(57)【要約】【課題】本発明は、電気機器の小型化、軽量化に伴う高度に集積化されるプリント配線板の製造を可能とするレーザー穴開け性に優れ、且つ、粉落ち問題のないレーザー穴開け用銅箔を提供することにある。【解決手段】本発明は、銅箔のレーザーが照射される面にＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層を施し、その上にＣｏ又はＮｉによる平滑カバーめっき層を設け、銅箔の樹脂に接着される側の面にＣｕとＣｏ又はＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層が付着されていることを特徴とするレーザー穴開け用銅箔である。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅箔のレーザーが照射される面にＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層を施し、その上にＣｏ又はＮｉによる平滑カバーめっき層を設け、銅箔の樹脂に接着される側の面にＣｕとＣｏ又はＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層が付着されていることを特徴とするレーザー穴開け用銅箔。
【請求項２】
銅箔のレーザーが照射される面にＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層を施し、その上にＣｏ又はＮｉによる平滑カバーめっき層を設け、銅箔の樹脂に接着される側の面にＣｕとＣｏ又はＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層が付着され、その上にＣｏ又はＮｉによる平滑カバーめっき層を設けてなることを特徴とするレーザー穴開け用銅箔。
【請求項３】
防錆処理が最外層に施された請求項１又は２に記載のレーザー穴開け用銅箔。
【請求項４】
シランカップリング処理が少なくとも樹脂に接着される側の最外層表面に施された請求項１乃至３のいずれかに記載のレーザー穴開け用銅箔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は銅箔にレーザー光を照射して穴開けするレーザー穴開け性に優れたレーザー穴開け用銅箔に関するもので、銅箔表面に設けた処理粒子が粉落ちし難い特性を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型化、軽量化に伴い、最近の各種電子部品は高度に集積化されている。これに対応して、プリント配線板においても微細な線幅と配線ピッチからなる高密度化回路パターンが要求され、これに伴い、ビアホールやスルーホールの穴径にも微細化が求められ、従来の機械ドリルによる穴開けでは対応できない状況になってきており、レーザーによる穴開けが実用化されてきている。
【０００３】
レーザーによる穴開けは、生産性が良い点から炭酸ガスレーザーの使用が望ましい。しかしながら、プリント配線板を構成する銅箔表面は炭酸ガスレーザー光を殆ど反射してしまうため、直接、炭酸ガスレーザーで銅箔に穴開けすることは極めて困難である。そのため、あらかじめ穴開けする部分の銅箔をエッチング除去しておいてからレーザー光を当てるコンフォーマルマスク法や、銅箔表面をケミカル処理して荒らすことによりレーザー光の吸収性を良くする方法、あるいはまた、銅箔表面にレーザー吸収性の良い金属層をめっきしておく方法等が採られている。
【０００４】
このうち、レーザー吸収性の良い金属層をめっきしておく方法が特許第３２５８３０８号公報に開示されている。しかしながら、この開示された方法は銅箔表面に平滑金属めっき層を設けるもので、レーザー光吸収性が充分でなく、１２μｍ箔での開孔率を１００％にするためには少なくとも２０．９ｍｊ／パルスの高いエネルギーが必要であり、このような高いエネルギーレベルのパルスでは実用化し難い欠点があった。
【０００５】
また、本発明者らは特願２００２−２５６６６６号出願において、Ｃｕ、若しくはＣｕとＭｏの合金粒子、またはＣｕとＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ及びＣｒの群から選ばれる少なくとも１種の元素とからなる合金粒子、若しくは該合金粒子とＶ、Ｍｏ、及びＷの群から選ばれる少なくとも１種の元素の酸化物との混合物である微細粗化粒子を箔表面に施した銅箔について開示した。
【０００６】
この発明は、ファインパターンを作成しやすい銅箔や表面積の小さい銅箔を目的としたものであるが、本発明者らはその後、この微細粗化粒子のうち、ＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子が、その凹凸と金属自体のレーザー光吸収性の良さとが相俟ってレーザー光を非常に吸収しやすいことを見出した。しかし、銅箔光沢面にこの微細粗化粒子処理を行った場合、光沢面研磨目に微細粗化粒子が集中することにより粉落ちしやすくなる欠点を見出した。銅箔において粉落ちが発生すると、設備を汚したり、落下粗化粒子が製品中に混入することによるプリント配線板の電気特性劣化等の不具合を起こす原因となることが懸念される。
【０００７】
