(57)【要約】【課題】粗化処理における、めっき金属の析出効率を向上させる。【解決手段】銅素地上に厚さが、０．５ｇ／ｍ２より大きく、１．８ｇ／ｍ２以下の下地めっき層を形成する下地めっき層形成工程と、めっき液のレイノルズ数が、１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるように銅素地の速度を調整してめっき液中を走行させ、下地めっき層上に粗化粒子を析出させることで、粗化めっき層を形成する粗化めっき層形成工程と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅素地上に厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下の下地めっき層を形成する下地めっき層形成工程と、
めっき液のレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるように前記銅素地の速度を調整して前記めっき液中を走行させ、前記下地めっき層上に粗化粒子を析出させることで粗化めっき層を形成する粗化めっき層形成工程と、を有する
ことを特徴とする粗化処理銅箔の製造方法。
【請求項２】
銅素地上に厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下の下地めっき層を形成する下地めっき層形成工程と、
めっき液のレイノルズ数が３．２×１０５以上となるように前記銅素地の速度を調整して前記めっき液中を走行させ、前記下地めっき層上に粗化粒子を析出させることで粗化めっき層を形成する粗化めっき層形成工程と、を有する
ことを特徴とする粗化処理銅箔の製造方法。
【請求項３】
前記粗化めっき層上に粗化粒子の脱落を防止する平滑めっき層を形成する平滑めっき層形成工程を有し、
表面粗さ（Ｒｚ）が０．７μｍ以上２μｍ以下となるように、前記粗化めっき層形成工程と前記平滑めっき層形成工程とを所定回数繰り返して行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の粗化処理銅箔の製造方法。
【請求項４】
銅素地と、
厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下である下地めっき層と、
めっき液のレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるような速度で、前記銅素地が前記めっき液中を走行して粗化粒子が析出されることで形成される粗化めっき層と、を備える
ことを特徴とする粗化処理銅箔。
【請求項５】
銅素地と、
厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下である下地めっき層と、
めっき液のレイノルズ数が３．２×１０５以下となるような速度で、前記銅箔が前記めっき液中を走行して粗化粒子が析出されることで形成される粗化めっき層と、を備える
ことを特徴とする粗化処理銅箔。
【請求項６】
表面粗さ（Ｒｚ）が０．７μｍ以上２μｍ以下である
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の粗化処理銅箔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粗化処理銅箔の製造方法及び粗化処理銅箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子機器の配線板等の電子部品材料として、銅箔が用いられている。近年の電子機器のさらなる高性能化、低コスト化の要求に伴い、銅箔にもさらなる高性能化、低コスト化が要求されている。銅箔の高性能化のため、銅箔に電気めっきを行うことで、銅箔の表面に平滑めっき層や、粗化めっき層、防錆層が設けられることがある。すなわち、銅箔に平滑処理や、粗化処理や、防錆処理を行うために、銅箔に電気めっき等のめっき処理を行うことがある。また、銅箔の低コスト化のため、銅箔に電気めっきを行う際の省エネルギ化を図ることが検討されている。省エネルギ化を実現できれば、例えば節電等による製造コスト（原価）低減のみならず、地球温暖化の防止にも貢献できるため、省エネルギ化は重要な課題の一つである。
【０００３】
そこで、例えば、銅箔を大面積化したり、広幅化することで、めっき処理を一度に行うことができる銅箔の面積を増やすことが提案されている（例えば特許文献１参照）。これにより、めっき処理の処理効率を向上させて、省エネルギ化を図り、低コスト化を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気めっきによって銅箔に平滑処理を行う場合、めっき金属（金属イオン）の析出効率（以下、単に析出効率とも言う。）はほぼ１００％である。なお、平滑処理を行う際の析出効率とは、めっき液が注入された例えばめっき槽に流される電流（入力電流）に対して、平滑めっき層の形成に使用された電流の比率である。
【０００６】
しかしながら、電気めっきによって銅箔に粗化処理を行い、銅箔の表面上に粗化粒子を析出させることで形成される粗化めっき層を備える粗化処理銅箔が形成される場合、入力電流の全てが粗化めっき層の形成に使用されるわけではない。すなわち、入力電流の一部は、水素ガス等のガスの発生に使用されてしまう場合がある。このため、電気めっきによって銅箔に粗化処理を行う場合、析出効率が低下してしまう場合があった。例えば、粗化処理における析出効率は７０％程度であった。その結果、省エネルギ化による低コスト化を実現することができない場合があった。なお、粗化処理を行う際の析出効率とは、入力電流に対して、粗化めっき層の形成に使用された電流の比率である。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決し、粗化処理におけるめっき金属の析出効率を向上させることができる粗化処理銅箔の製造方法及び粗化処理銅箔を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は次のように構成されている。
