(57)【要約】      （修正有）【課題】プリント回路基板の製造に際し、銅箔の表面を改善することにより、レーザーによる穴開けが容易であり、かつレーザー穴開けのために形成されたプリント回路基板のドリリング孔の位置確認が容易にできるレーザー穴開け用銅箔及びその製造方法を提供する。【解決手段】レーザー光照射面にレーザー光を吸収し易い黒色の層を形成し、少なくともプリント回路基板３のレーザー穴開け位置決め用ドリリング孔５近傍位置において、黒色の層を形成しないか又はドリリング孔が確認できる程度の淡色の層を形成することを特徴とするレーザー穴開け用銅箔１。【選択図】図１
2004172343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光照射面にレーザー光を吸収し易い黒色の層を形成し、少なくともプリント回路基板のレーザー穴開け位置決め用ドリリング孔近傍位置において、前記黒色の層を形成しないか又は該ドリリング孔が確認できる程度の淡色の層を形成することを特徴とするレーザー穴開け用銅箔。
【請求項２】
インジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐、銅の少なくとも一種以上を含有する黒色の層であることを特徴とする請求項１記載のレーザー穴開け用銅箔。
【請求項３】
インジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐又は銅の含有量がそれぞれ０．１〜１００ｍｇ／ｄｍ２（但し、亜鉛含有量については０．５〜１００ｍｇ／ｄｍ２）であることを特徴とする請求項２記載のレーザー穴開け用銅箔。
【請求項４】
銅箔の厚さが１８μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のそれぞれに記載のレーザー穴開け用銅箔。
【請求項５】
レーザー光照射面にレーザー光を吸収し易い黒色のめっき層を形成し、少なくともプリント回路基板のレーザー穴開け位置決め用ドリリング孔近傍位置において、前記黒色の層を形成しないか又は該ドリリング孔が確認できる程度の淡色のめっき層を形成することを特徴とするレーザー穴開け用銅箔の製造方法。
【請求項６】
インジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐、銅の少なくとも一種以上を含有する黒色のめっき層を形成することを特徴とする請求項５記載のレーザー穴開け用銅箔の製造方法。
【請求項７】
インジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐又は銅の含有量がそれぞれ０．１〜１００ｍｇ／ｄｍ２（但し、亜鉛含有量については０．５〜１００ｍｇ／ｄｍ２）であることを特徴とする請求項６記載のレーザー穴開け用銅箔の製造方法。
【請求項８】
銅箔の厚さが１８μｍ以下であることを特徴とする請求項５〜７のそれぞれに記載のレーザー穴開け用銅箔の製造方法。
【請求項９】
上記層の形成後、防錆処理を施すことを特徴とする請求項５〜８のそれぞれに記載のレーザー穴開け用銅箔の製造方法。
【請求項１０】
防錆処理面にクロム及び又は亜鉛を含有することを特徴とする請求項９に記載のレーザー穴開け用銅箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント回路基板の層間接続孔（スルーホール）を効率良く形成でき、かつレーザー穴開けのために形成されたプリント回路基板のドリリング孔の位置確認が容易にできるレーザー穴開け用銅箔及びその製造方法に関する。
なお、本発明の銅箔は、銅箔それ自体のみならず、銅張り積層板あるいは積層板に直接銅を形成したもの（めっきしたものを含む）の全てを含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント回路基板の層間に接続用の小径孔（スルーホール）を形成するのにドリルが使用されてきたが、ドリルによる加工（穴開け）ではバリが発生し易く、また微小径の開口には限界があるため、近年レーザーによる開口法が使用されるようになってきた。
しかしながら、従来のプリント回路基板に使用される銅箔表面は反射率が大きいため、レーザー光に対する加工性が悪いという欠点があり、このため所定の銅箔部をエッチング除去し、そこにレーザー光を照射して穴開けする方法を用いたり、銅箔を化学研磨等により薄層化した後にレーザー加工する方法が採用されている。
しかし、この場合、銅箔のエッチング除去又は化学研磨という工程が入るため能率が悪く、またこのような処理操作の厳密な管理が必要なため、生産性が悪くなりコスト高になるという欠点があった。
【０００３】
このようなことから、本発明者らはレーザーによる穴開けが容易であり、小径層間接続孔の形成に適した銅箔として、レーザー光照射面に、レーザー光を吸収し易い黒色の被膜を形成した銅箔を提案した（特許文献１参照）。
