し、
該被覆層の断面を透過型電子顕微鏡によって観察すると最大厚みが０．５〜５ｎｍであり、最小厚みが最大厚みの８０％以上である、
プリント配線板用銅箔。
【請求項２】
Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧５．０である請求項１記載のプリント配線板用銅箔。
【請求項３】
Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧１０．０である請求項１記載のプリント配線板用銅箔。
【請求項４】
プリント配線板はフレキシブルプリント配線板である請求項１〜３何れか一項記載のプリント配線板用銅箔。
【請求項５】
ポリイミドワニスを乾燥体で２５μｍになるよう被覆層上に塗布し、空気下乾燥機で１３０℃３０分でイミド化する工程と、更に窒素流量を１０Ｌ／ｍｉｎに設定した高温加熱炉において３５０℃３０分でイミド化する工程とを経てポリイミドフィルムを被覆層上に接着し、次いで、温度１５０℃で空気雰囲気下の高温環境下に１６８時間放置してからポリイミドフィルムを１８０°剥離法（ＪＩＳ  Ｃ  ６４７１  ８．１）に従って被覆層から剥離した後の被覆層の断面を透過型電子顕微鏡によって観察すると最大厚みが０．５〜５ｎｍであり、最小厚みが最大厚みの７０％以上である請求項１〜４何れか一項記載のプリント配線板用銅箔。
【請求項６】
スパッタリング法によって銅箔基材表面の少なくとも一部を厚さ０．２〜５．０ｎｍのＮｉ層及び厚さ０．２〜３．０ｎｍのＣｒ層で順に被覆することを含み、該銅箔基材は、圧延方向に平行な断面から観察した場合のオイルピット深さｄの平均値をＥ（ｄ）、オイルピット幅ｌの平均値をＥ（ｌ）としたとき、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧２．０、Ｅ（ｄ）≦１．５μｍである、プリント配線板用銅箔の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５何れか一項記載の銅箔を備えた銅張積層板。
【請求項８】
銅箔がポリイミドに接着している構造を有する請求項７に記載の銅張積層板。
【請求項９】
請求項７又は８記載の銅張積層板を材料としたプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント配線板用の銅箔に関し、特にフレキシブルプリント配線板用の銅箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化、高性能化ニーズの増大に伴い搭載部品の高密度実装化や信号の高周波化が進展し、プリント配線板に対して導体パターンの微細化（ファインピッチ化）や高周波対応等が求められている。
【０００３】
プリント配線板は銅箔に絶縁基板を接着させて銅張積層板とした後に、エッチングにより銅箔面に導体パターンを形成するという工程を経て製造されるのが一般的である。そのため、プリント配線板用の銅箔には絶縁基板との接着性やエッチング性が要求される。
【０００４】
絶縁基板との接着性を向上させるために粗化処理と呼ばれる銅箔表面に凹凸を形成する表面処理を施すことが一般に行われていたが、最近では、銅箔表面に錫、クロム、銅、鉄、コバルト、亜鉛、ニッケル等の金属層又は合金層を形成する方法も使用されるようになった。
【０００５】
特開２０００−３４０９１１号公報には、蒸着形成によりプリント配線板用銅箔表面に金属クロム層を形成することにより基材と銅箔との接着強度が改善されることが記載されている。
【０００６】
特開２００７−２０７８１２号公報には、銅箔の表面にＮｉ−Ｃｒ合金層を形成し、この合金層の表面に所定厚みの酸化物層を形成させることにより、銅層表面が平滑でアンカー効果が少ない状態においても樹脂基材との接着性が大幅に向上することが記載されている。そして、表面に厚み１〜１００ｎｍのＮｉ−Ｃｒ合金層が蒸着形成され、該合金層の表面に厚み０．５〜６ｎｍのＣｒ酸化物層が形成され、かつ最表面の平均表面粗さＲｚＪＩＳが２．０μｍ以下である、プリント配線基板用銅箔が開示されている。
【０００７】
