(57)【要約】【課題】ラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔及び回路基板部品の製造方法を提供する。【解決手段】ラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法は、電解方法によって所定の表面を有する銅箔層を形成する工程と、表層にラグビーボール様突起を有する電解銅箔を形成するように銅箔層の所定の表面に粗化処理層を形成する工程とを含む。粗化処理層は、複数のラグビーボール状銅粒子を含み、各２つの隣接するラグビーボール状銅粒子の間に漏斗状様の収容空間を形成する。粗化処理層を形成するステップは、第１回目のめっき粗化処理を実行する工程と、第１回目のめっき硬化処理を実行する工程とを更に含む。第１回目のめっき粗化処理において使用する第１のめっき液中には、３〜４０ｇ／Ｌの銅、１００〜１２０ｇ／Ｌの硫酸、２０ｐｐｍ以下の酸化ヒ素及び５〜２０ｐｐｍのタングステン酸イオンが含まれる。【選択図】図２
2018141229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解方法によって、所定の表面を有する銅箔層を形成する工程と、
前記銅箔層の前記所定の表面に複数のラグビーボール状様の銅粒子を含むと共に各２つの隣接する前記ラグビーボール状様の銅粒子の間に漏斗状様の収容空間が形成される粗化処理層を形成することで、表層にラグビーボール状様突起を有する電解銅箔を形成する工程と
を含み、
前記粗化処理層を形成するステップは、第１回目のめっき粗化処理を実行する工程と第１回目のめっき硬化処理を実行する工程とを更に含み、
前記第１回目のめっき粗化処理に使用する第１のめっき液には、３〜４０ｇ／Ｌの銅、１００〜１２０ｇ／Ｌの硫酸、２０ｐｐｍ以下の酸化ヒ素及び５〜２０ｐｐｍのタングステン酸イオンが含まれる
ことを特徴とするラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項２】
前記第１回目のめっき粗化処理を実行する際に使用する電流密度は４０〜８０Ａ／ｄｍ２であり、
前記所定の表面は粗面又は平滑面である
ことを特徴とする請求項１に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項３】
前記粗化処理層を形成するステップは、第２回目のめっき粗化処理を実行する工程と第２回目のめっき硬化処理を実行する工程とを更に含み、
前記第２回目のめっき粗化処理において前記第１のめっき液を使用し、
前記第２回目のめっき粗化処理を実行する際に使用する電流密度は５０〜９０Ａ／ｄｍ２であり、
前記第２回目のめっき硬化処理のパラメータは前記第１回目のめっき硬化処理のパラメータと同じである
ことを特徴とする請求項２に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項４】
前記粗化処理層を形成するステップでは、前記第１回目のめっき粗化処理、前記第１回目のめっき硬化処理、前記第２回目のめっき粗化処理及び前記第２回目のめっき硬化処理を順次実行することを特徴とする請求項３に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項５】
前記粗化処理層を形成するステップでは、前記第１回目のめっき粗化処理、前記第２回目のめっき粗化処理、前記第１回目のめっき硬化処理及び前記第２回目のめっき硬化処理を順次実行することを特徴とする請求項３に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項６】
前記第１回目のめっき硬化処理を実行する際に使用する第２のめっき液には、５０〜７０ｇ／Ｌの銅、７０〜１００ｇ／Ｌの硫酸及び３０ｐｐｍより低い酸化ヒ素が含まれ、
前記第１回目のめっき硬化処理を実行する際に使用する電流密度は１５〜４０Ａ／ｄｍ２である、
ことを特徴とする請求項１に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項７】
前記粗化処理層に亜鉛合金耐熱層を形成するように、耐熱処理を実行する工程を更に含み、
前記耐熱処理を実行する際に使用する電解液の組成には、１〜４ｇ／Ｌの亜鉛及び０．３〜２．０ｇ／Ｌのニッケルが含まれ、
前記耐熱処理を実行する際に使用する電流密度は０．４〜２．５Ａ／ｄｍ２である
ことを特徴とする請求項１に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項８】
前記粗化処理層に酸化防止層を形成するように、抗酸化処理を実行する工程を更に含み、
前記抗酸化処理を実行する際に使用する電解液の組成には、１〜４ｇ／Ｌの酸化クロム及び５〜２０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウムが含まれ、
前記抗酸化処理を実行する際に使用する電流密度は０．３〜３．０Ａ／ｄｍ２である
ことを特徴とする請求項１に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項９】