本発明の第１の態様によれば、銅素地上に厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下の下地めっき層を形成する下地めっき層形成工程と、めっき液のレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるように前記銅素地の速度を調整して前記めっき液中を走行させ、前記下地めっき層上に粗化粒子を析出させることで粗化めっき層を形成する粗化めっき層形成工程と、を有する粗化処理銅箔の製造方法が提供される。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、銅素地上に厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下の下地めっき層を形成する下地めっき層形成工程と、めっき液のレイノルズ数が３．２×１０５以上となるように前記銅素地の速度を調整して前記めっき液中を走行させ、前記下地めっき層上に粗化粒子を析出させることで粗化めっき層を形成する粗化めっき層形成工程と、を有する粗化処理銅箔の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、前記粗化めっき層上に粗化粒子の脱落を防止する平滑めっき層を形成する平滑めっき層形成工程を有し、表面粗さ（Ｒｚ）が０．７μｍ以上２μｍ以下となるように、前記粗化めっき層形成工程と前記平滑めっき層形成工程とを所定回数繰り返して行う第１又は第２の態様の粗化処理銅箔の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、銅素地と、厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下である下地めっき層と、めっき液のレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるような速度で、前記銅素地が前記めっき液中を走行して粗化粒子が析出されることで形成される粗化めっき層と、を備える粗化処理銅箔が提供される。
【００１２】
本発明の第５の態様によれば、銅素地と、厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下である下地めっき層と、めっき液のレイノルズ数が３．２×１０５以下となるような速度で、前記銅箔が前記めっき液中を走行して粗化粒子が析出されることで形成される粗化めっき層と、を備える粗化処理銅箔が提供される。
【００１３】
本発明の第６の態様によれば、表面粗さ（Ｒｚ）が０．７μｍ以上２μｍ以下である第４又は第５の態様の粗化処理銅箔が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる粗化処理銅箔の製造方法及び粗化処理銅箔によれば、粗化処理における金属めっきの析出効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる粗化処理銅箔の断面概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に好適に用いられるめっき装置の断面概略図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる粗化処理を行っているめっき装置の部分断面概略図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる粗化処理銅箔の製造工程を示す概略フロー図である。
【図５】本発明の一実施例にかかる粗化処理の析出効率と下地めっき層の厚さとの関係を示すグラフ図である。
【図６】本発明の一実施例にかかるレイノルズ数と入力電流密度の下限値との関係、及びレイノルズ数と入力電流密度の上限値との関係を示すグラフ図である。
【図７】本発明の一実施例にかかる入力電流値比と表面粗さ（Ｒｚ）との関係を示すグラフ図である。
【図８】層流境界層の厚さと、先端からの距離との関係を示すグラフ図である。
【図９】粗化処理の際に銅箔上に発生したガスの様子を示す模式図である。
【図１０】めっき処理面から５０μｍの位置での相対流速と、先端からの距離との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、本発明の実施形態の説明に先立ち、発明者等が得た知見について説明する。
【００１７】
例えば、電極として陽極板が設けられ、めっき金属として銅（銅イオン）を含有するめっき液が投入されためっき槽を用いて粗化処理（粗化めっき処理）を行い、粗化処理銅箔を形成する場合、粗化処理が進行するにつれて、電極表面における銅イオンの濃度が減少する。このため、めっき槽内のめっき液を撹拌する（循環させる）ことで、めっき液中の銅イオンは電極表面に運ばれる。そして、粗化処理により、めっき液中の銅イオンが全て消費されてしまうと、電極表面の反応物濃度が０になる。このときの電流密度を限界電流密度といい、金属イオンの析出効率（電流効率）は、入力電流密度に対する限界電流密度の比となる。なお、通常、入力電流密度の方が限界電流密度よりも高い。
【００１８】
粗化処理において析出効率を向上させるためには、入力電流密度と限界電流密度との差を小さくする必要がある。そこで、入力電流密度を限界電流密度に近づけるべく、入力電流密度を低下させると、いわゆる粗化抜けが発生し、所望とする粗化処理を行うことができない場合があった。すなわち、例えば、粗化めっき層に粗化されない部分が局所的に発生したり、粗化めっき層に形成された粗化粒子が小さくなり、所望とする表面粗さを得られない場合がある。
【００１９】
そこで、入力電流密度と限界電流密度との差を小さくするため、限界電流密度を増加させることが考えられる。限界電流密度は、下記の（式１）に示すレビッチの式から算出できる。なお、（式１）中、ｉは限界電流値（ｍＡ）であり、ｎは反応電子数であり、Ｆはファラデー定数（Ｃ／ｍｏｌ）であり、Ａは電極表面積（ｃｍ２）であり、Ｃはめっき液中の金属イオン濃度（ｍｏｌ・ｄｍ−３）であり、Ｄは拡散係数（ｃｍ・ｓ−１）であり、νはめっき液の動粘度（ｃｍ２・ｓ−１）であり、ωはライン速度である。
