(57)【要約】【課題】表面における凹凸のばらつきが小さく均一な粗化表面を有し、挟ピッチで安定した樹脂基材との接合強度を有することができる圧延銅箔及びその製造方法を提供する。【解決手段】凹凸を有する圧延銅箔に粗化処理を施す前に、該圧延銅箔を銅めっき浴で電解して、該圧延銅箔表面に銅めっき層を１μｍ以上５μｍ未満の厚さに形成する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸を有する圧延銅箔の表面に、銅めっき層が設けられていることを特徴とするプリント配線板用圧延銅箔。
【請求項２】
前記銅めっき層の厚みが１μｍ以上５μｍ未満であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板用圧延銅箔。
【請求項３】
前記圧延銅箔として、無酸素銅にジルコニウムを０．０１５ｗｔ％以上０．０３ｗｔ％未満配合した銅合金を用いたことを特徴する請求項１記載のプリント配線板用圧延銅箔。
【請求項４】
凹凸を有する圧延銅箔に粗化処理を施す前に、該圧延銅箔を銅めっき浴で電解して、該圧延銅箔表面に銅めっき層を形成することを特徴とするプリント配線板用圧延銅箔の製造方法。
【請求項５】
前記銅めっき浴での電解は、めっき浴組成を硫酸銅１２０〜２００ｇ／Ｌ、硫酸７０〜１５０ｇ／Ｌ、ゼラチン３０〜１５０ｐｐｍとし、電流密度を１〜５Ａ／ｄｍ２の条件で行うことを特徴とする請求項４記載のプリント配線板用圧延銅箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板に用いられる圧延銅箔及びその製造方法に関し、更に詳しくは、粗化処理により凹凸が均一に形成された粗化表面を得ることができる圧延銅箔及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
銅箔は導電体用途としてよく用いられている。特にプリント配線板の分野ではポリイミドフィルムとラミネートされたり、あるいはポリアミック酸を主成分とするワニスを塗布され基板とされる。この時銅箔と樹脂との間にはある程度の接着性が要求される。そのため、樹脂とのアンカー効果を高めるために、銅箔の表面には粗化処理が施される。この粗化処理手段として適用されている主流の方法はめっき法であり、例えば特許文献１に開示されている方法がある。この方法は、まず酸性銅めっき浴中で銅箔に浴の限界電流密度以上の電流密度の電流を流して、いわゆるヤケめっきにより銅箔の少なくとも一方の被接着面に樹枝状銅電着層を形成させ、次いで浴の限界電流密度未満の電流により前記樹枝状銅電着層に平滑な銅電着層を形成して前記樹枝状銅をいわゆるコブ状銅に変化させるものである。
【０００３】
銅箔面はこのコブ状銅を形成することにより電解処理前に比べて比表面積が大きくなるとともにコブ状銅によるアンカー効果が発揮されて樹脂基材と銅箔間の接着強度が向上する。ここで、処理される銅箔が圧延銅箔の場合、元来、圧延ロールの研削跡に起因する微小な凹凸が存在する。近年、この凹凸を最小限に抑えるための圧延ロール研削技術が発達してきたが、未だ十分ではない。圧延ロールによって付けられた微小な凹凸は、粗化処理によるコブの分布に大きく影響する。即ち、電流が凸部に集中してしまうため、凹部にはコブが付きづらくなる。その結果、圧延銅箔を粗化処理すると、凹凸を横切る方向すなわち銅箔の幅方向にコブの大小が発生し、粗く不均一な表面になる。
【特許文献１】特公昭５３−３９３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、プリント配線板の配線ピッチはますます微細化し、なおかつ狭ピッチで安定した樹脂基材間との接合強度が求められている。しかしながら、配線ピッチが微細であるほど、粗化処理の局部的な凹凸のばらつきが接合強度のばらつきに大きく影響してしまう。
【０００５】
従って、本発明の目的は、表面における凹凸のばらつきが小さく均一な粗化表面を有し、挟ピッチで安定した樹脂基材との接合強度を有することができる圧延銅箔及びそ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】
【０００６】
本発明者らは、粗化処理の前にめっきをすることで圧延銅箔表面の凹凸の消去が可能であり、これによって従来技術の課題を解決してプリント配線板用途に適した圧延銅箔を提供することができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