前記粗化処理層にシランカップリング剤処理層を形成するように、シランカップリング処理を実行する工程を更に含み、
前記シランカップリング処理を実行する際に０．３〜１．５重量％のシランカップリング剤を使用する
ことを特徴とする請求項１に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項１０】
複数の前記ラグビーボール状様の銅粒子は、長軸の最大直径及び短軸の最大直径を有し、
前記長軸の最大直径は１．６μｍ〜２．５μｍであり、前記短軸の最大直径は１．１μｍ〜２．０μｍであり、
前記短軸の最大直径と前記長軸の最大直径との間の比は０．３〜０．８である
ことを特徴とする請求項１に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項１１】
複数の前記ラグビーボール状様の銅粒子の分布密度は１平方マイクロメートルあたり０．５〜１．７個であり、
各２つの隣接する前記ラグビーボール状様の銅粒子の間の間隔は０．５〜１．８μｍである
ことを特徴とする請求項１に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法によって形成された前記ラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔を提供する工程と、
前記電解銅箔における粗化処理層が樹脂基板に面するように、前記ラグビーボール状様銅粒子を有する前記電解銅箔を前記樹脂基板に向かい合わせに圧着することで、回路基板部品を形成する工程と
を含むことを特徴とする回路基板部品の製造方法。
【請求項１３】
前記ラグビーボール状様銅粒子を有する前記電解銅箔の剥離強度は、少なくとも４ｌｂ／ｉｎより大きいことを特徴とする請求項１２に記載の回路基板部品の製造方法。
【請求項１４】
前記ラグビーボール状様銅粒子を有する前記電解銅箔と前記樹脂基板とを粘接着剤によって結合し、
前記粘接着剤の一部を前記粗化処理層における漏斗状様の収容空間内に充填する
ことを特徴とする請求項１２に記載の回路基板部品の製造方法。
【請求項１５】
前記樹脂基板は、プリプレグ基板又は液晶ポリマー基板であり、
前記ラグビーボール状様銅粒子を有する前記電解銅箔を前記樹脂基板に圧着した際に、前記樹脂基板の一部を前記粗化処理層における漏斗状様の収容空間内に充填する
ことを特徴とする請求項１２に記載の回路基板部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解銅箔及び回路基板部品の製造方法に関し、特に、表層に複数のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法、及び、表層に複数のラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔を使用する回路基板部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板に適用される従来の銅箔は、めっきによって陰極ドラムに原箔が形成された上で、後続の処理プロセスを経て最終的な製品として形成される。後続の処理には、原箔の粗面に粗化処理を実行することで、原箔の粗面に複数の球状銅粒子を形成することによって、銅箔と回路基板との間の接着強度を向上させる。即ち、後続の処理には、銅箔の剥離強度を向上させる工程が含まれる。
【０００３】
しかしながら、近年、電子製品は高周波化、高速化の傾向があり、高周波信号伝送時に、銅箔表面の形状が伝送損失に大きく影響する。表面粗さの大きい銅箔では、信号の伝播距離が長くなり、信号の減衰や遅延の問題が生じる。言い換えれば、銅箔の表面が平滑であるほど信号の伝送時の損失は小さくなる。従って、銅箔表面の平滑性は非常に重要な役割を果たすことになる。
【０００４】
図１は、従来の技術における銅箔の局部断面図である。図１に示すように、従来技術において、銅箔Ｆ１の表面に形成される複数の銅粒子Ｆ１０は略球状であり、且つ大部分の球状の銅粒子Ｆ１０は水平方向の最大寸法が垂直方向の最大寸法より大きい。そのため、高周波伝送に対する需要を満たすように銅箔の粗さを低くすることはできるものの、銅箔を高周波基板と接着させた場合に、銅箔の高周波基板との接着強度が不十分となる。
【０００５】
銅箔表面の粗さを低減することによって高周波信号の伝送損失を低減しようとすると、銅箔と回路基板との圧着の剥離強度が低下する。従って、如何にして銅箔の剥離強度を向上させると同時に銅箔表面の平滑性を維持できるようにするかが、現在、本分野における重要な課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１１６９４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術課題は、従来技術における欠点を解消し得る、ラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔及び回路基板部品の製造方法を提供することにある。