（式１）
ｉ＝０．６２・ｎ・Ｆ・Ａ・Ｃ・Ｄ２／３・ν―１／６・ω１／２
【００２０】
電流密度は、単位面積当たりに流れる電流量であるため、限界電流値が増加すると、限界電流密度が増加する。従って、上記（式１）から、ライン速度（銅素地の走行速度）が上昇すると、限界電流値が増加することが分かる。すなわち、限界電流密度は、めっき液の撹拌状態に比例して増減することが分かる。
【００２１】
しかしながら、本発明者等が鋭意検討した結果、粗化処理を行う際、銅箔の走行速度がめっき液のレイノルズ数が１．８×１０５以上となるような速度であると、入力電流密度と限界電流密度との差を小さくすることはできても、水素ガス等のガスが発生し、金属イオンの析出効率が低下する場合があることが確認された。また、めっき液のレイノルズ数が１．８×１０５以上となると、粗化処理銅箔上に木目のような模様（木目模様）が形成されてしまい、均一な外観を得ることができない場合があることも確認した。すなわち、レイノルズ数が１．８×１０５以上であるめっき液中では、銅箔上で発生したガスが銅箔上から離脱せずに銅箔上を移動する場合があり、その結果、粗化処理銅箔の表面に木目模様が形成される場合があることを確認した。
【００２２】
そこで、本発明者等は、粗化処理を行う際の銅箔の走行速度を上昇させた際、粗化処理銅箔の表面に形成される木目模様について検討した。まず、粗化処理を行う際のめっき液のレイノルズ数を算出した。すなわち、粗化処理銅箔の表面に木目模様が形成される際、めっき液中で層流が発生しているのか、乱流が発生しているのかを確認した。レイノルズ数Ｒｅは下記の（式２）によって算出される。なお、（式２）中、ρはめっき液密度（ｋｇ／ｍ３）、ｖは相対液速度（ライン速度）（ｍ／ｓ）、ｘは銅箔表面における先端からの距離（ｍ）、μはめっき液粘度（Ｐａ・ｓ）である。ここで、先端とは、めっき槽内に設けられた電極（陽極板）の最下端と対向する位置を言う。
（式２）
Ｒｅ＝（ρ・ｖ・ｘ）／μ
【００２３】
レイノルズ数Ｒｅの算出にあたり、ρ＝１１４０ｋｇ／ｍ３、μ＝２．０ＭＰａ・ｓとした。そして、例えばｖ＝１５ｍ／分、ｘ＝１．０ｍとして、これらを上記（式２）に代入すると、粗化処理を行うめっき液中のレイノルズ数（最大レイノルズ数）Ｒｅは１．４×１０５となる。また、ｖ＝３０ｍ／分とすると、粗化処理を行うめっき液中のレイノルズ数（最大レイノルズ数）Ｒｅは２．８×１０５となる。
【００２４】
ここで、めっき槽内のめっき液の流れが平板（例えばめっき槽内に設けられる陽極板）に沿う流れの場合、流れが層流から乱流に変わるレイノルズ数Ｒｅは約３．２×１０５である。従って、ｖ＝１５ｍ／分、ｖ＝３０ｍ／分のいずれの場合も、めっき液中には層流が発生している。例えばｖ＝３５ｍ／分、ｘ＝１．０ｍであったり、ｖ＝１５ｍ／分、ｘ＝２．３ｍ以上であると、めっき液中には乱流が発生する。
【００２５】
めっき液中に層流が発生している場合、めっき液中を走行している銅箔のめっき処理面には、層流境界層が形成される。層流境界層内では、めっき液中を走行する銅箔に対して平行方向の流れしかない。層流境界層の厚さδは、下記の（式３）により算出される。なお、（式３）において、ｘは銅箔表面における陽極板の最下端と対向する位置からの距離（ｍ）（以下では、「先端からの距離」とも言う。）であり、Ｒｅはレイノルズ数である。
（式３）
2014148707.tif 000003
【００２６】
上記（式３）において、先端からの距離ｘの値を変えて層流境界層の厚さを計算して算出した結果を、図８に示す。図８は、層流境界層の厚さと、先端からの距離と、の関係を示すグラフ図である。図８から、層流境界層の厚さは、先端からの距離が長くなるほど厚くなることを確認した。
【００２７】
粗化処理を行う際、めっき液中を走行するめっき処理面（銅箔表面）に５０μｍ程度の大きさのガスが発生するとする。めっき液中で銅箔が静止している場合、銅箔上で発生したガスが成長して浮力が表面張力を上回れば、ガスは銅箔上から離脱する。これに対し、めっき液中を銅箔が走行する場合、例えば図９に示すように、銅箔上で発生したガス１５が成長するほど、ガス１５が銅箔に押さえ付けられる力が大きくなる。ガス１５が銅箔に押さえ付けられる力は、銅箔と接触する箇所とは反対側に加わる力（Ｆ１）と、銅箔と接触する箇所に加わる力（Ｆ２）との差である。ガス１５の浮力（Ｆ３）が、ガス１５が銅箔に押さえ付けられる力を上回ったとき、ガス１５が銅箔上から離脱する。
【００２８】
銅箔が所定の速度（１５ｍ／分、３０ｍ／分）でめっき液中を走行している場合、所定位置（めっき処理面からの距離が５０μｍの位置）でのめっき液の相対的な流速（相対流速）を計算した。図１０は、相対流速と先端からの距離との関係示すグラフ図である。図１０から、銅箔がめっき液中を走行している場合、層流境界層内では、めっき槽内を走行する銅箔のめっき処理面（ワーク壁面）の長さ（先端からの距離）が長くなるにしたがってめっき液の流速が速くなることが確認できる。すなわち、ガスが成長するほど、ガス１５にかかる圧力Ｆ１とＦ２との差が大きくなり、ガス１５が銅箔に押さえ付けられる力が強くなるため、ガス１５が銅箔上から離脱しにくくなる。その結果、銅箔上で発生したガス１５が成長し、ガス１５の浮力がガス１５が銅箔に押さえ付けられる力を上回るまでの間、ガス１５は銅箔上を滑るように移動するため、銅箔上に木目模様が形成されてしまうことを確認した。
【００２９】
本発明は、本発明者等が得た上述の知見に基づいてなされたものである。
【００３０】
＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明にかかる粗化処理銅箔及びこの粗化処理銅箔の製造方法の一実施形態について説明する。
【００３１】
（１）粗化処理銅箔の構成