特開２００６−２２２１８５号公報には、ポリイミド系フレキシブル銅張積層板用表面処理銅箔において、（１）Ｎｉ量にして０.０３〜３.０ｍｇ／ｄｍ2含有するＮｉ層又は／及びＮｉ合金層、（２）Ｃｒ量にして０.０３〜１.０ｍｇ／ｄｍ2含有するクロメート層、（３）Ｃｒ量にして０.０３〜１.０ｍｇ／ｄｍ2含有するＣｒ層又は／Ｃｒ合金層、（４）Ｎｉ量にして０.０３〜３.０ｍｇ／ｄｍ2含有するＮｉ層又は／及びＮｉ合金層の上に、Ｃｒ量にして０.０３〜１.０ｍｇ／ｄｍ2含有するクロメート層、（５）Ｎｉ量にして０.０３〜３.０ｍｇ／ｄｍ2含有するＮｉ層又は／及びＮｉ合金層の上にＣｒ量にして０.０３〜１.０ｍｇ／ｄｍ2含有するＣｒ層又は／及びＣｒ合金層を表面処理層として設けることによって、ポリイミド系樹脂層との間で高いピール強度を有し、絶縁信頼性、配線パターン形成時のエッチング特性、屈曲特性の優れたポリイミド系フレキシブル銅張積層板用銅箔が得られることが記載されている。上記のＮｉ量やＣｒ量から表面処理層の厚みを推定するとμｍオーダーである。また、実施例では電気めっきを利用して表面処理層を設けたことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３４０９１１号公報
【特許文献２】特開２００７−２０７８１２号公報
【特許文献３】特開２００６−２２２１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
銅箔表面にＮｉ層やＮｉ−Ｃｒ合金層を設ける方法では、絶縁基板との接着性という基本特性において改善の余地が大きい。特許文献２には、Ｎｉ−Ｃｒ合金層を設けることで、銅箔の表面を平滑にしても樹脂基材との接着性が高くできる旨の記載があるが未だ改善の余地がある。
【００１０】
銅箔表面にＣｒ層を設ける方法では、比較的高い接着性が得られる。しかしながら、Ｃｒ層はエッチング性に改善の余地がある。すなわち、Ｃｒ層はＮｉ層よりも接着性が高いが、Ｃｒはエッチング性に劣るため、導体パターン形成のためのエッチング処理を行った後に、Ｃｒが絶縁基板面に残る「エッチング残り」が生じやすい。また、耐熱性が十分でなく、高温環境下に置かれた後に絶縁基板との接着性が有意に低下するという問題もある。このため、プリント配線板のファインピッチ化が進展していく状況下では、有望な手法とは言い難い。一方、クロメート層では接着性に改善の余地がある。
【００１１】
特許文献３に記載の、Ｎｉ量にして０.０３〜３.０ｍｇ／ｄｍ2含有するＮｉ層又は／及びＮｉ合金層の上にＣｒ量にして０.０３〜１.０ｍｇ／ｄｍ2含有するＣｒ層又は／及びＣｒ合金層を表面処理層として設けるという手法は、比較的高い接着性とエッチング性が得られるが、特性の改善の余地はやはり残っている。
【００１２】
このような背景の下、本出願人は、銅箔基材表面に順にＮｉ層及びＣｒ層をナノメートルオーダーの極薄の厚みで均一に設けた場合には、優れた絶縁基板との密着性が得られることを見出したことに基づき、ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０７３２５６（本出願時点で未公開）を先に出願した。具体的には、その請求項１に係る発明は、銅箔基材と、該銅箔基材表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備えたプリント配線板用銅箔であって、（１）該被覆層は銅箔基材表面から順に積層したＮｉ層及びＣｒ層で構成され、（２）該被覆層にはＣｒが１５〜２１０μｇ／ｄｍ2、Ｎｉが１５〜４４０μｇ／ｄｍ2の被覆量で存在し、（３）該被覆層の断面を透過型電子顕微鏡によって観察すると最大厚みが０．５〜５ｎｍであり、最小厚みが最大厚みの８０％以上である、プリント配線板用銅箔である。この発明によれば、絶縁基板との接着性及びエッチング性の両方に優れたプリント配線板用銅箔が得られる。
【００１３】
しかしながら、銅箔基材上に上記のようなＮｉ層及びＣｒ層の薄い被覆層を設けても、銅箔基材によっては充分な接着力を得られない場合があることが判明した。そこで、本発明は上記先願発明の改良発明を提供することを課題とし、より具体的には、絶縁基板との接着性が改善されたプリント配線板用銅箔及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討したところ、被覆層を設ける前の銅箔の表面状態が絶縁基板との接着性に有意な影響を与えることを見出した。すなわち、銅箔表面に発生したオイルピットが被覆層の厚みの均一性を損ない、絶縁基板との接着性を低下させる原因となることが分かった。オイルピットとは、圧延ロールと金属板の間に供給される圧延油が、圧延時に作用する力により、金属板に押し込まれてできる数μｍ〜数十μｍの深さの微細な凹みである。
【００１５】