【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、本発明に係るラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法は、以下の工程を含む。電解方法によって、所定の表面を有する銅箔層を形成する。次いで、表層にラグビーボール様突起を有する電解銅箔を形成するように、銅箔層の所定の表面に粗化処理層を形成する。粗化処理層は、複数のラグビーボール状様の銅粒子を含み、且つ各２つの隣接するラグビーボール状様の銅粒子の間に漏斗状様の収容空間を形成する。粗化処理層を形成するステップは、第１回目のめっき粗化処理を実行する工程と、第１回目のめっき硬化処理を実行する工程とを更に含む。第１回目のめっき粗化処理に使用する第１のめっき液には、３〜４０ｇ／Ｌの銅、１００〜１２０ｇ／Ｌの硫酸、２０ｐｐｍ以下の酸化ヒ素及び５〜２０ｐｐｍのタングステン酸イオンが含まれる。
【０００９】
本発明に係る回路基板部品の製造方法は、以下の工程を含む。先ず、上述したラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法によって形成されたラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔を提供する。次いで、上述したラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔を樹脂基板に向かい合わせに圧着することで、回路基板部品を形成する。ラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔は、粗化処理層が樹脂基板に面している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果は、上述したラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法によって、電解銅箔の粗化処理層が複数のラグビーボール状銅粒子又はラグビーボール状様の銅粒子を有するようにすることができる点にある。即ち、ラグビーボール状銅粒子又はラグビーボール状様の銅粒子の幅は、従来技術における球状銅粒子の幅よりも小さい。従って、表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔と樹脂基板とを接着した場合に、従来技術における球状銅粒子を有する電解銅箔に比べ、表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔は樹脂基板との間により大きい接触面積を有しているため、より高い剥離強度を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来技術における電解銅箔の局部断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法のフローチャートである。
【図３】図２の表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法を実行するためのシステムを示す図である。
【図４】本発明の実施例に係る表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の局部断面図である。
【図５】図４の表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔における領域Ｖを示す局部拡大図である。
【図６】本発明の実施例に係る表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による写真である。
【図７】比較例の電解銅箔の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による写真である。
【図８】本発明の実施例に係る表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の集束イオンビーム（ＦＩＢ）写真である。
【図９】本発明の実施例に係る回路基板部品を示す断面図である。
【図１０】図９の回路基板部品における領域Ｘを示す局部拡大図である。
【図１１】本発明の他の実施例に係る回路基板部品を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の特徴及び技術内容を更に理解することができるように、以下、図面を用いながら本発明を詳しく説明する。但し、図面は参考のため及び説明の便宜上、提示するものにすぎず、本発明を制限するものではない。
【００１３】
以下、特定の実施例によって、本発明に係る表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔及び回路基板部品の製造方法の実施形態を説明する。本発明の実施例に係るラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法によって、低粗度及び高剥離強度を有する電解銅箔を得ることができる。また、当該製造方法によって製造された表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔と樹脂基板とが互いに接着することで形成される回路基板部品は、高周波信号の伝送に適用されることができる。
【００１４】