まず、本実施形態にかかる粗化処理銅箔について、主に図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態にかかる粗化処理銅箔の断面概略図である。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態にかかる粗化処理銅箔１は、銅素地２を備えている。銅素地２としては、例えば電解銅箔や圧延銅箔等を用いることができる。電解銅箔は、例えばチタンなどの回転する陰極ドラムと、この陰極ドラムに沿って配置される不溶性陽極とを用い、さらにめっき液を用いて陰極ドラム上に析出（電気めっき）された銅を引き剥がすことにより連続的に形成される。圧延銅箔は、鋳造された銅の塊（インゴット、ケーク等）を繰り返し圧延及び焼鈍して薄く平らにすることにより形成される。
【００３３】
銅素地２の少なくとも片面上には、下地めっき層３が設けられている。下地めっき層３の厚さは、０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下である。下地めっき層３は、例えばニッケル（Ｎｉ）を含有するめっき液を用いためっき処理によって形成される。これにより、後述する粗化めっき層形成工程において、粗化処理におけるめっき金属（例えば銅イオン）の析出効率（電流効率）を向上させることができる。すなわち、後述する粗化めっき層形成工程において、水素ガス等のガスの発生を抑制する（ガスの発生率を低下させる）ことができる。
【００３４】
下地めっき層３の厚さが０．５ｇ／ｍ２以下であると、後述する粗化めっき層形成工程において、めっき金属（例えば銅イオン）の析出効率が低下する場合がある。すなわち、銅素地２として例えば圧延銅箔が用いられる場合、銅素地２の表面に凹凸が形成され、平坦でない（平坦度が低い）場合がある。従って、下地めっき層３の厚さが薄いと、銅素地２の表面の凹凸を埋めきれない場合がある。このため、後述する粗化めっき層形成工程において、銅素地２（下地めっき層３）の表面上で銅イオン濃度の濃淡ムラが局所的に発生する場合がある。銅イオン濃度が低い箇所では、銅イオンより水素イオンの方が還元されやすいため、析出効率が低下するものと推測される。また、下地めっき層３上にガスピットと呼ばれる水素ガス発生箇所が形成される場合がある。
【００３５】
下地めっき層３の厚さが１．８ｇ／ｍ２を超えると、後述する粗化めっき層形成工程において析出効率が低下する場合がある。すなわち、下地めっき層３の平坦度が高くなりすぎるため、粗化めっき層形成工程において、銅素地２（下地めっき層３）の表面でガスが発生した場合、ガスが下地めっき層３上から離脱しにくくなる場合がある。このため、銅イオンが還元されることが阻害されるため、析出効率が低下するものと推測される。また、ガスが下地めっき層３上を移動するため、粗化処理銅箔１上に木目模様が生じる場合がある。
【００３６】
下地めっき層３の表面上には、所定の表面粗さ（例えばＲｚが０．７μｍ以上２μｍ以下、好ましくは０．７μｍ以上１．４μｍ以下）及び所定の厚さを有する粗化めっき層４が設けられている。粗化めっき層４は、めっき金属として例えば銅（銅イオン）を含有するめっき液を用いためっき処理（粗化処理）によって、下地めっき層３上に粗化粒子を析出させることで設けられている。すなわち、粗化めっき層４は、下地めっき層３が設けられた銅素地２が、例えば銅を含むめっき液中を走行することで形成される。下地めっき層３が設けられた銅素地２は、めっき液中の相対的なレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるような速度でめっき液中を走行する。これにより、粗化めっき層４が形成される際のめっき金属の析出効率を向上させることができる。
【００３７】
粗化めっき層４上には、粗化めっき層４が備える粗化粒子の脱落を抑制する平滑めっき層５が設けられている。平滑めっき層５は、めっき金属として例えばニッケル（Ｎｉ）等を含有するめっき液を用いためっき処理によって形成される。
【００３８】
平滑めっき層５上には、粗化処理銅箔１に錆が生じることを抑制する防錆めっき層６が設けられている。防錆めっき層６は、めっき金属として例えばニッケル（Ｎｉ）や亜鉛（Ｚｎ）等を含有するめっき液を用いためっき処理によって形成される。
【００３９】
（２）めっき処理装置の構成
ここで、銅素地２上にめっき処理を行うめっき装置について図２を用いて説明する。図２は縦型のめっき装置１０の概略構成図を示す。図２に示すめっき装置１０は、銅素地２に電気めっきを行う、いわゆるリール・ツー・リール方式のめっき装置である。
【００４０】
図２に示すように、めっき装置１０は、所定のめっき金属である金属イオン（例えば銅イオン）を含有するめっき液１１が投入されるめっき槽１２を備えている。めっき槽１２内のめっき液１１は、随時、めっき処理により消費された成分の補充や新たに建浴されためっき液１１の投入とともに循環されるように構成されている。
【００４１】
めっき槽１２内には、陽極板１３が設けられている。陽極板１３としては、例えば、チタン板等の表面に酸化イリジウム、白金等を被覆した不溶性陽極板を用いることができる。また、めっき液１１の種類に応じて、陽極板１３として可溶性陽極板が用いられてもよい。陽極板１３の幅方向における長さは、必要めっき幅によって決められる。すなわち、銅素地２の幅方向における長さに対してめっき処理を行うべき幅によって決められる。めっき槽１２内に設けられる陽極板１３の数は、１枚であっても良いし、必要に応じて複数枚であっても良い。例えば、図３に示すように、粗化処理を行うめっき槽１２では、めっき処理が行われると同時に、銅素地２（下地めっき層３）上で水素ガス等のガス１５が発生する。従って、１枚の陽極板１３がめっき槽１２の入り側に設けられているとよい。これにより、銅素地２上で発生したガス１５が銅素地２上に留まることを抑制できる。また、めっき槽１２内に例えば２枚の陽極板１３が設けられる場合（例えば図４参照）、銅素地２に対して２回連続してめっき処理が行われるように、２枚の陽極板１３がそれぞれめっき槽１２内に配設されている。