即ち、本発明のプリント配線板用圧延銅箔は、凹凸を有する圧延銅箔の表面に、銅めっき層が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
前記銅めっき層の厚みが１μｍ以上５μｍ未満であることが望ましい。
【０００９】
また、前記圧延銅箔として、無酸素銅にジルコニウムを０．０１５ｗｔ％以上０．０３ｗｔ％未満配合した銅合金を用いることが望ましい。
【００１０】
更に、本発明のプリント配線板用圧延銅箔の製造方法は、凹凸を有する圧延銅箔に粗化処理を施す前に、該圧延銅箔を銅めっき浴で電解して、該圧延銅箔表面に銅めっき層を形成することを特徴とする。
【００１１】
前記銅めっき浴での電解は、めっき浴組成を硫酸銅１２０〜２００ｇ／Ｌ、硫酸７０〜１５０ｇ／Ｌ、ゼラチン３０〜１５０ｐｐｍとし、電流密度を１〜５Ａ／ｄｍ２の条件で行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、圧延ロールに起因する圧延銅箔表面の凹凸を銅めっきにより消失させているので、粗化処理において電流が局部的に集中することがなく、いわゆる粗化コブが圧延銅箔表面に均一に形成される。このため、配線ピッチが微細となっても樹脂基材間との接合強度に優れ、かつばらつきを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るプリント配線板用圧延銅箔の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のプリント配線板用圧延銅箔の製造方法を示すフローチャートである。
【００１４】
まず、圧延銅箔としては、無酸素銅にジルコニウムを０．０１５ｗｔ％以上０．０３ｗｔ％未満配合した銅合金を用いるのが好ましい。例えば、ＣＯＦ製造工程では樹脂接合時やチップアセンブリ時に非常に高い熱がかかるため、基材となる銅箔自体には高い耐熱性能が求められる。無酸素銅にジルコニウムを０．０１５ｗｔ％以上０．０３ｗｔ％未満配合した銅合金を用いることで、高導電率を保ったまま耐熱性の高い表面処理銅箔を得ることが出来る。また、圧延銅箔の厚さ、表面の粗さや形態については特に規定されず、所望のものを用いることができる。圧延銅箔には表面を清浄化するためにあらかじめ電解脱脂、酸洗処理を施す（工程ａ）。この清浄化処理は、例えば、水酸化ナトリウム４０ｇ／Ｌ、炭酸ナトリウム２０ｇ／Ｌ、温度４０℃のアルカリ溶液で電流密度５Ａ／ｄｍ２、処理時間６０秒にて陰極電解脱脂した後、硫酸１０％、室温の溶液で３０秒酸処理による前処理を施すことにより行なうことができる。
【００１５】
次に、銅箔の粗化処理を行う面に対して、銅めっき層の形成を行う（工程ｂ）。この銅めっきの浴組成の一例を次に示す。
硫酸銅：１２０〜２００ｇ／Ｌ
硫酸：７０〜１５０ｇ／Ｌ
ゼラチン：３０〜１５０ｐｐｍ
液温：４０〜５０℃
【００１６】
添加剤としてはゼラチンのほかに鉄、クロム、ニッケル、モリブデン、タングステンを単独もしくは組み合わせて用いたり、さらにポリエチレングリコールを添加したりしても良い。
【００１７】
電解条件として、電流密度は１〜５Ａ／ｄｍ２の範囲であることが望ましい。電流密度が１Ａ／ｄｍ２未満ではめっきが十分に形成されず、一方、５Ａ／ｄｍ２を超えると後述する実施例の結果からも明らかな通り、凹凸に起因する圧延方向のむらが発生し易くなるからである。
【００１８】
銅めっきの厚みとしては１μｍ以上５μｍ未満が適当である。厚み１μｍ未満では圧延銅箔表面の凹凸を消去するには不十分であり、一方５μｍ以上では銅箔表面の凹凸は消去できるものの、高耐熱性など素材の特徴を活かせなくなる。
【００１９】
このように銅めっきを施した圧延銅箔に対して、樹脂密着性を高めるための粗化処理を行う（工程ｃ）。粗化処理は限界電流密度以上の電流でヤケめっきをすることにより微細なコブを付着させ凹凸のある表面形状を得るものである。粗化めっきのための浴組成と電解条件の一例を次に示す。またこの組成のほかに、例えばクロム、ニッケル、コバルト、ポリエチレングリコールを単独もしくは組み合わせて添加しても良い。
硫酸銅：４５〜１００ｇ／Ｌ
硫酸：１２５ｇ／Ｌ
鉄：１０〜３０ｇ／Ｌ
モリブデン：０．１〜０．５ｇ／Ｌ
タングステン：３ｐｐｍ〜１０ｐｐｍ
ゼラチン：１０〜３０ｐｐｍ
液温：２０〜３０℃
電流密度：１５〜４０Ａ／ｄｍ２
【００２０】