図２及び図３を用いて説明する。図２は、本発明の実施例に係る表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法のフローチャートである。図３は、図２の表層にラグビーボール状様銅粒子を有する電解銅箔の製造方法を実行するための機器を示す図である。
【００１５】
先ず、図２に示すように、ステップＳ１００において、電解方法によって銅箔層を形成する。当該銅箔層は所定の表面を有する。
【００１６】
図３に示すように、電解方法によって銅箔層を形成するステップは製箔装置１を提供する工程を含む。製箔装置１は、少なくとも電解槽１０、陽極板１１、陰極ドラム１２及びローラ１３を含む。
【００１７】
更に、電解槽１０は、電解液Ｌ０を入れるのに用いられる。陽極板１１は、電解槽１０内に設けられると共に、電源供給装置Ｅ１の正極出力端に電気的に接続される。陽極板１１は、イリジウム元素又はその酸化物がチタン板にコーティングされることで形成される。陰極ドラム１２は、電解槽１０に対応して設けられると共に、陽極板１１の上方に位置する。また、陰極ドラム１２は、電源供給装置Ｅ１の負極出力端に電気的に接続される。本実施例において、陰極ドラム１２は、チタン製のローラである。
【００１８】
また、本実施例において、製箔装置１は、電解槽１０の流体と連通する給液配管１４を更に含む。上述した電解液Ｌ０は、給液配管１４を経て電解槽１０内に注入され、陽極板１１を完全に浸漬させると共に、陰極ドラム１２の一部が電解液Ｌ０中に浸漬される。
【００１９】
次いで、図３に示すように、電源供給装置Ｅ１が陽極板１１及び陰極ドラム１２に対して直流を出力して、電解液Ｌ０に電流を印加することで、電解液Ｌ０における銅イオンを陰極ドラム１２の表面に析出し、銅箔層３０を形成する。
【００２０】
また、電解液Ｌ０を電解して銅箔層３０を形成する際には、電解液Ｌ０を電解槽１０内に継続して供給する。具体的には、電解槽１０内の電解液Ｌ０の銅イオン濃度を維持するように、電解液Ｌ０を給液配管１４経由で電解槽１０内に流入させることができる。図３に示すように、陰極ドラム１２の表面に形成される銅箔層３０は、陰極ドラム１２の表面から剥離されると共に、ローラ１３を通ることで、後続のプロセスが行われる。
【００２１】
更に言えば、銅箔層３０は、粗面３０ａ及び当該粗面３０ａと対向する平滑面３０ｂを有する。電解プロセスにおいて、平滑面３０ｂは、銅箔層３０における陰極ドラム１２と接触する表面であるため、平滑面３０ｂの粗さは比較的一定している。粗面３０ａは、電解液Ｌ０に接触する表面である。銅箔層３０の粗面３０ａ又は平滑面３０ｂは、通常複数の粒状突起を有する。１つの実施例において、銅箔層３０の粗面３０ａの十点平均粗さは２μｍ以下であり、例えば０．９μｍ〜１．９μｍである。
【００２２】
次いで、図２に示すように、ステップＳ２００において、粗化処理層を銅箔層の所定の表面に形成することで、表層にラグビーボール状様突起を有する電解銅箔を形成する。粗化処理層は、複数のラグビーボール状様の銅粒子を含み、且つ各２つの隣接するラグビーボール状様の銅粒子の間には、漏斗状様の収容空間を形成する。
【００２３】
更に、粗化処理層を形成するステップＳ２００は、少なくとも１回のめっき粗化処理を実行する工程及び少なくとも１回のめっき硬化処理を実行する工程を更に含む。本実施例において、銅箔層が２回のめっき粗化処理及び２回のめっき硬化処理を経ることで、銅箔層における所定の表面に粗化処理層が形成される。所定の表面とは、粗面又は平滑面のうちの少なくとも１つであってよい。
【００２４】
詳述すると、図２に示すように、１つの実施例において、ステップＳ１００の後、第１回目のめっき粗化処理（ステップＳ２０１）、第１回目のめっき硬化処理（ステップＳ２０３）、第２回目のめっき粗化処理（ステップＳ２０２）及び第２回目のめっき硬化処理（ステップＳ２０４）を順次実行する。
【００２５】
他の実施例において、ステップＳ１００の後、第１回目のめっき粗化処理（ステップＳ２０１）、第２回目のめっき粗化処理（ステップＳ２０２）、第１回目のめっき硬化処理（ステップＳ２０３）及び第２回目のめっき硬化処理（ステップＳ２０４）を順次実行する。
【００２６】
更に言えば、めっき粗化処理及びめっき硬化処理の回数が多いほど、電解銅箔と樹脂基板との接着強度を高めることができるが、同時に電解銅箔の表面粗さが増加し、高周波信号の伝送への適用に不利となる。従って、実際の製造プロセスの必要性に応じて、めっき粗化処理及びめっき硬化処理の回数を増減し、順序を調整することができる。
【００２７】
図３を参照しながら、第１回目のめっき粗化処理、第１回目のめっき硬化処理、第２回目のめっき粗化処理及び第２回目のめっき硬化処理を順次実行することを例に説明する。
【００２８】
図３に示すように、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４を実行するのに用いられる表面処理装置２は、生産ライン上に配置される複数の伝送ユニット２０、少なくとも１つの粗化ユニット２１（図３においては２つ示す）、少なくとも１つの硬化ユニット２２（図３においては２つ示す）及び複数の洗浄槽２３を含む。粗化ユニット２１、硬化ユニット２２及び洗浄槽２３の数は、必要に応じて決めることができる。複数の伝送ユニット２０は、所定のプロセスフローに基づいて銅箔層３０を粗化ユニット２１、洗浄槽２３及び硬化ユニット２２に伝送して各処理を行えるようにする。