【００４２】
銅素地２と陽極板１３との間には、イオン交換膜が設けられていてもよい。これにより、めっき液１１中に添加される添加剤によっては、添加剤の消費が早くなることを抑制できる。例えば、陽極板１３として不溶性陽極板が用いられ、めっき液１１中に有機化合物成分を含む添加剤が用いられた場合、イオン交換膜が設けられていると、添加剤の消費抑制効果がより顕著となる。
【００４３】
めっき槽１２内及びめっき槽１２外には、銅素地２を搬送する搬送ロール１４が設けられている。すなわち、銅素地２がめっき槽１２内を陽極板１３に対して平行に走行するように、例えば３本の搬送ロール１４がそれぞれ設けられている。
【００４４】
このめっき装置１０では、所定の幅を有する長尺の銅素地２が、図示しない送り出しリールから送り出され、複数の搬送ロール１４を介してめっき液１１を入れためっき槽１２内を走行して、図示しない巻き取りロールに巻き取られる。そして、銅素地２がめっき槽１２内を通過する際、銅素地２の片面（銅素地２の陽極板１３と対向する面）がめっき液１１中で陰極電解されることで、銅素地２に連続的に粗化処理等のめっき処理が行われる。これにより、銅素地２の片面に金属が析出されて粗化めっき層等の金属めっき層が形成される。
【００４５】
（３）粗化処理銅箔の製造方法
次に、本実施形態にかかる粗化処理銅箔１の製造方法の一実施形態について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態にかかる粗化処理銅箔１の製造工程を示す概略フロー図である。図４に示すように、本実施形態にかかる粗化処理銅箔１は、連続めっきライン上で製造される。
【００４６】
（脱脂工程）
本実施形態にかかる粗化処理銅箔１の製造方法では、まず、銅素地２を準備する。そして、銅素地２のめっき処理の前処理として例えば電解脱脂を行う。すなわち、銅素地２を例えばアルカリ溶液中で陰極電解し、銅素地２の表面に付着した油等を除去する。
【００４７】
（酸洗工程）
脱脂工程が終了した後、銅素地２に例えば電解酸洗を行う。すなわち、銅素地２を例えば塩酸や硫酸等の酸に浸漬し、銅素地２の表面の酸化膜や、錆等を除去するとともに、銅素地２の表面を活性化させる。
【００４８】
（下地めっき層形成工程）
酸洗工程が終了した後、銅素地２の少なくとも片面に厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下である下地めっき層３を形成する。すなわち、銅素地２を、例えば２枚の陽極板１３が設けられ、めっき金属としてニッケル（Ｎｉ）イオンを含有するめっき液１１ａが投入されためっき槽１２ａ（以下、下地めっき槽１２ａとも言う。）内を走行させつつ、めっき液１１ａに所定の電流密度（入力電流密度）の電流を通電してめっき処理を行い、銅素地２の少なくとも片面に下地めっき層３を形成する。なお、下地めっき槽１２ａ内に設けられる陽極板１３の数は、銅素地２の走行速度及び形成する下地めっき層３の厚さによって増減可能である。
【００４９】
（粗化めっき層形成工程）
下地めっき層形成工程が終了した後、下地めっき層３上に粗化めっき層４を形成する。すなわち、所定厚さの下地めっき層３を形成した銅素地２を、例えば１枚の陽極板１３が設けられ、めっき金属として銅イオンを含有するめっき液１１ｂが投入されためっき槽１２ｂ（以下、粗化めっき槽１２ｂとも言う。）内を走行させつつ、めっき液１１ｂに所定の電流密度（入力電流密度）の電流を通電してめっき処理（粗化処理）を行い、下地めっき層３上に粗化めっき層４を形成する。このとき、粗化めっき槽１２ｂ中のめっき液１１ｂの相対的なレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるような速度で、下地めっき層３を形成した銅素地２を走行させる。すなわち、粗化めっき槽１２ｂ中のめっき液１１ｂのレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるように、連続めっきラインにおけるライン速度を調整する。
【００５０】
これにより、粗化処理において、めっき金属の析出効率を向上させることができる。すなわち、粗化めっき槽１２ｂ内を走行する銅素地２の速度を上昇させると、限界電流密度が増加する。このため、入力電流密度と限界電流密度との差を小さくできる。従って、粗化めっき槽１２ｂ内を走行する銅素地２上でガス１５が発生することを抑制でき、析出効率を向上させることができる。
【００５１】
また、粗化めっき槽１２ｂ内のめっき液１１ｂのレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下の範囲では、めっき液１１ｂは層流となる。層流域では、めっき液１１ｂは、粗化めっき槽１２ｂ内を走行する銅素地２に対して平行方向の流れとなる。このため、粗化めっき槽１２ｂ内を走行する銅素地２上でガス１５が発生した場合であっても、銅素地２上からガス１５を容易に離脱させることができる。従って、粗化めっき層４の表面に木目模様が形成されることを抑制できる。その結果、粗化処理銅箔１の表面上に木目模様が形成されることを抑制できる。
【００５２】
ここで、銅素地２上からのガス１５の離脱（ガス離れ性）について説明する。上述し、また図９に示すように、めっき液１１ｂ中を走行する銅素地２上で発生したガス１５には、銅素地２に押さえ付けられる力と浮力とが加わる。銅素地２上のガス１５は、銅素地２に押さえ付けられる力よりも浮力が大きくなったときに、銅素地２上から離脱する。ガス１５に加わる銅素地２に押さえ付けられる力は、銅素地２（下地めっき層３）の表面とガス１５との間の界面での表面張力と接触長Ｌ（図９参照）とを乗じることで算出される。接触長Ｌとは、粗化めっき層４（銅素地２）と接触するガス１５の断面長さである。浮力は、めっき液１１ｂの液密度とガス密度との差に、ガス体積及び重力加速度を乗じることで算出される。
【００５３】