これによって、レーザー加工が容易となり、比較的低レーザー光照射エネルギーで開孔率を大幅に向上させることができ、これによりプリント回路基板の製造に際して、レーザーによる銅箔の直接開孔及び簡便な層間接続孔の形成が容易にできるという優れた効果が得られた。
しかし、プリント回路基板では回路位置や層間接続孔位置を正確に設定するために、通常予め少数のドリリング孔が端部に形成されている場合がある。ところが、前記銅箔上に形成した黒色の被膜はレーザー光を吸収し、レーザーによる穴開け性を向上させるという効果を有するが、ドリリング孔も亦黒色に見え、この位置決めのためのドリリング孔が銅箔の上から容易には判別できないという問題を生じた。
このようなことから、上記のレーザー光照射面にレーザー光を吸収し易い黒色の被膜を形成した銅箔は、結果として問題を新たに引き起こすこととなった。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３２５８３０８号公報
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プリント回路基板の製造に際し、銅箔の表面を改善することにより、レーザーによる穴開けが容易であり、かつレーザー穴開けのために形成されたプリント回路基板のドリリング孔の位置確認が容易にできるレーザー穴開け用銅箔及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上から、本発明は
１．レーザー光照射面にレーザー光を吸収し易い黒色の層を形成し、少なくともプリント回路基板のレーザー穴開け位置決め用ドリリング孔近傍位置において、前記黒色の層を形成しないか又は該ドリリング孔が確認できる程度の淡色の層を形成することを特徴とするレーザー穴開け用銅箔
２．インジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐、銅の少なくとも一種以上を含有する黒色の層であることを特徴とする上記１記載のレーザー穴開け用銅箔
３．インジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐又は銅の含有量がそれぞれ０．１〜１００ｍｇ／ｄｍ２（但し、亜鉛含有量については０．５〜１００ｍｇ／ｄｍ２）であることを特徴とする上記２記載のレーザー穴開け用銅箔
４．銅箔の厚さが１８μｍ以下であることを特徴とする上記１〜３のそれぞれに記載のレーザー穴開け用銅箔
を提供する。
【０００７】
また、さらに本発明は、
５．レーザー光照射面にレーザー光を吸収し易い黒色のめっき層を形成し、少なくともプリント回路基板のレーザー穴開け位置決め用ドリリング孔近傍位置において、前記黒色の層を形成しないか又は該ドリリング孔が確認できる程度の淡色のめっき層を形成することを特徴とするレーザー穴開け用銅箔の製造方法
６．インジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐、銅の少なくとも一種以上を含有する黒色のめっき層を形成することを特徴とする上記５記載のレーザー穴開け用銅箔の製造方法
７．インジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐又は銅の含有量がそれぞれ０．１〜１００ｍｇ／ｄｍ２（但し、亜鉛含有量については０．５〜１００ｍｇ／ｄｍ２）であることを特徴とする上記６に記載のレーザー穴開け用銅箔の製造方法
８．銅箔の厚さが１８μｍ以下であることを特徴とする上記５〜７のそれぞれに記載のレーザー穴開け用銅箔の製造方法
９．上記層の形成後、防錆処理を施すことを特徴とする上記５〜８のそれぞれに記載のレーザー穴開け用銅箔の製造方法
１０．防錆処理面にクロム及び又は亜鉛を含有することを特徴とする上記９に記載のレーザー穴開け用銅箔の製造方法
を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、レーザー光照射面にレーザー光を吸収し易い黒色の層を形成し、少なくともプリント回路基板のレーザー穴開け位置決め用ドリリング孔近傍位置において、前記黒色の層を形成しないか又は該ドリリング孔が確認できる程度の淡色の層を形成するものであり、
これによってレーザー光照射面についてはレーザー穴開け性を著しく向上させると同時に、レーザー穴開けのために形成されたプリント回路基板のドリリング孔の位置確認が容易にできるレーザー穴開け用銅箔を提供するものである。
図１Ａ、Ｂに、回路基板に銅箔を積層し、レーザー光を照射して多数の層間接続孔（スルーホール）を形成する場合の、位置決め用ドリリング孔の位置を示す概念説明図を示す。通常ドリリング孔は図１Ｂに示すように、銅箔回路基板の縁部に位置する。
ここでレーザー光を吸収し易い「黒色」の層は、必ずしも「真黒」という意味ではなく、レーザー光を吸収し易い黒色を帯びた色を意味し、黒色と茶色や他の色との混合色であっても良い。本発明はこのような色を包含する。