【００２９】
粗化ユニット２１は、第１のめっき液Ｌ１を入れるための粗化槽２１０と、粗化槽２１０内に設けられた１組の粗化陽極板２１１とを含む。図３に示すように、第１回目のめっき粗化処理を実行する際に、銅箔層３０を、第１のめっき液Ｌ１がすでに入れられた粗化槽２１０内に投入する。本実施例において使用される第１のめっき液Ｌ１は、３〜４０ｇ／Ｌの銅、１００〜１２０ｇ／Ｌの硫酸、２０ｐｐｍ以下の酸化ヒ素（Ａｓ２Ｏ３）及び５〜２０ｐｐｍのタングステン酸イオン（ＷＯ４２−）を含む。
【００３０】
第１回目のめっき粗化処理を実行した際、粗化陽極板２１１及び銅箔層３０にそれぞれ正電圧及び負電圧を印加することで、第１のめっき液Ｌ１内の銅イオンを還元させて、銅箔層３０の粗面３０ａに複数のコブ状銅粒子を形成する。
【００３１】
本実施例において使用される第１のめっき液Ｌ１は、特殊な組成を有しており、コブ状銅粒子の結晶成長方向を制限することができる。また、酸化ヒ素の濃度及びタングステン酸イオンの濃度は２０ｐｐｍ以下である。酸化ヒ素の濃度が高過ぎると、寸法が大きい球状銅粒子が形成される可能性があり、ラグビーボール状様又はラグビーボール状の銅粒子を形成するのが難しくなる。
【００３２】
更に言えば、第１回目のめっき粗化処理を実行した際、第１のめっき液Ｌ１中の銅濃度が低い（４０ｇ／Ｌより低い）ため、銅原子は偏った結晶方向（即ち縦方向）に沿って積層するしかなくなる。言い換えれば、コブ状銅粒子は銅箔層３０の粗面３０ａに略垂直である方向に偏って成長し、銅箔層３０の粗面３０ａに略平行である方向に偏って、コブ状銅粒子が成長することは容易ではないと言える。従って、コブ状銅粒子の水平方向の成長の程度には限度があるため、コブ状銅粒子が銅箔層１０の粗面１０ｂ又は平滑面１０ａに対して直立するラグビーボール状を有するようにすることができる。
【００３３】
従って、第１回目のめっき粗化処理を経た後、銅箔層３０の粗面３０ａ上に形成された大部分のコブ状銅粒子の水平方向の寸法は、縦方向の寸法より小さく、各２つの隣接するコブ状銅粒子の間の間隔も広くなる。
【００３４】
また、１つの実施例において、第１回目のめっき粗化処理を実行した際、粗化陽極板２１１に通した電流密度は４０〜８０Ａ／ｄｍ２であり、ラグビーボール様の形状を有するコブ状銅粒子を形成することができる。また、第１回目のめっき粗化処理を実行した際、第１のめっき液の温度をおおむね摂氏２０〜４０度に維持する。
【００３５】
第１回目のめっき粗化処理が完了した後、第１回目のめっき硬化処理を実行することで、コブ状銅粒子を被覆する銅保護層を形成することによって、コブ状銅粒子を銅箔層３０の粗面３０ａ又は平滑面３０ｂに緊密に固定し、「粉落ち」現象を防止する。
【００３６】
図３に示すように、第１回目のめっき硬化処理は、硬化ユニット２２によって実行する。硬化ユニット２２は、第２のめっき液Ｌ２を入れるための硬化槽２２０と、硬化槽２２０に設けられた１組の硬化陽極板２２１とを含む。
【００３７】
本実施例において、粗化槽２１０において第１回目のめっき粗化処理を行った銅箔層３０を、先ず伝送ユニット２０によって洗浄槽２３に伝送して洗浄した後、第１回目のめっき硬化処理を実行するため硬化槽２２０に伝送する。
【００３８】
第１回目のめっき硬化処理を実行した際、硬化陽極板２２１及び銅箔層３０にそれぞれ正電圧及び負電圧を印加することで、第２のめっき液Ｌ２内の銅イオンを還元させて、銅箔層３０にコブ状銅粒子を被覆する銅保護層を形成する。
【００３９】
第１回目のめっき硬化処理を実行する際に使用する第２のめっき液Ｌ２は、５０〜７０ｇ／Ｌの銅、７０〜１００ｇ／Ｌの硫酸、及び３０ｐｐｍより低い酸化ヒ素を含有し、且つ第２のめっき液Ｌ２の温度をおおむね摂氏５０〜７０度に維持する。
【００４０】
第１回目のめっき粗化処理において形成されるコブ状銅粒子の高さは、高くはない。仮に、第１回目のめっき硬化処理の際に、厚い銅保護層を形成した場合、粉落ち現象が発生する確率を低減すると共に、電解銅箔表面の粗さを低減することはできるが、電解銅箔が樹脂基板と接着される表面積が減少して、剥離強度が低下する可能性がある。従って、第１回目のめっき硬化処理を実行する際は、薄く且つ被覆効果が好ましい銅保護層を形成するように、電流密度を特に調整しなければならない。これにより、粉落ちを防止しつつ、電解銅箔が樹脂基板と接着される表面積が減少しないようにすることができる。１つの実施例において、第１回目のめっき硬化処理を実行する場合、電流密度は１５〜４０Ａ／ｄｍ２である。
【００４１】
１つの実施例において、第１回目のめっき粗化処理及び第１回目のめっき硬化処理を実行した後、表層にラグビーボール状突起又はラグビーボール状様突起を有する電解銅箔を形成することができる。粗化処理層の詳細な構造については、後述する。
【００４２】
次いで、第１回目のめっき硬化処理が済んだ銅箔層３０を、伝送ユニット２０によって、硬化槽２２０から先ず洗浄槽２３に伝送して洗浄した後、第２回目のめっき粗化処理を行うために次の粗化槽２１０に伝送する。