一方、レーザーを用いた穴開けにおいては、銅箔自体の穴開け特性の他にその下に存在するプリント配線基板（樹脂層）に開けられる穴形状にも問題が発生する。銅箔穴開けに必要なエネルギーは樹脂穴開けに必要なエネルギーよりはるかに大きいため、銅箔に開けられた穴周囲の直下の樹脂部分が抉り取られた状態となり、銅箔が庇状に張り出す現象が発生する。このように、銅箔が庇形状となったビアホールあるいはスルーホールでは、ホール内のめっきを完全に行うことが難しく、電気特性に問題が生じる心配がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の課題を解消すべくなされたもので、レーザー穴開け性に優れ、且つ、粉落ち問題のないレーザー穴開け用銅箔を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、銅箔表面に設けるＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層がレーザー光の吸収性に優れていること、更に、この微細粗化粒子にＣｏ又はＮｉをカバーめっきすることで、レーザー穴開け性を保持しながら粉落ちの心配がない表面処理ができること、銅箔と樹脂との接着面にもレーザー光照射面と同じ表面処理を施すことにより、より穴開け性が向上することを見いだし本発明を完成した。
【００１０】
即ち、本発明は、開けられた穴周囲の庇問題を解決するためには、樹脂に与えるレーザー光のダメージをできるだけ少なくする必要性から、銅箔のレーザーが照射される面と反対の面、即ち、銅箔が樹脂と接着される面にもレーザー光を吸収しやすい金属層を設けることにより庇の出方を少なくできる銅箔を完成した。
【００１１】
本願請求項１の発明は、銅箔のレーザーが照射される面にＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層を施し、その上にＣｏ又はＮｉによる平滑カバーめっき層を設け、銅箔の樹脂に接着される側の面にＣｕとＣｏ又はＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層が付着されていることを特徴とするレーザー穴開け用銅箔である。
【００１２】
更に本願請求項２の発明は、銅箔のレーザーが照射される面にＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層を施し、その上にＣｏ又はＮｉによる平滑カバーめっき層を設け、銅箔の樹脂に接着される側の面にＣｕとＣｏ又はＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子層が付着され、その上にＣｏ又はＮｉによる平滑カバーめっき層を設けてなることを特徴とするレーザー穴開け用銅箔である。
【００１３】
本発明において、銅箔の樹脂と接着する面にもレーザー光を吸収しやすい層を設けることにより庇の出方を少なくできることを実験的に確認した。しかし、その理由は定かではないが、レーザー光の銅箔への吸収性が更に良くなるところから、樹脂に与える影響が少なくなるものと考えられる。
【００１４】
なお、上記本発明銅箔の最外層表面に防錆処理を施しておくことが好ましい。また、少なくとも樹脂接着面側最外層表面にシランカップリング処理を施すことが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明銅箔の実施形態につき説明する。
レーザー光を吸収しやすい微細粗化粒子における各元素の存在量は、Ｃｕの存在量１ｍｇ／ｄｍ２箔当たりＮｉ及びＣｏが０．１〜３ｍｇ／ｄｍ２箔が好ましい。
Ｎｉ及びＣｏがこの範囲を外れた組成では、微細粗化粒子が粉落ちしやすくなったり、レーザー光吸収性が悪くなったりする。また、Ｎｉの存在量がＣｕの存在量１ｍｇ／ｄｍ２箔当たり３ｍｇ／ｄｍ２箔より多くなるような合金組成では、Ｎｉがエッチングされにくい金属であるためファインパターン作製が困難となる。
【００１６】
本発明に使用される銅箔は、電解銅箔、圧延銅箔のいずれであってもよい。
以下に、本発明を実施形態に基づいて詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔の光沢面をレーザーを照射する面（以下レーザー照射面と表現することがある）として選び、次のめっき条件でＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子を付着させ、更にその上にＣｏによる平滑カバーめっきを行った。
合金微細粗化粒子形成条件
2004237294.tif 000002
【００１７】
Ｃｏ金属平滑カバーめっき条件
2004237294.tif 000003
上記条件によりめっきした微細粗化粒子の組成は、分析した結果、
実組成ｍｇ／ｄｍ２箔として；Ｃｕ：６．６，Ｃｏ：１１．０，Ｎｉ：９．５
であった。
【００１８】
次いで、樹脂接着面（前記光沢面とは反対側の面であるマット面）には次の条件でＣｕとＣｏからなる合金微細粗化粒子を施した。
2004237294.tif 000004
【００１９】
実施例２
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔のレーザー照射面に実施例１と同じ条件でＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子を付着させ、更にその上にＮｉ金属による平滑カバーめっきを行った。
Ｎｉ金属平滑カバーめっき条件
2004237294.tif 000005
次いで、樹脂接着面に実施例１と同じ条件でＣｕとＣｏからなる合金微細粗化粒子を施した。