本発明に使用する銅箔は、電解銅箔又は圧延銅箔のいずれにも適用できる。また、銅箔の厚みは高密度配線として使用するために、１８μｍ以下であることが望ましい。しかし、本発明のレーザー穴開け性を向上させた銅箔は、この厚さに制限されるわけではなく、必要に応じて、これ以上の厚さにも適用できる。
また、レーザー光を照射して層間接続孔（スルーホール）を形成する場合は、通常光沢面であるが、必要に応じて粗化面に形成することもできる。
【０００９】
銅箔のレーザー光照射面へは、インジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐、銅の少なくとも一種以上を含有する黒色の層を形成するのが好適である。しかしレーザー光を吸収し易い黒色の層であれば、他の層を形成することもできる。特にその層の種類に制限はない。
銅箔に形成する上記層の中で、ニッケル、燐、亜鉛、銅の少なくとも一種以上を含有するコバルト合金層は、黒色でありレーザー穴開け性により優れている。プリント回路基板のドリリング孔の近傍位置において、該ドリリング孔の位置確認ができる程度の淡色の層を形成する場合には、インジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐、銅の少なくとも一種以上を含有する淡色の層を形成するのが好適である。しかし、回路基板に形成したドリリング孔が確認できるような層であれば、他の層を形成することもできる。
特に、上記のような黒色の層あるいは淡い色の層を形成しない場合には、その部分をマスクして、その余の部分にのみ前記黒色の層を形成することができる。図２に、銅箔に縁部にマスキングをして銅箔の中央部のレーザー光照射面にレーザー光を吸収し易い黒色の層を形成する概念説明図を示す。
【００１０】
これらの層はめっき処理することにより製造することができ、めっきによる被覆は効率的であり、コスト的にもメリットがある。しかし、このめっきに限定されるものではなく、蒸着やスパッタリング、その他の被覆方法を用いることもできる。
また、めっきを用いた場合でも、特定のめっき方法に制限されるものではない。これらのめっき等により形成される層は、銅箔のレーザー光照射面へ部分的に施すことができる。これらのめっき処理等は、回路基板に適用される銅箔としての特性を損なわないことが要求されるのは当然であり、本発明の処理はこれらの条件を十分に満たしている。
【００１１】
なお、上記低い開口率の場合に、穴開けの際のレーザー出力（エネルギー）を高くすることにより開口率を上げることは一応可能である。
しかし、このレーザーエネルギーを必要以上に上げると、基板（積層板）の樹脂部分へのダメージが大きくなり、銅箔（層）の穴の径よりも樹脂の穴の径が大きくなるといった現象が起きる。
このように樹脂の穴が大きくなると、穴の底部で樹脂と銅箔（層）の剥離が発生するなど、レーザー穴開けの品質が低下、またこのような品質低下を防止するために処理条件の厳密な管理が必要となり、工程や処理操作が複雑化するなどの大きな問題となる。
したがって、通常レーザーエネルギーは可能な限り低いエネルギーで効率よく行うのが良い。
このような意味からも、通常のレーザーエネルギーを使用した場合に、開口率が低い層は穴開け性を向上させる層（被覆層）としては適当でない。
【００１２】
めっき処理後、クロム及び又は亜鉛を含有する防錆処理を施すことができる。この防錆処理の手法または処理液は特に制限されるものではない。この防錆処理は、前記めっき処理の面上に、すなわち銅箔のレーザー光照射面へ部分的に又は銅箔全面に施すことができる。
上記と同様に、この防錆処理は回路基板に適用される銅箔としての特性を損なわないことが要求されるのは当然であり、本発明の防錆処理はこれらの条件を十分に満たしている。なお、この防錆処理はレーザー穴開け性には殆ど影響せず、またドリリング孔の判別にも特に影響しない。
【００１３】
本発明のレーザー光照射面にインジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐、銅の少なくとも一種以上を含有する黒色の層を形成する場合、又はプリント回路基板のドリリング孔近傍位置において、該ドリリング孔が確認できる程度のインジウム、錫、コバルト、亜鉛、ニッケル、燐、銅の少なくとも一種以上を含有する淡色の層を形成する場合には、次のようなめっき処理が適用できる。以下はその代表例である。なお、このめっき処理は好適な一例を示すのみであり、本発明はこれらの例に制限されない。
（コバルトめっき処理）
Ｃｏ濃度：１〜３０ｇ／Ｌ
電解液温度：２５〜６０°Ｃ、  ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：０．５〜５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：０．５〜４秒
（錫めっき処理）
Ｓｎ濃度：５〜１００ｇ／Ｌ    硫酸：４０〜１５０ｇ／Ｌ