【００４３】
本実施例において、第２回目のめっき粗化処理のパラメータは、第１回目のめっき粗化処理の第１のめっき液Ｌ１の組成と略同じである。但し、第２回目のめっき粗化処理において使用する電流密度は５０〜９０Ａ／ｄｍ２であり、第１回目のめっき粗化処理の際の電流密度よりも高い。これにより、もともと銅箔層３０の粗面３０ａ上に形成済みの複数のコブ状銅粒子を引き続き成長させることができる。また、第２回目のめっき粗化処理の際には第１回目のめっき粗化処理と同じ第１のめっき液Ｌ１を使用することから、コブ状銅粒子の成長方向は依然として銅箔層３０の粗面３０ａに略垂直である方向に制限される。そのため、最終的な電解銅箔と樹脂基板との接着面積を更に増加させることができる。
【００４４】
その後、第２回目のめっき粗化処理が済んだ銅箔層３０を、伝送ユニット２０によって、粗化槽２１０から他の洗浄槽２３に伝送して洗浄した後、第２回目のめっき硬化処理を行うために他の硬化槽２２０に伝送する。第２回目のめっき硬化処理における第２のめっき液Ｌ２の組成は、第１回目のめっき硬化処理の第２のめっき液Ｌ２の組成と同じであってよい。また、第２回目のめっき硬化処理を実行する電流密度も、第１回目のめっき硬化処理の際の電流密度と同様、およそ１５〜４０Ａ／ｄｍ２であってよい。第２回目のめっき硬化処理を実行することによって、粉落ちが生じないように、銅保護層を更に提供することができる。
【００４５】
図４及び図５を用いて説明する。図４は、本発明の実施例に係る電解銅箔の局部断面図である。図５は、図４の電解銅箔における領域Ｖを示す局部拡大図である。
【００４６】
上述した電解銅箔の製造方法によって製造された電解銅箔３は、表層にラグビーボール状突起を有しており、樹脂基板と接着される面積が増加されている。詳述すると、本発明の実施例に係る電解銅箔３は、銅箔層３０及び銅箔層３０上に位置する粗化処理層３１を含む。
【００４７】
粗化処理層３１は、銅箔層３０の粗面３０ａ及び平滑面３０ｂのうちの少なくとも１つに位置する。図４の実施例において、粗化処理層３１は、銅箔層３０の粗面３０ａ上に位置する。１つの実施例において、電解銅箔３の総厚みＴは、６〜４００μｍであり、必要に応じて決めることができる。
【００４８】
図５に示すように、本実施例において、粗化処理層３１は、複数のラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０を含み、且つ各ラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０は、粗面３０ａ又は平滑面３０ｂに平行ではない長軸方向に沿って延在される。
【００４９】
また、各ラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０は、長軸の最大直径Ｄ１及び短軸の最大直径Ｄ２を有する。１つの実施例において、長軸の最大直径Ｄ１は、１．６μｍ〜２．５μｍであり、前記短軸の最大直径Ｄ２は、１．１μｍ〜２．０μｍである。また、各２つの隣接する銅粒子３１０の間には漏斗状様の収容空間Ｓ１を形成する。
【００５０】
図１及び図５を比較すると分かるように、従来技術における球状銅粒子の短軸方向の寸法は、長軸方向の寸法より大きく、且つ密集して分布している。それに比べると、本発明に係る電解銅箔３の複数のラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０は、短軸方向（即ち銅箔層３０の粗面３０ａ又は平滑面３０ｂに平行な方向）の直径が、長軸方向の直径よりも小さい。好ましい実施例において、ラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０の短軸の最大直径Ｄ２と長軸の最大直径Ｄ１との比は０．３〜０．８である。
【００５１】
本実施例において、ラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０の長軸の最大直径Ｄ１は、従来の球状銅粒子の垂直方向の寸法と略同じである。従って、本実施例における電解銅箔３の表面粗さは、銅粒子の形状が変わることによって大幅に増加することはない。１つの実施例において、粗化処理層３１の厚みｔは、およそ１．２〜４μｍであり、粗化処理層３１の十点平均表面粗さ（Ｒｚ）は、およそ１〜４μｍである。これにより、本実施例の電解銅箔３は、依然として高周波基板と組み合わせて、高周波信号を伝送するのに適用することができる。
【００５２】
また、本実施例の電解銅箔３において、各２つの隣接するラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０の間の間隔Ｐ１も広い。言い換えれば、本実施例のラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０も低い密度を有する。１つの実施例において、各２つの隣接するラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０の間の間隔Ｐ１は、０．５〜１．８μｍであり、これらラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０の分布密度は、１平方マイクロメートルあたり０．５〜１．７個である。