次いで、防錆処理としてニッケルめっき層（工程ｄ）、亜鉛めっき層（工程ｅ）、３価クロム化成処理層（工程ｆ）を形成する。ニッケルめっき、亜鉛めっきは公知の技術を用いて行うことができる。ここで、ニッケルめっき、亜鉛めっきのそれぞれに、添加剤としてコバルト、モリブデン、タングステン、スズ等を単独または組み合わせて用いてもよい。また、工程ｆの３価クロム化成処理の際、液組成は、３価クロムイオンが金属クロムとして０．１１〜０．５０ｍｇ／Ｌ、硝酸が０．２〜０．５１ｇ／Ｌであることが望ましい。この濃度範囲において、形成されるクロム皮膜厚さは濃度に比例するので、クロム皮膜厚さはこれら成分濃度で制御する。このような化成処理液に液温３０℃にて１０秒間浸漬処理を行い、３価クロム化成処理層を形成することができる。
【００２１】
３価クロム化成処理層の上にさらにシランカップリング処理層を形成することができる（工程ｇ）。シランカップリング処理層は、各種のシランカップリング処理剤を用いて形成することが出来る。シランカップリング処理剤としてはビニルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２(アミノエチル)３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２(アミノエチル)３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−(１，３−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等を用いることができ、それぞれ単独もしくは混合させて用いる。処理条件の一例としては、室温にて１０秒間浸漬処理を行う。
【００２２】
これらの表面処理層を設けた銅箔はガラス・エポキシ基板やガラス・ポリイミド基板等の樹脂基材と加熱加圧積層してプリント配線板用の銅張積層板として使用される。
【００２３】
以下本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
基材となる銅箔として、無酸素銅にジルコニウムを０．０１５ｗｔ％以上０．０３ｗｔ％未満配合した銅合金（当社製品名ＨＣＬ−０２Ｚ)を用い、厚さ１６．３μｍの圧延銅箔を、水酸化ナトリウム４０ｇ／Ｌ、炭酸ナトリウム２０ｇ／Ｌの水溶液において温度４０℃、電流密度５Ａ／ｄｍ２、処理時間１０秒で陰極電解にて電解脱脂処理を行ったあと、硫酸５０ｇ／Ｌの水溶液において温度２５℃、処理時間１０秒で浸漬することにより酸洗処理を施した。
【００２５】
この銅箔に対して表１に示す浴組成と電解条件で銅めっきを行い、そのまま連続して表１に示す浴組成と電解条件で粗化めっきを施した。得られた銅箔の粗化表面の評価は金属顕微鏡による観察で行い、凹凸に起因する圧延方向のムラの有無を確認した。判定としては全く見られなかったものを○、見えづらいが多少発生しているものを△、一面にムラを確認できるものを×とした。判定結果を表１に示すと共に、図２に、その金属顕微鏡による観察結果の写真を示す。
【００２６】
［比較例１］
実施例１における銅めっきの電解条件５Ａ／ｄｍ２×６０秒を２０Ａ／ｄｍ２×６０秒に代えたことを除き、実施例１と同様にして表面粗化処理銅箔を作製し、実施例１と同様に粗化表面の評価を行った。判定結果を表１に示すと共に、図２に、その金属顕微鏡による観察結果の写真を示す。
【００２７】
［比較例２］
実施例１における銅めっきを施さなかったことを除き、実施例１と同様にして表面粗化処理銅箔を作製し、実施例１と同様に粗化表面の評価を行った。判定結果を表１に示すと共に、図２に、その金属顕微鏡による観察結果の写真を示す。
【００２８】
【表１】
2005340635.tif 000002
【００２９】
表１の結果によれば、実施例１の方法により形成した表面粗化処理銅箔は、比較例１〜２の方法により形成した表面粗化処理銅箔と比べて、圧延方向のムラが全く見られず、粗化処理面の均一性に優れていることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態のプリント配線板用圧延銅箔の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】実施例及び比較例で得られた銅箔の金属顕微鏡による観察結果を示す写真である。
【図１】
2005340635.tif 000003
【図２】
2005340635.tif 000004