エッチングは板厚方向だけではなく回路幅方向にも起こるので、銅箔の厚みが厚いほど、エッチングで形成された回路断面は台形のすそが長くなる。したがって微細配線化には、銅箔の厚みは薄くする必要があるが、オイルピットは、銅箔が薄くなるにつれて生じやすくなる。銅箔の塑性変形はすべり変形かせん断帯変形であるが、銅箔が薄くなるにつれてせん断帯変形が支配的になり、その結果として銅箔には深いオイルピットが形成されやすくなるのである。
【００１６】
本発明者は、上記の発見に基づき更に検討を続けたところ、オイルピットを完全に無くすことは実際上困難であるが、オイルピットが全体的に小さく、オイルピットの深さに対するオイルピットの幅が大きい場合であれば、銅箔上に積層する被覆層の均一性が得られやすいことを見出した。具体的には、銅箔を圧延方向に平行な断面から観察した場合のオイルピット深さｄの平均値をＥ（ｄ）、オイルピット幅ｌの平均値をＥ（ｌ）としたとき、Ｅ（ｄ）≦１．５μｍ、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧２．０を満足すると、均一厚みの被覆層が得られやすいことを見出した。
【００１７】
以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、
銅箔基材と、該銅箔基材表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備えたプリント配線板用銅箔であって、
該銅箔基材は、圧延方向に平行な断面から観察した場合の、オイルピット深さｄの平均値をＥ（ｄ）、オイルピット幅ｌの平均値をＥ（ｌ）としたとき、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧２．０、Ｅ（ｄ）≦１．５μｍであり、
該被覆層は銅箔基材表面から順に積層したＮｉ層及びＣｒ層で構成され、
該被覆層にはＣｒが１５〜２１０μｇ／ｄｍ2、Ｎｉが１５〜４４０μｇ／ｄｍ2の被覆量で存在し、
該被覆層の断面を透過型電子顕微鏡によって観察すると最大厚みが０．５〜５ｎｍであり、最小厚みが最大厚みの８０％以上である、
プリント配線板用銅箔である。
【００１８】
本発明に係るプリント配線板用銅箔の一実施形態においては、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧５．０である。
【００１９】
本発明に係るプリント配線板用銅箔の別の一実施形態においては、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧１０．０である。
【００２０】
本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、プリント配線板はフレキシブルプリント配線板である。
【００２１】
本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、ポリイミドワニスを乾燥体で２５μｍになるよう被覆層上に塗布し、空気下乾燥機で１３０℃３０分でイミド化する工程と、更に窒素流量を１０Ｌ／ｍｉｎに設定した高温加熱炉において３５０℃３０分でイミド化する工程とを経てポリイミドフィルムを被覆層上に接着し、次いで、温度１５０℃で空気雰囲気下の高温環境下に１６８時間放置してからポリイミドフィルムを１８０°剥離法（ＪＩＳ  Ｃ  ６４７１  ８．１）に従って被覆層から剥離した後の被覆層の断面を透過型電子顕微鏡によって観察すると最大厚みが０．５〜５ｎｍであり、最小厚みが最大厚みの７０％以上である。
【００２２】
本発明は別の一側面において、スパッタリング法によって銅箔基材表面の少なくとも一部を厚さ０．２〜５．０ｎｍのＮｉ層及び厚さ０．２〜３．０ｎｍのＣｒ層で順に被覆することを含み、該銅箔基材は、圧延方向に平行な断面から観察した場合のオイルピット深さの平均値をＥ（ｄ）、オイルピット幅の平均値をＥ（ｌ）としたとき、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧２．０、Ｅ（ｄ）≦１．５μｍである、プリント配線板用銅箔の製造方法である。
【００２３】
本発明は更に別の一側面において、本発明に係る銅箔を備えた銅張積層板である。
【００２４】
本発明に係る銅張積層板の一実施形態においては、銅箔がポリイミドに接着している構造を有する。
【００２５】
本発明は更に別の一側面において、本発明に係る銅張積層板を材料としたプリント配線板である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、絶縁基板との接着性が改善されたプリント配線板用銅箔を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】銅箔基材にＮｉ層及びＣｒ層をそれぞれ１ｎｍの厚みでスパッタリングしたときのＸＰＳによるデプスプロファイルの例である。