【００５３】
図６及び図７を用いて説明する。図６は、本発明の実施例に係る電解銅箔を撮影した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真であり、図７は、比較例の電解銅箔を撮影した走査型電子顕微鏡写真である。比較例の電解銅箔を製作する際、めっき粗化処理を実行する時のパラメータは本発明の実施例と略同じである。但し、めっき粗化処理を実行する時に使用しためっき液組成中には４０ｇ／Ｌよりも高い濃度の銅を含有する。
【００５４】
図６及び図７の写真を比較すると分かるように、本発明の実施例における電解銅箔の銅粒子は小さく、且つ形状が細長い。それに対し、図７の比較例の電解銅箔の銅粒子は形状が球状であり、大きく且つ密集している。
【００５５】
図８は、集束イオンビーム及び電子ビーム顕微鏡システムによって撮影された本発明の実施例に係る電解銅箔の集束イオンビーム（ＦＩＢ）の写真である。図８は、本実施例の電解銅箔の局部横断面（ｃｒｏｓｓ  ｓｅｃｔｉｏｎ）を示す。
【００５６】
図６及び図８の写真から証明できるように、本発明の実施例の電解銅箔に表面処理を行うと、複数のラグビーボール状銅粒子が形成されるのであって、球状銅粒子が形成されるのではない。また、集束イオンビーム及び電子ビーム顕微鏡システムによって本実施例の電解銅箔を分析すると、電解銅箔の銅結晶の粒は寸法が１．２〜４．０μｍである。
【００５７】
次いで、図２に示すように、本実施例において、ステップＳ３００において、表面処理を実行する。当該表面処理は、耐熱処理、抗酸化処理、シランカップリング剤処理の内の少なくとも１つであってよい。
【００５８】
表面処理が耐熱処理の場合、電解方法によって粗化処理層に亜鉛合金耐熱層を形成すると共に、電解銅箔の耐熱性を高める。１つの実施例において、耐熱処理を実行する際に使用した電解液の組成は１〜４ｇ／Ｌの亜鉛及び０．３〜２．０ｇ／Ｌのニッケルを含み、且つ耐熱処理を実行する際に使用した電流密度は０．４〜２．５Ａ／ｄｍ２である。
【００５９】
表面処理が抗酸化処理の場合、電解方法によって粗化処理層に酸化防止層を形成することで、電解銅箔の抗酸化性を高める。抗酸化処理を実行する際に使用した電解液の組成は１〜４ｇ／Ｌの酸化クロム及び５〜２０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウムを含み、且つ抗酸化処理を実行する際に使用した電流密度は０．３〜３．０Ａ／ｄｍ２である。
【００６０】
表面処理がシランカップリング処理の場合、粗化処理層にシランカップリング剤処理層を形成する。シランカップリング処理を実行する際には０．３〜１．５重量％のシランカップリング剤を使用する。
【００６１】
図９及び図１０を用いて説明する。図９は、本実施例の回路基板部品を示す断面図である。図１０は、図９の回路基板部品における領域Ｘを示す局部拡大図である。本実施例の電解銅箔は、例えばリジッドプリント回路基板（ＰＣＢ）、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）及びその類似物等の異なる回路基板部品に適用されることができる。
【００６２】
図９の実施例において、回路基板部品Ｍ１は、樹脂基板４及び上述した電解銅箔３を向かい合わせに圧着することで形成され、且つ電解銅箔３の粗化処理層３１が樹脂基板４に面している。
【００６３】
樹脂基板４は、エポキシ樹脂基板、ポリフェニレンオキシド樹脂基板（ＰＰＯ）又はフッ素系樹脂基板、又は、ポリイミド、エチレンテレフタレート、ポリカーボネート、液晶ポリマー若しくはポリテトラフルオロエチレン等の材料から成る基板等の高周波基板であってもよい。
【００６４】
図９及び図１０の実施例において、樹脂基板４は、プリプレグ基板又は液晶ポリマー基板である。図１０から分かるように、本実施例のラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０の間の間隔が広いため、電解銅箔３と樹脂基板４とを圧着した場合、樹脂基板４は、ラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０の大部分の表面に被覆されると共に接触し、漏斗状様の収容空間Ｓ１内の奥深く進入することができる。これにより、電解銅箔３と樹脂基板４との間の接着強度を増強することができる。
【００６５】
図１１は、本発明の他の実施例の回路基板部品を示す断面図である。本実施例においては、樹脂基板４と回路層４１とを粘接着剤５によって結合させると共に、粘接着剤５の一部を漏斗状様の収容空間内に充填する。
【００６６】
本実施例の電解銅箔３と樹脂基板４とを圧着した後、測定を行った結果、剥離強度はいずれも４ｌｂ／ｉｎより大きかった。具体的には、実験例において、樹脂基板４はガラス繊維板（ＦＲ４）であり、ガラス繊維板（ＦＲ４）を本実施例の電解銅箔と圧着させ、積層板試験片を形成した。次いで、剥離強度引張試験機を用いて測定した。試験結果によれば、電解銅箔の剥離強度は少なくとも７ｌｂ／ｉｎより大きかった。
【００６７】