電解液温度：２５〜４０°Ｃ、  ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：１．０〜５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：０．５〜４秒
（インジウムめっき処理）
Ｉｎ濃度：１０〜５０ｇ／Ｌ    硫酸：１０〜５０ｇ／Ｌ
電解液温度：２０〜４０°Ｃ、  ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：１．０〜２０Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：０．５〜４秒
【００１４】
（亜鉛−コバルトめっき処理）
Ｚｎ濃度：１〜２０ｇ／Ｌ、    Ｃｏ濃度：１〜３０ｇ／Ｌ
電解液温度：２５〜５０°Ｃ、  ｐＨ：１．５〜４．０
電流密度：０．５〜５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜３秒
（銅−ニッケルめっき処理）
Ｃｕ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ、    Ｎｉ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ
電解液温度：２５〜５０°Ｃ、  ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：１０〜４５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜３秒
（銅−コバルトめっき処理）
Ｃｕ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ、    Ｃｏ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ
電解液温度：２５〜５０°Ｃ、  ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：１０〜４５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜３秒
【００１５】
（亜鉛−ニッケルめっき処理）
亜鉛濃度：１〜１０ｇ／Ｌ、    Ｎｉ濃度：１０〜３０ｇ／Ｌ
電解液温度：４０〜５０°Ｃ、  ｐＨ      ：３．０〜４．０
電流密度：０．５〜５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜３秒
（コバルト−ニッケルめっき処理）
Ｃｏ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ、    Ｎｉ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ
電解液温度：２０〜５０°Ｃ、  ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：０．５〜１０Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜１８０秒
（銅−コバルト−ニッケルめっき処理）
Ｃｏ濃度：１〜１５ｇ／Ｌ、    Ｎｉ濃度：１〜１５ｇ／Ｌ
Ｃｕ濃度：５〜２５ｇ／Ｌ
電解液温度：２０〜５０°Ｃ、  ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：１．０〜３０Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜１８０秒
（コバルト−燐めっき処理）
Ｃｏ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ、    Ｐ濃度：１〜３０ｇ／Ｌ
電解液温度：２０〜５０°Ｃ、  ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：０．５〜１５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜１８０秒
（ニッケル−燐めっき処理）
Ｎｉ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ、    Ｐ濃度：１〜３０ｇ／Ｌ
電解液温度：２０〜５０°Ｃ、  ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：０．５〜１５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜１８０秒
【００１６】
本発明の防錆処理は、次のようなめっき処理が適用できる。以下はその代表例である。なお、この防錆処理は好適な一例を示すのみであり、本発明はこれらの例に制限されない。
（クロム防錆処理）
Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７（Ｎａ２Ｃｒ２Ｏ７又はＣｒＯ３）：２〜１０ｇ／Ｌ
ＮａＯＨ又はＫＯＨ                              ：１０〜５０ｇ／Ｌ
ＺｎＯ又はＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ              ：０．０５〜１０ｇ／Ｌ
ｐＨ    ：３．０〜４．０、          電解液温度：２０〜８０°Ｃ
電流密度：０．０５〜５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：５〜３０秒
【００１７】
【実施例】
次に、実施例に基づいて説明する。なお、本実施例は好適な一例を示すもので、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。したがって、本発明の技術思想に含まれる変形、他の実施例又は態様は、全て本発明に含まれる。
なお、本発明との対比のために、後段に比較例を掲載した。
【００１８】
（実施例１）
厚さ１２μｍの電解銅箔の光沢面に、上記めっき条件でコバルト−ニッケルめっき処理し、コバルト及びニッケル付着量が下記となる黒色のめっき層を形成した。
コバルト付着量：３４７０μｇ／ｄｍ２
ニッケル付着量：４９０μｇ／ｄｍ２
また、プリント回路基板のドリリング孔位置に相当する部分を想定して、すなわち銅箔の縁部をマスキングし、コバルト−ニッケルめっきができないようにした。
【００１９】
（実施例２）
厚さ１２μｍの電解銅箔の光沢面に、上記めっき条件で黒色の銅−コバルト−ニッケルめっき処理し、さらにその上にコバルト−ニッケルめっき処理して、銅−コバルト及びニッケル付着量（総量）が下記となるめっき層を形成し、その後上記の条件で防錆処理を施した。
銅付着量：１９０００μｇ／ｄｍ２
コバルト付着量：３４００μｇ／ｄｍ２
ニッケル付着量：６５０μｇ／ｄｍ２
クロム付着量：４３μｇ／ｄｍ２、亜鉛付着量：６μｇ／ｄｍ２
また、プリント回路基板のドリリング孔位置に相当する部分を想定して、すなわち銅箔の縁部をマスキングし、コバルトめっきができないようにした。
【００２０】
（比較例１）
厚さ１２μｍの電解銅箔の光沢面に、上記めっき条件でコバルト−ニッケルめっき処理し、コバルト及びニッケル付着量が下記となる黒色のめっき層を形成した。
コバルト付着量：３４７０μｇ／ｄｍ２
ニッケル付着量：４９０μｇ／ｄｍ２
また、プリント回路基板のドリリング孔位置にも同様のめっきを施した。
【００２１】
（比較例２）
厚さ１２μｍの電解銅箔の光沢面に、上記防錆条件で防錆処理のみを施した。この場合のクロム付着量と亜鉛付着量は次の通りである。
クロム付着量：３２μｇ／ｄｍ２
亜鉛付着量：２７０μｇ／ｄｍ２
また、プリント回路基板のドリリング孔位置に相当する部分には同様の防錆しょりを施した。
【００２２】
以上の実施例１〜２及び比較例１〜２の試料について、１２μｍ箔の光沢面（Ｓ面）に上記の各種表面処理したものをプリプレグ（ＦＲ−４）を用いて片面基板とし、各１００箇所に、次の条件でレーザー光を照射し、その開口率とドリリング孔の判別を比較した。
（レーザー照射条件）
使用装置：炭酸ガスレーザー加工装置
スポットサイズ：１４４μｍφ
パルス幅：３２μｓｅｃ
周波数：４００Ｈｚ、  ショット数：１ショット
エネルギー：７．５ｍＪ／パルス、１２．５ｍＪ／パルス、
２０．９ｍＪ／パルス、３２ｍＪ／パルス、４３ｍＪ／パルス、
４７．７ｍＪ／パルス、の各々
【００２３】
以上の実施例１〜実施例２については、いずれも低レーザー光照射エネルギーに対して良好な開口率を有する。また、ドリリング孔の判別はいずれも容易であった。
しかし、これらの処理をしていないもの、及び比較例１〜２については、ドリリング孔の判別ができなかった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のレーザー穴開け用銅箔は、プリント回路基板の製造に際し、工程を変更することなく、銅箔のレーザーによる穴開けが容易であり、かつレーザー穴開けのために形成されたプリント回路基板のドリリング孔の位置確認が容易にできるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】回路基板に銅箔を積層し、レーザー光を照射して層間接続孔（スルーホール）を形成する場合のドリリング孔の位置を示す概念説明図（Ａ、Ｂ）を示す。
【図２】銅箔に縁部にマスキングをして銅箔の中央部のレーザー光照射面にレーザー光を吸収し易い黒色の層を形成する概念説明図を示す。
【符号の説明】
１  銅箔
２  回路
３  プリント回路基板
４  樹脂層
５  ドリリング孔
６  黒色層
７  マスキング
【図１】
2004172343.tif 000003
【図２】
2004172343.tif 000004