ガス離れ性を向上させるためには、ガス１５に加わる浮力が一定であるとすると、銅素地２に押さえ付けられる力を小さくする必要がある。すなわち、銅素地２（下地めっき層３）の表面とガス１５との間の界面での表面張力を小さくする必要がある。しかしながら、めっき液１１中を走行する銅素地２の表面とガス１５との間の界面のエネルギは一定であるため、表面張力は変わらない。
【００５４】
一方、粗化処理の際に、銅素地２上で発生したガス１５は、ガス１５自身による表面張力によって最小体積（球形に近い）に保とうとする。このため、粗化処理が進み、粗化粒子が成長するにしたがって、ガス１５は粗化粒子の間に入り込むことがなくなる。従って、粗化粒子が成長するにしたがって、ガス１５は、粗化粒子の先端と接触することになり、接触面積が小さくなる。すなわち、粗化処理が進むにつれて、上述の接触長Ｌが短くなる。その結果、ガス１５に加わる銅素地２に押さえ付けられる力を小さくできるため、ガス離れ性を向上させることができる。
【００５５】
従って、ガス離れ性を向上させるためには、粗化粒子の成長速度を上げる必要がある。すなわち、粗化処理を行うめっき液１１ｂに通電する電流の密度（入力電流密度）を増加させる必要がある。しかしながら、上述したように、粗化処理における金属めっきの析出効率を向上させるためには、入力電流密度と限界電流密度との差を小さくする必要がある。通常、入力電流密度の方が限界電流密度よりも高い。このため、ライン速度上昇による限界電流密度の増加量より、入力電流密度の増加量が小さくなるように、ライン速度の上昇に併せて入力電流密度を調整して増加させるとよい。これにより、粗化処理の析出効率をより向上させつつ、ガス離れ性を向上させることができる。すなわち、省エネルギ化を図りつつ、粗化処理銅箔１上に木目模様が形成されることを抑制できる。
【００５６】
また、銅素地２の走行速度、すなわち連続めっきラインにおけるライン速度が上昇するので、粗化処理銅箔１の生産性（時間当たりの生産量）を向上させることができる。
【００５７】
めっき液１１ｂ中のレイノルズ数が１．７×１０５未満であると、限界電流密度を増加させることができない場合がある。すなわち、入力電流密度と限界電流密度との差を小さくすることができず、粗化処理におけるめっき金属の析出効率を向上させることができない場合がある。一方で、めっき液１１ｂ中のレイノルズ数が２．５×１０５を超えると、粗化めっき槽１２ｂ内を走行する銅素地２の速度が速すぎるため、銅素地２上で水素ガス等のガス１５が発生してしまった場合、ガス１５（ガス分子）に加わるめっき液１１ｂの流れ方向の力（本実施形態では、下向きの力）が大きくなる。このため、ガス１５に加わる浮力が、ガス１５に加わる銅素地２に押さえ付けられる力よりも大きくなるまでに時間がかかり、ガス１５が銅素地２上から離脱しにくくなる場合がある。その結果、銅素地２（粗化めっき層４）上に木目模様が形成されることで、粗化処理銅箔１に木目模様が形成されてしまう場合がある。
【００５８】
（平滑めっき層形成工程）
粗化めっき層形成工程が終了したら、粗化めっき層４上に平滑めっき層５を形成する。すなわち、粗化めっき層４を形成した銅素地２を、例えば２枚の陽極板１３が設けられ、ニッケル（Ｎｉ）イオンを含有するめっき液１１ｃが投入されためっき槽１２ｃ内を走行させつつ、めっき液１１に通電してめっき処理を行い、粗化めっき層４上に平滑めっき層５を形成する。
【００５９】
（防錆めっき層形成工程）
平滑めっき層形成工程が終了したら、平滑めっき層５上に防錆めっき層６（防錆層）を形成する。すなわち、平滑めっき層５を形成した銅素地２を、例えば２枚の陽極板１３が設けられ、例えばニッケル（Ｎｉ）イオンを含有するめっき液１１ｄが投入されためっき槽１２ｄ内を走行させつつ、めっき液１１に通電してめっき処理を行い、平滑めっき層５上に防錆めっき層６を形成する。これにより、本実施形態にかかる粗化処理銅箔１が製造されて、その製造工程を終了する。
【００６０】
（４）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【００６１】
本実施形態によれば、粗化処理銅箔１は、銅素地２上に厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下の下地めっき層３を備えている。また、粗化処理銅箔１は、下地めっき層３上に形成された粗化めっき層４を備えている。粗化めっき層４は、めっき液１１ｂのレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるような速度で、下地めっき層３が形成された銅素地２が粗化めっき槽１２ｂ内のめっき液１１ｂ中を走行して粗化処理（粗化めっき層形成工程）が行われることで形成されている。これにより、粗化処理において、銅素地２の表面（下地めっき層３の表面）上で水素ガス等のガス１５の発生を抑制させ、例えば銅イオン等のめっき金属の析出効率を向上させることができる。
【００６２】
また、銅素地２の表面（下地めっき層３の表面）上でガス１５が発生した場合であっても、銅素地２上からガス１５を素早く離脱させることができる。これにより、ガス１５が銅素地２上を滑ることが抑制されるため、粗化処理銅箔１の表面に木目模様が形成されることを抑制できる。その結果、粗化処理銅箔１の外観を向上させることができる。
【００６３】
また、粗化処理の析出効率を向上させることで、粗化処理の処理時間を短縮することができ、省エネルギ化を図ることができる。また、ガス１５の発生を抑制しつつ、従来よりもライン速度を上昇させることができるので、粗化処理銅箔１の生産性を向上させることもできる。
【００６４】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００６５】