また、本実施例の回路基板部品の製造方法は、電解銅箔３を樹脂基板４に圧着した後、エッチングによって電解銅箔３をパターニングすることで、回路層を形成する工程を更に含んでもよい。
【００６８】
このように、本発明の効果は、本実施例の電解銅箔の製造方法を用いることで、めっき粗化処理における第１のめっき液Ｌ１の組成を調整することによって、銅の濃度を低減すると共に酸化ヒ素及びタングステン酸イオンの含有量を２０ｐｐｍ以下にすることができるため、銅粒子の結晶方向及び成長方向を制限することができ、ラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０を形成することができる点にある。
【００６９】
従来技術における球状銅粒子Ｆ１０に比べ、ラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０は、横方向（水平方向）の寸法が小さく、電解銅箔３と樹脂基板４との間の接着面積を増加させることができる。また、隣接する２つのラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０の間に広い距離が設けられるため、樹脂基板４と電解銅箔３とを接着した場合、樹脂基板４は、銅粒子全体の表面を被覆することができると共に、２つのラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０の間の空間の奥深く進入することができ、電解銅箔３と樹脂基板４又は粘接着剤５との間の粘着度が増加する。
【００７０】
また、本実施例の電解銅箔３のラグビーボール状又はラグビーボール状様の銅粒子３１０は、垂直方向の寸法が従来技術における球状銅粒子Ｆ１０の垂直方向の寸法より大きくないため、電解銅箔３の表面粗さは従来の銅箔の表面粗さに比べ更に低い。しかしながら、本実施例の電解銅箔３の剥離強度は、表面粗さの低減によって大幅に低下しておらず、実際に適用する需要を満たしている。
【００７１】
また、下表１は、本発明の実施例及び比較例の表面粗さ（Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）、剥離強度（Ｐｅｅｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）及び剥離強度と表面粗さとの比（Ｐ／Ｒ  ｒａｔｉｏ）を示す。表面粗さは十点平均粗さ（Ｒｚ）である。本発明の実施例はラグビーボール状銅粒子を有する電解銅箔であり、比較例は球状銅粒子を有する電解銅箔である。
【００７２】
【表１】
2018141229.tif 000003
【００７３】
表１から分かるように、本発明の実施例に係る電解銅箔の表面粗さは、比較例（寸法が大きい球状銅粒子を有する）の表面粗さに比べて更に低い。従って、本発明の実施例に係る電解銅箔は高周波伝送に適用された場合、更に信号損失を低減することができる。
【００７４】
また、剥離強度と表面粗さとの比が大きいほど、銅箔の剥離強度に対する表面粗さの影響は小さくなり、剥離強度の特性は優れる。表１から分かるように、比較例に比べ、本発明の実施例に係る電解銅箔の剥離強度と表面粗さとの比は大きい。従って、本発明の実施例に係る電解銅箔の剥離強度は、表面粗さが低いことによって過剰な損失は生じない。
【００７５】
以上の記載内容は本発明の好ましい実施例を述べたものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。従って、本明細書及び図面の内容を運用することで為された等価の技術的変更は、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
Ｆ１  従来の銅箔
Ｆ１０  球状銅粒子
１  製箔装置
１０  電解槽
１１  陽極板
１２  陰極ドラム
１３  ローラ
Ｌ０  電解液
１４  給液配管
Ｅ１  電源供給装置
２  表面処理装置
２０  伝送ユニット
２１  粗化ユニット
Ｌ１  第１のめっき液
２１０  粗化槽
２１１  粗化陽極板
２２  硬化ユニット
Ｌ２  第２のめっき液
２２０  硬化槽
２２１  硬化陽極板
２３  洗浄槽
３  電解銅箔
Ｔ  総厚み
３０  銅箔層
３０ａ  粗面
３０ｂ  平滑面
３１  粗化処理層
３１０  銅粒子
Ｄ１  長軸の最大直径
Ｄ２  短軸の最大直径
Ｓ１  漏斗状様の収容空間
ｔ  粗化処理層厚み
Ｐ１  間隔
Ｍ１、Ｍ１’  回路基板部品
４  樹脂基板
５  粘接着剤
Ｓ１００、Ｓ２００〜２０４、Ｓ３００  プロセスステップ
【図１】
2018141229.tif 000004
【図２】
2018141229.tif 000005
【図３】
2018141229.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2018141229.tif 000009
【図７】
2018141229.tif 000010
【図８】
2018141229.tif 000011
【図９】
2018141229.tif 000012
【図１０】
2018141229.tif 000013
【図１１】
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