【００２０】
実施例３
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔のレーザー照射面に実施例１と同一条件でＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子を付着させ、更にその上にＣｏ金属による平滑カバーめっきを行った。
次いで、樹脂接着面にも実施例１と同一条件でＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子を付着させた。
【００２１】
実施例４
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔の光沢面及びマット面に実施例１と同じ処理条件でＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子を付着させ、更にその上にＣｏによる平滑カバーめっきを行った。
【００２２】
実施例５
実施例１で処理した銅箔の両面最外層に、更に、次の条件で陰極クロメート防錆処理を施した。
2004237294.tif 000006
【００２３】
実施例６
実施例５で作成した銅箔の樹脂接着面最外層に、更に、次の条件でシランカップリング処理を施した。
2004237294.tif 000007
【００２４】
比較例１
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔のレーザー照射面に、実施例１に示すめっき液を用いて次の条件でＣｏめっきを行った。樹脂接着面側には、通常の粗化処理及び表面処理を行った。
2004237294.tif 000008
【００２５】
比較例２
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔のレーザー照射面に、実施例２に示す液を用いて次の条件でＮｉめっきを行った。樹脂接着面側には、通常の粗化処理及び表面処理を行った。
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【００２６】
比較例３
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔のレーザー照射面に、実施例１に示す条件でＣｕとＮｉ及びＣｏからなる合金微細粗化粒子を付着させた。樹脂接着面側には、通常の粗化処理及び表面処理を行った。
【００２７】
得られた表面処理銅箔について以下のテストを行った。
１．粉落ちテスト
実施例及び比較例の銅箔をレーザー吸収のための処理が施されたレーザー照射面を上にして平らな台の上に置き、濾紙（東洋濾紙  Ｎｏ．２）を乗せ、その上に重り（底部直径  １５ｍｍφの円形で重さ２５０  ｇ）を置き、濾紙を１５  ｃｍ移動させた後、濾紙への銅粉付着有無を見た。
【００２８】
２．レーザー穴開けテスト
実施例及び比較例銅箔の樹脂接着面側にＦＲ−４プリプレグ（松下電工製  Ｒ−１６６１）１枚と１２μｍの通常銅箔を置いてプレス積層し、得られた積層板のレーザー照射面に次の条件でレーザー光を当てて穴開け性を見た。
使用レーザー機：  三菱電機製  ＭＬ６０５ＧＴＸ
周波数：          １００Ｈｚ
パルス幅：        １４．５μｍ
マスク径：        ２．１ｍｍφ
ショット数：      １ショット
【００２９】
レーザー光として９．５〜１３．０ｍｊ／パルスのエネルギーを照射し、レーザー穴開け性の評価を次の方法で行い、評価した。
穴部を超深度形状測定顕微鏡（キーエンス社製  型番：ＶＫ−８５１０）で観察し、近似円を描き、その近似円の半径で判定した。評価はこの穴径の大きい方がレーザー穴開け性が良いことを意味する。
【００３０】
３．庇について
穴部の断面写真を撮り、庇の大きさを相対評価した。  表１には、庇の出方が極めて小さいものを○、庇がやや認められるが実用上問題ないものを△、庇が大きいものを×で示した。
結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2004237294.tif 000010
【００３２】
１．粉落ち性
表１から明らかなように、表面に平滑カバーめっき層を設けなかった比較例３のみに粉落ちが見られた。
【００３３】
２．レーザー穴開け性
表１から明らかなように、実施例１乃至６では、全て６０μｍ以上の穴半径を有する穴が開けられ、比較例１及び２は殆どが６０μｍ以下の大きさであり、実施例の方が効率よく穴が開けられることが実証された。
【００３４】
３．庇について
実施例１乃至６は○と優れ、実用化が可能であったのに対し、比較例１，２は庇が大きく、実用化できない程度であった。
表１から総合的に判断すると、実施例１乃至６は実用化において問題がなかったが、比較例１では庇が大きく、比較例２は庇が大きく、かつレーザー穴開け性にも劣り、比較例３は粉落ちする点で不良と判断した。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のレーザー穴開け用銅箔は、プリント配線基板内に庇が発生しない程度のレーザー光エネルギーで良好なレーザー穴開け性を持ち、粉落ちがないことから炭酸ガスレーザーでの直接穴開けを可能とし、本発明銅箔により電気機器の小型化、軽量化に伴う高度に集積化されるプリント配線板の製造を可能とする等の優れた効果を有するものである。