上述の実施形態では、粗化処理のめっき液１１ｂの相対的なレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるように、粗化処理における銅素地２の走行速度（連続めっきラインにおけるライン速度）を調整したが、これに限定されるものではない。この他、粗化処理のめっき液１１ｂの相対的なレイノルズ数が３．２×１０５以上となるように、粗化処理における銅素地２の走行速度（連続めっきラインのライン速度）を調整してもよい。すなわち、粗化処理のめっき液１１ｂ中に乱流（乱流域）を生じさせてもよい。これにより、粗化処理の析出効率を向上させることができる。
【００６６】
また、めっき液１１ｂ中に乱流域では、銅素地２上にガス１５が発生した場合であっても、ガス１５を銅素地２上から素早く離脱させることができ、ガス離れ性を向上させることができる。すなわち、上述したように、めっき液１１ｂ中の層流域では、めっき液１１ｂ中を走行する銅素地２に対して平行方向の流れしか生じない。これに対し、めっき液１１ｂ中の乱流域では、めっき液１１ｂ中を走行する銅素地２に対して平行方向の流れだけでなく、例えば垂直方向等の流れも生じる。このため、めっき液１１ｂ中の乱流域では、めっき液１１ｂ中を走行する銅素地２上でガス１５が発生した場合であっても、ガス１５の近傍が乱流によって撹拌されてガス１５に上昇方向（すなわち浮力と同方向）の力が加わる。従って、ガス１５は銅素地２上を滑ることなく、銅素地２上から素早く離脱するため、粗化処理銅箔１の表面に木目模様が形成されることを抑制できる。その結果、粗化処理銅箔１の外観を向上させることができる。
【００６７】
また、めっき液１１中に乱流域を生じさせた場合、ガス離れ性を向上させるために、粗化粒子の成長速度を上昇させる必要がない。このため、めっき液１１ｂに通電する電流の入力電流密度を増加させる必要がない。従って、粗化処理における銅素地２の走行速度を上昇させることで増加した限界電流密度の分だけ、入力電流密度と限界電流密度との差が小さくなり、粗化処理の析出効率が向上する。
【００６８】
また、上述の実施形態では、粗化めっき層形成工程と平滑めっき層形成工程とをそれぞれ１回ずつ行ったが、これに限定されるものではない。すなわち、粗化めっき層形成工程と平滑めっき層形成工程とは、粗化めっき層４の厚さが所定の厚さとなり、粗化処理銅箔１の表面粗さ（Ｒｚ）が０．７μｍ以上２μｍ以下、好ましくは０．７μｍ以上１．４μｍ以下になるように、所定回数繰り返し行ってもよい。
【００６９】
また、上述の実施形態では、粗化処理銅箔１が防錆めっき層６を備える場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、粗化処理銅箔は、防錆めっき層６を備えていなくてもよい。
【００７０】
また、上述の実施形態では、粗化処理銅箔１を連続めっきラインによって製造したが、これに限定されるものではない。すなわち、粗化処理のめっき液１１ｂのレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下、又は３．２×１０５以上となるように、粗化処理における銅素地２の走行速度が調整されていれば、例えば、下地めっき層形成工程と、粗化めっき層形成工程と、をそれぞれ異なるラインで行ってもよい。
【実施例】
【００７１】
次に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７２】
（下地めっき層の厚さの評価）
粗化処理の条件を一定とし、下地めっき層の厚さと粗化処理時のめっき金属（銅イオン）の析出効率との関係について評価した。すなわち、まず、銅素地の片面上に下地めっき処理を行って下地めっき層を形成した。その後、粗化処理を行って下地めっき層上に粗化めっき層を形成し、粗化処理銅箔を作製した。下地めっき処理条件は、銅濃度を１８０ｇ／Ｌとし、めっき液温度を４０℃とし、入力電流密度を２〜１５Ａ／ｄｍ２とした。粗化処理条件は、銅濃度を８５ｇ／Ｌとし、めっき液温度を２５℃とし、入力電流密度を４４Ａ／ｄｍ２とした。また、粗化処理において、めっき液の最大レイノルズ数が１．８×１０５となるようなライン速度、液密度、液粘度、電極長さで実験を行った。
【００７３】
上述の条件で、下地めっき層の厚さを異ならせた数種類の粗化処理銅箔を作製した。これらの粗化処理銅箔について、下地めっき層の厚さと粗化処理の析出効率を測定して算出した。その結果を図５にグラフ図で示す。
【００７４】
図５から、下地めっき層の厚さが１．８ｇ／ｍ２以下であると、粗化処理の析出効率が高くなることを確認した。また、下地めっき層の厚さが０．５ｇ／ｍ２以下であると、粗化処理の析出効率が低下することを確認した。また、下地めっき層の厚さが０．５ｇ／ｍ２以下であると、粗化処理銅箔の表面に、ガスピットと呼ばれるガス１５の発生箇所が多数形成されていることを確認した。
【００７５】
（外観評価）
次に、実施例１〜５及び比較例１を含む各試料を作製し、試料の外観を評価した。すなわち、各試料の表面に木目模様が生じているか否かを確認して評価した。
【００７６】
［実施例１］
実施例１では、連続めっきライン（一連のライン）で行い、下地めっき層と、粗化めっき層と、平滑めっき層と、防錆めっき層とを備える粗化処理銅箔を作製した。このとき、粗化処理のめっき液中のレイノルズ数が１６７０２０となるようなライン速度で銅素地を走行させた。下地めっき処理では、銅素地上に厚さが１．２ｇ／ｍ２である下地めっき層を形成した。粗化処理では、入力電流密度を４４Ａ／ｄｍ２とし、下地めっき層上に粗化めっき層を形成した。このときの入力電流密度は、入力電流密度の下限値（Ｉｍｉｎ）である。このようにして作製した粗化処理銅箔を実施例１の試料とした。
【００７７】
［実施例２〜５及び比較例１］
ライン速度と粗化処理の入力電流密度とを表１に示すように変更したこと以外は、上述の実施例１と同様にして、実施例２〜５及び比較例１等の種々の粗化処理銅箔を作製した。
【００７８】
【表１】
2014148707.tif 000004
【００７９】
これらの各種試料について、表面に木目模様が発生しているか否かを確認した。表面に木目模様が発生せず、外観が良好である試料を○とした。表面に木目模様が発生し、外観が悪い試料を×とした。また、外観が良好である試料のうち、限界電流密度比が入力電流密度比より低い試料を◎とした。