【図２】Ｎｉ層及びＣｒ層からなる被覆層の断面のＴＥＭ写真である。
【図３】銅箔表面の３次元粗さ解析装置（３Ｄ−ＳＥＭ）による写真の例である（１０００倍）。
【図４】３Ｄ−ＳＥＭによる銅箔表面の粗さのプロファイルの例である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
１．銅箔基材
本発明で用いる銅箔基材は圧延銅箔とする。オイルピットは圧延銅箔特有の問題だからである。一般的に、圧延銅箔は圧延ロールによる塑性加工と熱処理を繰り返して製造される。屈曲性が要求される用途には圧延銅箔を適用することが多い。
銅箔基材の材料としてはプリント配線板の導体パターンとして通常使用されるタフピッチ銅や無酸素銅といった高純度の銅の他、例えばＳｎ入り銅、Ａｇ入り銅、Ｃｒ、Ｚｒ又はＭｇ等を添加した銅合金、Ｎｉ及びＳｉ等を添加したコルソン系銅合金のような銅合金も使用可能である。なお、本明細書において用語「銅箔」を単独で用いたときには銅合金箔も含むものとする。
【００２９】
本発明に用いることのできる銅箔基材の厚さについても特に制限はなく、プリント配線板用に適した厚さに適宜調節すればよい。例えば、５〜１００μｍ程度とすることができる。但し、ファインパターン形成を目的とする場合には３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下であり、典型的には１０〜２０μｍ程度である。しかしながら、オイルピットが問題となりやすいのは、銅箔の厚さが３０μｍ以下、より典型的には２０μｍ以下のときであるから、本発明では２０μｍ以下、より典型的には１２μｍの厚さの銅箔基材を特に対象としている。
【００３０】
本発明で使用する銅箔基材はオイルピットが小さく制御されている。具体的には、圧延方向に平行な断面から観察した場合の、オイルピット深さｄの平均値をＥ（ｄ）、オイルピット幅ｌの平均値をＥ（ｌ）としたとき、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧２．０、Ｅ（ｄ）≦１．５μｍである。このようにオイルピットが制御された表面形状を有する銅箔基材であれば、被覆層を表面に形成する際に平滑性が得られやすく、樹脂基板との優れた接着性を得ることができる。
【００３１】
オイルピットが深くなると、銅箔の厚みが不均一となって均一な厚みの被覆層が得られにくく、皮膜が薄いところで絶縁基板との密着性が低下し、回路の信頼性が低下することになる。また、深いオイルピットがあると、その部分では回路の強度自体が低くなるので、回路に外部から応力が加えられた時に、回路が基板から容易に引き剥がされる要因となる。具体的には、オイルピット深さの平均値Ｅ（ｄ）が１．５μｍを超えるとこれらの傾向が強くなる。したがってオイルピットの深さの平均値Ｅ（ｄ）は１．５μｍ以下であり、好ましくは１．０μｍ以下であり、より好ましくは０．５μｍ以下であり、典型的には０．２〜１．５μｍである。
【００３２】
ただし、オイルピットの深さが上記条件を満たしていたとしても、オイルピット深さの平均値に対するオイルピット幅の平均値の比Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）（以下、「アスペクト比」という。）が小さいと、オイルピット内部が被覆されにくく、被覆層の均一化に悪影響を与えやすい。逆に言えば、オイルピットが多少深くてもオイルピットの幅が大きければ被覆層の均一性に大きな不都合はない。具体的には、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧２．０とするべきであり、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧５．０とするのが好ましく、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧１０．０とするのがより好ましく、Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≧２０．０とするのが更により好ましく、典型的には１．０≦Ｅ（ｌ）／Ｅ（ｄ）≦５０．０である。
【００３３】
