(57)【要約】【課題】絶縁基板と積層し、エッチングにより銅箔に回路を形成し、回路にＳｎメッキ層を形成して作製した銅張積層体にフュージング処理を行っても脆化し難いプリント配線板用銅箔を提供する。【解決手段】プリント配線板用銅箔は、銅箔表面にスズめっき層を施すプリント配線板用銅箔であって、幅１２．７ｍｍの前記銅箔の両面及び両端面に０．３５μｍ厚のＳｎめっきを施した後、１２５℃で１時間の熱処理を行ったＳｎめっき層付き銅箔の伸び率（Ｂ）が１．０％以上となる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅箔表面にスズめっき層を施すプリント配線板用銅箔であって、
幅１２．７ｍｍの前記銅箔の両面及び両端面に０．３５μｍ厚のＳｎめっきを施した後、１２５℃で１時間の熱処理を行ったＳｎめっき層付き銅箔の伸び率（Ｂ）が１．０％以上となることを特徴とするプリント配線板用銅箔。
【請求項２】
前記銅箔が圧延銅箔である請求項１に記載のプリント配線板用銅箔。
【請求項３】
Ｓｎめっきを施す前の前記銅箔単体の伸び（Ａ）に対するＳｎめっき層を形成して熱処理した後の前記Ｓｎめっき層付き銅箔の伸び（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．３以上である請求項１又は２に記載のプリント配線板用銅箔。
【請求項４】
前記銅箔が、タフピッチ銅又は無酸素銅で形成されている請求項２又は３に記載のプリント配線板用銅箔。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の銅箔を備えた銅張積層板。
【請求項６】
請求項５に記載の銅張積層板を材料としたプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板用の銅箔に関し、特にフレキシブルプリント配線板用の銅箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁基板の表面に銅からなる配線が多数形成されたプリント配線板には、実装する電子部品との電気的接続を確立するために、あるいは、プリント配線板の相互接続を行うために、端子部分にＳｎ等からなるメッキ層が形成されているのが一般的である。
【０００３】
プリント配線板は銅箔に絶縁基板を接着させて銅張積層板とした後に、エッチングにより銅箔面に回路パターンを形成するという工程を経て製造されるのが一般的である。ここで、回路パターンにＳｎメッキ層を形成する場合、ウィスカーが生じることがある。ウィスカーとは、Ｓｎの針状結晶が成長したものであり、場合によっては数十μｍにも結晶組織が成長して電気的な短絡を引き起こすことがある。このため、その製造工程において、ウィスカーを抑制するためのフュージング処理（熱処理）が行われる。
【０００４】
しかしながら、Ｓｎメッキ層を形成した銅箔をフュージング処理した場合、銅箔とＳｎメッキ層との界面にカーケンドール効果によると思われるボイドやクラックが発生し、銅箔が脆化して回路が断線するという問題が生じることがある。
【０００５】
このような問題に対する技術として、例えば、特許文献１には、可撓性を有する絶縁基板と、その絶縁基板の片面上に形成する回路パターンと、その回路パターンの接続端子部に隣接する領域上に設け、耐Ｓｎメッキ液性に優れている第１のソルダーレジストと、少なくとも前記回路パターンの接続端子部を除いて前記回路パターン上に設け、可撓性に優れている第２のソルダーレジストと、回路パターンの接続端子部に設けるＳｎ合金メッキとを備えるフレキシブルプリント配線板が開示されている。そして、このような構成により、第１および第２のソルダーレジストを形成してからＳｎメッキを行うようにすれば、ソルダーレジストを塗布するときの加熱処理で回路パターンの銅がＳｎメッキに拡散して脆い性質のＳｎ−銅合金が形成されることを防いで、断線のない信頼性を向上したフレキシブルプリント配線板を提供することができると記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、未処理銅箔中のＣｌ含有量が３０ｐｐｍ未満である銅箔が開示されている。そして、このようにＣｌ含有量を３０ｐｐｍ未満とすることで、Ｓｎメッキ後のフュージング処理でボイドが発生し難くなると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２５３２４７号公報
【特許文献２】特開２００６−５２４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
Ｓｎメッキ層が形成された銅箔のフュージング処理による脆化の抑制については、上述のように従来種々の手段が研究・開発されているが、未だ改善の余地がある。
【０００９】
本発明は、絶縁基板と積層し、エッチングにより銅箔に回路を形成し、回路にＳｎメッキ層を形成して作製した銅張積層体にフュージング処理を行っても脆化し難いプリント配線板用銅箔、及び、それを用いた銅張積層板及びプリント配線板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討の結果、絶縁基板と積層し、エッチングにより銅箔に回路を形成し、回路にＳｎメッキ層を形成した後フュージング処理を行う銅張積層体において、特定の銅箔を用いることで、フュージング処理された際の脆化が良好に抑制されることを見出した。
【００１１】
以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、銅箔表面にスズめっき層を施すプリント配線板用銅箔であって、幅１２．７ｍｍの前記銅箔の両面及び両端面に０．３５μｍ厚のＳｎめっきを施した後、１２５℃で１時間の熱処理を行ったＳｎめっき層付き銅箔の伸び率（Ｂ）が１．０％以上となることを特徴とするプリント配線板用銅箔である。
【００１２】
本発明に係るプリント配線板用銅箔の一実施形態においては、銅箔が圧延銅箔である。