【００８０】
なお、限界電流密度比は、めっき液のレイノルズ数が１３７７９２であるとき（比較例１の試料）の限界電流密度に対する、各試料のめっき液のレイノルズ数における限界電流密度の比である。限界電流密度比は、上記（式１）に示すレビッチ式から算出した。すなわち、上記（式１）から、ライン速度の平方根に限界電流値が比例していることが分かる。従って、限界電流密度は、レイノルズ数の平方根に比例するので、限界電流密度比は、レイノルズ数比の平方根に比例することになる。これにより、各めっき液のレイノルズ数における限界電流密度比を算出した。また、入力電流密度比は、入力電流密度が４１Ａ／ｄｍ２に対する各試料の入力電流密度の比である。各限界電流密度比及び各入力電流密度比は、表１に示す通りである。
【００８１】
表１に示す各試料のうち、レイノルズ数が１８３７２３、入力電流密度が４４Ａ／ｄｍ２の条件下で作製した粗化処理銅箔を実施例２の試料とした。レイノルズ数が１８３７２３、入力電流密度が４６Ａ／ｄｍ２の条件下で作製した粗化処理銅箔を実施例３の試料とした。レイノルズ数が２００４２５、入力電流密度が４６Ａ／ｄｍ２の条件下で作製した粗化処理銅箔を実施例４の試料とした。レイノルズ数が２５０５３１、入力電流密度が５２Ａ／ｄｍ２の条件下で作製した粗化処理銅箔を実施例５の試料とした。レイノルズ数が１３７７９２、入力電流密度が４１Ａ／ｄｍ２の条件下で作製した粗化処理銅箔を比較例１の試料とした。
【００８２】
実施例２，４，５の入力電流密度は、各レイノルズ数において確認できた入力電流密度の下限値（Ｉｍｉｎ）である。実施例２，４，５の入力電流密度の下限値（Ｉｍｉｎ）はそれぞれ、めっき液のレイノルズ数が１．８×１０５〜２．５×１０５である場合は、下記の（式４）により表される。なお、（式４）中、Ｒｅはレイノルズ数である。
（式４）
Ｉｍｉｎ＝０．０００１１Ｒｅ＋２４
【００８３】
なお、実施例１，２，４，５の入力電流密度の上限値（Ｉｍａｘ）は、限界電流密度比と、比較例１の入力電流密度（４１Ａ／ｄｍ２）との積になる。すなわち、実施例１，２，４，５の入力電流密度の上限値（Ｉｍａｘ）は、下記の（式５）で表される。（式５）中、Ｒｅはレイノルズ数である。レイノルズ数と入力電流密度の下限値との関係、及びレイノルズ数と入力電流密度の上限値との関係をそれぞれ図６に示す。
（式５）
2014148707.tif 000005
【００８４】
また、実施例１〜２、実施例４〜５及び比較例１の各試料である防錆めっき層まで形成した粗化処理銅箔の表面粗さ（Ｒｚ）を測定した。表面粗さ（Ｒｚ）は、ＪＩＳＢ０６０１（１９９４）に基づいて測定した、十点の平均粗さである。実施例１の表面粗さ（Ｒｚ）は１．２μｍであり、実施例２の表面粗さ（Ｒｚ）は０．９μｍであり、実施例４の表面粗さ（Ｒｚ）は０．８μｍであり、実施例５の表面粗さ（Ｒｚ）は０．７μｍであり、比較例１の表面粗さ（Ｒｚ）は１．１μｍであった。
【００８５】
実施例１，２，４，５から、粗化処理のめっき液のレイノルズ数が高くなるにつれて、すなわち粗化処理を行うめっき液中を走行する銅素地の走行速度が上昇するにつれて、粗化処理銅箔の表面粗さ（Ｒｚ）が小さくなることを確認した。すなわち、銅素地上に析出される粗化粒子の大きさが小さくなることを確認した。従って、実施例１，２，４，５では、粗化処理及び平滑処理を所定回数繰り返して行った。これにより、表面粗さ（Ｒｚ）を比較例１の試料と同程度にすることができることを確認した。
【００８６】
また、図７に入力電流値比と表面粗さとの関係をグラフ図で示す。図７で用いた各試料は、粗化処理のめっき液のレイノルズ数を１．８×１０５とし、入力電流値をそれぞれ異ならせたこと以外は、上述の実施例１と同様にして作製した。入力電流値比とは、比較例１の入力電流値に対する各試料の入力電流値の比である。従って、入力電流値比が１以下であれば、比較例１にかかる試料に比べて省エネルギ効果が向上していると言える。図７から、比較例１にかかる試料と同程度の表面粗さ（Ｒｚ）では、入力電流値比が０．８５程度となり、１５％程度の省エネルギ化が図れることを確認した。また、図７では、比較例１と比べて省エネルギ化が図れる粗化処理銅箔の表面粗さ（Ｒｚ）は、０．７μｍ以上１．４μｍ以下であることを確認した。
【００８７】
以上の結果から、銅素地上に厚さが０．５ｇ／ｍ２より大きく１．８ｇ／ｍ２以下の下地めっき層を形成し、めっき液のレイノルズ数が１．７×１０５以上２．５×１０５以下となるような速度で、めっき液中を銅素地を走行させ、粗化粒子を析出させる粗化処理を行うことで形成される粗化めっき層とを備える粗化処理銅箔は、粗化処理におけるめっき金属の析出効率を向上させることができることを確認した。すなわち、粗化処理時に銅素地上に発生する水素ガス等のガスの量を抑制できることを確認した。また、粗化処理時に銅素地上にガスが発生した場合であっても、銅素地上からガスを素早く離脱させることができ、ガスが銅素地上を滑ることを抑制できることを確認した。このため、粗化処理銅箔が備える粗化めっき層に木目模様が形成されることを抑制でき、良好な外観を有することを確認した。
【符号の説明】
【００８８】
１      粗化処理銅箔
２      銅素地
３      下地めっき層
４      粗化めっき層
【図１】
2014148707.tif 000006
【図２】
2014148707.tif 000007
【図３】
2014148707.tif 000008
【図４】
2014148707.tif 000009
【図９】
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【図５】
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【図６】
2014148707.tif 000012
【図７】
2014148707.tif 000013
【図８】
2014148707.tif 000014
【図１０】
2014148707.tif 000015