本発明の典型的な実施形態においては、オイルピット幅の平均値Ｅ（ｌ）は、１．０〜１０．０μｍである。オイルピット幅の平均値Ｅ（ｌ）を小さくしていくと、アスペクト比が小さくなりやすいので、Ｅ（ｌ）は５．０〜１０．０μｍであるのがより典型的である。
【００３４】
本発明では、オイルピット深さｄの平均値Ｅ（ｄ）及びオイルピット幅ｌの平均値Ｅ（ｌ）は、以下のようにして求める。３次元粗さ解析装置（３Ｄ−ＳＥＭ）を使用し、１０００倍のＳＥＭ像を撮影する。このときのＳＥＭ像のサンプルを図３に示す。圧延方向の線分（９０μｍ）を任意に１本選択し、これから距離が２０μｍ離れた両隣の２本の線分（９０μｍ）を加えた合計３本についてオイルピットが深いもの４つのｄとｌを算出する。図４は、３Ｄ−ＳＥＭで得られた上記線分の一つについての粗さのプロファイルの例である。ｌはオイルピットを表すＶ字の両端を結ぶ線分の長さであり、ｄはＶ字の頂点から深さ方向に下ろした直線についてのＶ字の両端を結ぶ線分との交点までの長さである。これを５視野（１０００倍）繰り返して、ｄ及びｌの算術平均Ｅ（ｄ）及びＥ（ｌ）を算出する。これにより、アスペクト比も求まる。
【００３５】
本発明に使用する銅箔基材には粗化処理をしないのが好ましい。従来は特殊めっきで表面にμｍオーダーの凹凸を付けて表面粗化処理を施し、物理的なアンカー効果によって樹脂との接着性を持たせるケースが一般的であった。しかしながら一方でファインピッチや高周波電気特性は平滑な箔が良いとされ、粗化箔では不利な方向に働くからである。また、粗化処理工程が省略されるので、経済性・生産性向上の効果もある。従って、本発明で使用される箔は、特別に粗化処理をしない箔である。
【００３６】
２．被覆層
銅箔基材の表面の少なくとも一部はＮｉ層及びＣｒ層で順に被覆される。Ｎｉ層及びＣｒ層は被覆層を構成する。被覆する箇所には特に制限は無いが、絶縁基板との接着が予定される箇所とするのが一般的である。被覆層の存在によって絶縁基板との接着性が向上する。一般に、銅箔と絶縁基板の間の接着力は高温環境下に置かれると低下する傾向にあるが、これは銅が表面に熱拡散し、絶縁基板と反応することにより引き起こされると考えられる。本発明では、予め銅の拡散防止に優れるＮｉ層を銅箔基材の上に設けたことで、銅の熱拡散が防止できる。また、Ｎｉ層よりも絶縁基板との接着性に優れたＣｒ層をＮｉ層の上に設けることで更に絶縁基板との接着性を向上することができる。Ｃｒ層の厚さはＮｉ層の存在のおかげで薄くできるので、エッチング性への悪影響を軽減することができる。なお、本発明でいう接着性とは常態での接着性の他、高温下に置かれた後の接着性（耐熱性）及び高湿度下に置かれた後の接着性（耐湿性）のことも指す。
【００３７】
本発明に係るプリント配線板用銅箔においては、被覆層は極薄で厚さが均一である。このような構成にしたことで絶縁基板との接着性が向上した理由は明らかではないが、Ｎｉ被覆の上に最表面として樹脂との接着性に非常に優れているＣｒ単層被膜を形成したことで、イミド化時の高温熱履歴後（約３５０℃にて数時間程度）も高接着性を有する単層被膜構造を保持しているためと推測される。また、被覆層を極薄にするとともにＮｉとＣｒの二層構造としてＣｒの使用量を減らしたことにより、エッチング性が向上したと考えられる。
【００３８】
具体的には、本発明に係る被覆層は以下の構成を有する。
【００３９】
（１）Ｃｒ、Ｎｉ被覆層の同定
本発明においては、銅箔素材の表面の少なくとも一部はＮｉ層及びＣｒ層の順に被覆される。これら被覆層の同定はＸＰＳ、若しくはＡＥＳ等表面分析装置にて表層からアルゴンスパッタし、深さ方向の化学分析を行い、夫々の検出ピークの存在によってＮｉ層及びＣｒ層を同定することができる。また、夫々の検出ピークの位置から被覆された順番を確認することができる。図１は銅箔基材にＮｉ層及びＣｒ層をそれぞれ１ｎｍの厚みでスパッタリングしたときのＸＰＳによるデプスプロファイルの例である。
【００４０】
（２）付着量
一方、これらＮｉ層及びＣｒ層は非常に薄いため、ＸＰＳ、ＡＥＳでは正確な厚さの評価が困難である。そのため、本願発明においては、Ｎｉ層及びＣｒ層の厚さは特許文献３と同様に単位面積当たりの被覆金属の重量で評価することとした。本発明に係る被覆層にはＣｒが１５〜２１０μｇ／ｄｍ2、Ｎｉが１５〜４４０μｇ／ｄｍ2の被覆量で存在する。Ｃｒが１５μｇ／ｄｍ2未満だと十分なピール強度が得られず、Ｃｒが２１０μｇ／ｄｍ2を超えるとエッチング性が有意に低下する傾向にある。Ｎｉが１５μｇ／ｄｍ2未満だと十分なピール強度が得られず、Ｎｉが４４０μｇ／ｄｍ2を超えるとエッチング性が有意に低下する傾向にある。Ｃｒの被覆量は好ましくは１８〜１５０μｇ／ｄｍ2、より好ましくは３０〜１００μｇ／ｄｍ2であり、Ｎｉの被覆量は好ましくは２０〜１９５μｇ／ｄｍ2、より好ましくは４０〜１８０μｇ／ｄｍ2、典型的には４０〜１００μｇ／ｄｍ2である。
【００４１】
（３）透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察
本発明に係る被覆層の断面を透過型電子顕微鏡によって観察したとき、最大厚さは０．５ｎｍ〜５ｎｍ、好ましくは１〜４ｎｍであり、最小厚さが最大厚さの８０％以上、好ましくは８５％以上で、非常にばらつきの少ない被覆層である。被覆層厚さが０．５ｎｍ未満だと耐熱試験、耐湿試験において、ピール強度の劣化が大きく、厚さが５ｎｍを超えると、エッチング性が低下しやすい。厚さの最小値が最大値の８０％以上である場合、この被覆層の厚さは、非常に安定しており、耐熱試験後も殆ど変化がない。ＴＥＭによる観察では被覆層中のＮｉ層及びＣｒ層の明確な境界は見出しにくく、単層のように見える（図２参照）。本発明者の検討結果によればＴＥＭ観察で見出される被覆層はＣｒを主体とする層と考えられ、Ｎｉ層はその銅箔基材側に存在するとも考えられる。そこで、本発明においては、ＴＥＭ観察した場合の被覆層の厚さは単層のように見える被覆層の厚さと定義する。観察箇所によっては被覆層の境界が不明瞭なところも存在し得るが、そのような箇所は厚みの測定箇所から除外する。本発明の構成により、Ｃｕの拡散が抑制されるため、安定した厚さを有すると考えられる。本発明の銅箔は、ポリイミドフィルムと接着し、耐熱試験（温度１５０℃で空気雰囲気下の高温環境下に１６８時間放置）を経た後に樹脂を剥離した後においても、被覆層の厚さは殆ど変化なく、最大厚さが０．５〜５．０ｎｍであり、最小厚さにおいても最大厚さの７０％以上、好ましくは８０％維持されることが可能である。
【００４２】
３．本発明に係る銅箔の製法
本発明に係るプリント配線板用銅箔は、スパッタリング法により形成することができる。すなわち、スパッタリング法によって銅箔基材表面の少なくとも一部を、厚さ０．２〜５．０ｎｍ、好ましくは０．２５〜２．５ｎｍ、より好ましくは０．５〜２．０ｎｍのＮｉ層及び厚さ０．２〜３．０ｎｍ、好ましくは０．２５〜２．０ｎｍ、より好ましくは０．５〜１．５ｎｍのＣｒ層で順に被覆することにより製造することができる。電気めっきでこのような極薄の被膜を積層すると、厚さにばらつきが生じ、耐熱・耐湿試験後にピール強度が低下しやすい。
ここでいう厚さとは上述したＸＰＳやＴＥＭによって決定される厚さではなく、スパッタリングの成膜速度から導き出される厚さである。あるスパッタリング条件下での成膜速度は、１μｍ（１０００ｎｍ）以上スパッタを行い、スパッタ時間とスパッタ厚さの関係から計測することができる。当該スパッタリング条件下での成膜速度が計測できたら、所望の厚さに応じてスパッタ時間を設定する。なおスパッタは、連続又はバッチ何れで行っても良く、被覆層を本発明で規定するような厚さで均一に積層することができる。スパッタリング法としては直流マグネトロンスパッタリング法が挙げられる。
【００４３】
先述したように、圧延材の塑性変形は、厚みが大きい領域では結晶粒界が滑るすべり変形が主体であるが、厚みが小さくなるとせん断帯変形が支配的になる。銅箔ではせん断帯変形が表面近傍で起こると、オイルピットの形になって現れる。オイルピットの発生は、圧延油の粘度を低くする、通板速度を遅くする、冷間圧延の総圧下率を大きくする、のいずれかもしくは組み合わせることで抑制可能である。例えば、圧延油粘度は８．０ｃＳｔ以下、好ましくは７．０ｃＳｔ以下とし、通板速度は８００ｍ／ｍｉｎ以下、好ましくは６００ｍ／ｍｉｎ以下とし、冷間圧延の総圧下率８５％以上、好ましくは９０％以上とする。
【００４４】
更に、本発明が規定する表面を形成する上では、圧延材にかかる張力を大きくすることが重要である。これにより、通常であればせん断帯変形が支配的になる加工領域でも、すべり変形を誘発し、オイルピットの発生を制御することができ、オイルピットは浅くなる。つまり、オイルピットのアスペクト比は高くなる。具体的には、最終２パスの前方、後方張力のいずれかを１００Ｎ／ｍｍ2以上、好ましくは１２０Ｎ／ｍｍ2以上とするのがよい。銅箔の形状を制御するために前方、後方いずれかの張力が１００Ｎ／ｍｍ2を下回っても良い。
【００４５】
４．プリント配線板の製造
本発明に係る銅箔を用いてプリント配線板（ＰＷＢ）を常法に従って製造することができる。以下に、プリント配線板の製造例を示す。
【００４６】
まず、銅箔と絶縁基板を貼り合わせて銅張積層板を製造する。銅箔が積層される絶縁基板はプリント配線板に適用可能な特性を有するものであれば特に制限を受けないが、例えば、リジッドＰＷＢ用に紙基材フェノール樹脂、紙基材エポキシ樹脂、合成繊維布基材エポキシ樹脂、ガラス布・紙複合基材エポキシ樹脂、ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂及びガラス布基材エポキシ樹脂等を使用し、ＦＰＣ用にポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等を使用する事ができる。
【００４７】
貼り合わせの方法は、リジッドＰＷＢ用の場合、ガラス布などの基材に樹脂を含浸させ、樹脂を半硬化状態まで硬化させたプリプレグを用意する。プリプレグと銅箔の被覆層を有する面を重ね合わせて加熱加圧させることにより行うことができる。
【００４８】
フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）用の場合、ポリイミドフィルム又はポリエステルフィルムと銅箔の被覆層を有する面をエポキシ系やアクリル系の接着剤を使って接着することができる（３層構造）。また、接着剤を使用しない方法（２層構造）としては、ポリイミドの前駆体であるポリイミドワニス（ポリアミック酸ワニス）を銅箔の被覆層を有する面に塗布し、加熱することでイミド化するキャスティング法や、ポリイミドフィルム上に熱可塑性のポリイミドを塗布し、その上に銅箔の被覆層を有する面を重ね合わせ、加熱加圧するラミネート法が挙げられる。キャスティング法においては、ポリイミドワニスを塗布する前に熱可塑性ポリイミド等のアンカーコート材を予め塗布しておくことも有効である。
【００４９】
本発明に係る銅箔の効果はキャスティング法を採用してＦＰＣを製造したときに顕著に表れる。すなわち、接着剤を使用せずに銅箔と樹脂とを貼り合わせようとするときには銅箔の樹脂への接着性が特に要求されるが、本発明に係る銅箔は樹脂、とりわけポリイミドとの接着性に優れているので、キャスティング法による銅張積層板の製造に適しているといえる。
【００５０】
本発明に係る銅張積層板は各種のプリント配線板（ＰＷＢ）に使用可能であり、特に制限されるものではないが、例えば、導体パターンの層数の観点からは片面ＰＷＢ、両面ＰＷＢ、多層ＰＷＢ（３層以上）に適用可能であり、絶縁基板材料の種類の観点からはリジッドＰＷＢ、フレキシブルＰＷＢ（ＦＰＣ）、リジッド・フレックスＰＷＢに適用可能である。
【００５１】
銅張積層板からプリント配線板を製造する工程は当業者に周知の方法を用いればよく、例えばエッチングレジストを銅張積層板の銅箔面に導体パターンとしての必要部分だけに塗布し、エッチング液を銅箔面に噴射することで不要銅箔を除去して導体パターンを形成し、次いでエッチングレジストを剥離・除去して導体パターンを露出することができる。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明の実施例を示すが、これらは本発明をより良く理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図するものではない。
【００５３】
例１（Ｎｉ層：２．０ｎｍ、Ｃｒ層：２．０ｎｍのスパッタリング）
タフピッチ銅のインゴットを鋳造し、これを８５０℃で均質化焼鈍した後、熱間圧延を施した。さらに面削して冷間圧延を行い、各銅箔試料を作製した。各製造条件は表１に記載した。圧延ワークロールの粗さＲａは０．１μｍ、直径は１２５ｍｍであった。Ｅ（ｌ）及びＥ（ｄ）の測定は、株式会社エリオニクス製３次元粗さ解析装置ＥＲＡ−８０００を使用して行った。表１中、「通板時前方張力」及び「通板時後方張力」は、冷間圧延の最終２パスの平均値である。
【００５４】
【表１】
2010239081.tif 000002
【００５５】
これらの銅箔の片面に対して、以下の条件であらかじめ銅箔基材表面に付着している薄い酸化膜を逆スパッタにより取り除き、Ｎｉ層（２．０ｎｍ）及びＣｒ層（２．０ｎｍ）を順に成膜した。被覆層の厚さは成膜時間を調整することにより変化させた。
・装置：バッチ式スパッタリング装置（アルバック社、型式ＭＮＳ−６０００）
・到達真空度：１．０×１０-5Ｐａ
・スパッタリング圧：０．２Ｐａ
・逆スパッタ電力：１００Ｗ
・ターゲット：
Ｎｉ層用＝Ｎｉ（純度３Ｎ）
Ｃｒ層用＝Ｃｒ（純度３Ｎ）
・スパッタリング電力：５０Ｗ
・成膜速度：各ターゲットについて一定時間約２μｍ成膜し、３次元測定器で厚さを測定し、単位時間当たりのスパッタレートを算出した。（Ｎｉ：２．７３ｎｍ／ｍｉｎ、Ｃｒ：２．８２ｎｍ／ｍｉｎ）
【００５６】
被覆層を設けた銅箔に対して、以下の手順により、ポリイミドフィルムを接着した。
（１）７ｃｍ×７ｃｍの銅箔に対しアプリケーターを用い、宇部興産製Ｕワニス−Ａ（ポリイミドワニス）を乾燥体で２５μｍになるよう塗布。
（２）（１）で得られた樹脂付き銅箔を空気下乾燥機で１３０℃３０分でイミド化。
（３）窒素流量を１０Ｌ／ｍｉｎに設定した高温加熱炉において、３５０℃３０分でイミド化。
【００５７】
＜付着量の測定＞
５０ｍｍ×５０ｍｍの銅箔表面の皮膜をＨＮＯ3（２重量％）とＨＣｌ（５重量％）を混合した溶液に溶解し、その溶液中の金属濃度をＩＣＰ発光分光分析装置（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、ＳＦＣ−３１００）にて定量し、単位面積当たりの金属量（μｇ／ｄｍ2）を算出した。
＜ＴＥＭによる測定＞
被覆層をＴＥＭによって観察したときのＴＥＭの測定条件を以下に示す。表中に示した厚みは観察視野中に写っている被覆層全体の厚みを１視野について５０ｎｍ間の厚みの最大値、最小値を測定し、任意に選択した３視野の最大値と最小値を求め、最大値、及び最大値に対する最小値の割合を百分率で求めた。また、表中、「耐熱試験後」のＴＥＭ観察結果とは、試験片の被覆層上に上記手順によりポリイミドフィルムを接着させた後、試験片を下記の高温環境下に置き、得られた試験片からポリイミドフィルムを１８０°剥離法（ＪＩＳ  Ｃ  ６４７１  ８．１）に従って剥離した後のＴＥＭ像を観察した結果である。
・装置：ＴＥＭ（日立製作所社、型式Ｈ９０００ＮＡＲ）
・加速電圧：３００ｋＶ
・倍率：３０００００倍
・観察視野：６０ｎｍ×６０ｎｍ
【００５８】
＜接着性評価＞
上記のようにしてポリイミドを積層した銅箔について、ピール強度を積層直後（常態）、温度１５０℃で空気雰囲気下の高温環境下に１６８時間放置した後（耐熱性）、及び温度４０℃相対湿度９５％空気雰囲気下の高湿環境下に９６時間放置した後（耐湿性）の三つの条件で測定した。ピール強度は１８０°剥離法（ＪＩＳ  Ｃ  ６４７１  ８．１）に準拠して測定した。
【００５９】
＜エッチング性評価＞
上記のようにしてポリイミドを積層した銅箔について、所定のレジストを用いてラインアンドスペース２０μｍ／２０μｍの回路パターンを形成し、次にエッチング液（アンモニア水、塩化第二銅２水和物、温度４０℃）を用いてエッチング処理した。処理後の回路間の樹脂表面をＥＰＭＡで測定し、残留しているＣｒ及びＮｉを分析し、以下の基準で評価した。
×：回路間全面にＣｒ又はＮｉが観察された
△：回路間に部分的にＣｒ又はＮｉが観察された
〇：回路間にＣｒ又はＮｉが観察されなかった
【００６０】
測定結果を表２に示す。
【表２】
2010239081.tif 000003
【００６１】
例２（Ｎｉ層及びＣｒ層を変化させたときの影響）
Ｎｉ層及びＣｒ層の厚みを表３に記載のように変化させた他は実施例９と同一の条件で各銅箔試料を製造した。測定結果を表３に示す。
【表３】
2010239081.tif 000004
【００６２】
例３（従来の被覆層）
被覆層を以下の条件で設けた他は実施例１と同一の条件で各銅箔試料を製造した。
【００６３】
＜比較例１４：Ｎｉ−Ｃｒ合金層＞
スパッタリングターゲットとして、Ｎｉ：８０質量％、Ｃｒ２０質量％のＮｉ−Ｃｒ合金を使用し、４．０ｎｍの厚みの被覆層を形成した。
【００６４】
＜比較例１５：Ｎｉ層２．０ｎｍ、Ｃｒ層２．０ｎｍの電気めっき＞
以下の条件でＮｉ電気めっき及びＣｒ電気めっき処理を順に施した。この比較例は特開２００６−２２２１８５号公報に教示された方法と比較するためのものである。
（１）Ｎｉめっき
・めっき浴：スルファミン酸ニッケル（Ｎｉ2+として１１０ｇ／Ｌ）、Ｈ3ＢＯ3（４０ｇ／Ｌ）
・電流密度：１．０Ａ／ｄｍ2
・浴温：５５℃
（２）Ｃｒめっき
・めっき浴：ＣｒＯ3（１ｇ／Ｌ）、Ｚｎ（粉末０．４ｇ）、Ｎａ3ＳＯ4（１０ｇ／Ｌ）
・電流密度：２．０Ａ／ｄｍ2
・浴温：５５℃
【００６５】
測定結果を表４に示す。
【表４】
2010239081.tif 000005
【符号の説明】
【００６６】
１  被覆層厚さ
【図１】
2010239081.tif 000006
【図４】
2010239081.tif 000007
【図２】
2010239081.tif 000008
【図３】
2010239081.tif 000009