【００１３】
本発明に係るプリント配線板用銅箔の別の実施形態においては、Ｓｎめっきを施す前の前記銅箔単体の伸び（Ａ）に対するＳｎめっき層を形成して熱処理した後の前記Ｓｎめっき層付き銅箔の伸び（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．３以上である。
【００１４】
本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、銅箔が、タフピッチ銅又は無酸素銅で形成されている。
【００１５】
本発明は更に別の一側面において、本発明に係る銅箔を備えた銅張積層板である。
【００１６】
本発明は更に別の一側面において、本発明に係る銅張積層板を材料としたプリント配線板である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、絶縁基板と積層し、エッチングにより銅箔に回路を形成し、回路にＳｎメッキ層を形成して作製した銅張積層体にフュージング処理を行っても脆化し難いプリント配線板用銅箔、及び、それを用いた銅張積層板及びプリント配線板を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（プリント配線板用銅箔の構成）
本発明に係るプリント配線板用銅箔は、銅箔を絶縁基板と積層し、エッチングにより銅箔に回路を形成し、回路にＳｎメッキ層を形成し、その後、熱処理を行う銅張積層体に用いられる銅箔である。具体的には、幅１２．７ｍｍの前記銅箔に両面及び両端面に０．３５μｍ厚のＳｎめっきを施し、１２５℃で１時間の熱処理を行った後に伸び率が１．０％以上となる銅箔である。ここで、１２５℃で１時間の熱処理は、銅箔の回路にＳｎメッキ層を形成して作製した銅張積層体に行うフュージング処理を意図している。プリント配線板上の回路は、電気機器において応力が集中する箇所に用いられると断線するおそれがある。特にＳｎメッキ等が施されていると、従来の銅箔では伸びが低下してしまうため、断線の発生が促進されてしまう。これに対し、本発明に係るプリント配線板用銅箔は、Ｓｎメッキ層が形成されても、１２５℃で１時間の熱処理を行った後に伸び率が１．０％以上となるものであるため、電気機器において応力が集中する箇所に用いられても断線の発生が良好に抑制される。
本発明に係るプリント配線板用銅箔は、このようにＳｎめっき層を施し、熱処理を施した後に良好な伸び率を有する銅箔である。しかしながら、このような良好な伸び率をする銅箔は、必ずしも銅箔単体（めっき層を施さず、熱処理もしない）の伸び率の高い銅箔ではない特定の銅箔である。本発明は、その特定の銅箔を見出したことに意義がある。具体的には、幅１２．７ｍｍの前記銅箔に両面及び両端面を０．３５μｍ厚のＳｎめっきを施し、１２５℃で１時間の熱処理を行った後に伸び率が１．０％以上となる銅箔である。
本発明に用いることのできる銅箔基材としては、圧延銅箔が好ましい。一般的には、圧延銅箔は圧延ロールによる塑性加工と熱処理を繰り返して製造される。
圧延銅箔の材料としては、タフピッチ銅や無酸素銅を用いた圧延銅箔である。
さらには、タフピッチ銅及び無酸素銅をベースした銅合金箔も使用可能である。タフピッチ銅及び無酸素銅をベースした銅合金箔は、具体的には、Ａｇ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｂ及びＳｎの少なくとも１種を不純物として合計０．００３質量％以下含むものである。
なお、本明細書において用語「銅箔」を単独で用いたときには銅合金箔も含むものとし、「タフピッチ銅及び無酸素銅」を単独で用いたときにはタフピッチ銅及び無酸素銅をベースとした銅合金箔を含むものとする。
本発明では、特にＡｇ含有銅合金箔が好ましく、Ａｇを０．０１〜０．０４質量％含有し、タフピッチ銅をベースとした銅合金箔を用いるのがより好ましい。
また、銅箔・銅合金箔において、Ｓは、１０質量ｐｐｍ以下含んでいるのが好ましい。Ｓの含有量が１０質量ｐｐｍを超えると、熱処理（例えば１２５℃１時間）後の伸びが劣化する。
【００１９】
本発明に用いることのできる銅箔の厚さとしては、６〜１０μｍが好ましい。銅箔の厚さが６μｍ未満であると銅箔のハンドリングが悪くなり、１０μｍ超であるとファインエッチング性が低下する。
【００２０】
プリント配線板用銅箔を用いてフュージング処理等を経て形成された回路基板の回路は、銅箔の伸び率が大きいほど断線し難くなる。このため、本発明に係る銅箔は、絶縁基板と積層し、エッチングにより銅箔に回路を形成し、回路にＳｎメッキ層を形成して作製した銅張積層体に、１２５℃で１時間の熱処理を行った後に、伸び率が１．０％以上となるように調整されている。また、プリント配線板用銅箔の伸び率は、０．８％以上が好ましく、１．０％以上がより好ましい。
また、本発明者は、回路パターンが形成された銅箔にＳｎメッキ層を形成した後にフュージング処理を行ったもの伸び率（Ｂ）と、回路パターン形成前の銅箔の伸び率（Ａ）との関係も、回路の断線に影響を与えることを見出した。具体的には、伸び率（Ｂ）／伸び率（Ａ）が小さいほどプリント配線板用銅箔を用いてフュージング処理等を経て形成された回路基板の回路の断線が生じ易くなる。このため、Ｂ／Ａ＞０．３０であるのが好ましい。また、Ｂ／Ａ＞０．３５がより好ましく、Ｂ／Ａ＞０．４０が更に好ましい。
【００２１】
（本発明に係るプリント配線板の製法）
本発明に係るプリント配線板の製造方法としては、まず、圧延銅箔等を準備し、この銅箔上に回路パターンをエッチングにより形成する。続いて、回路パターンが形成された銅箔に、Ｓｎ層をメッキ処理により形成する。ここでのメッキ処理は、電気Ｓｎメッキや無電解Ｓｎメッキのような湿式メッキ、或いはＣＶＤやＰＶＤのような乾式メッキを用いることができる。生産性、コストの観点からは、電気メッキが好ましい。
続いて、ウィスカーを抑制するためにフュージング処理（熱処理）を行う。フュージング処理としては、１００〜１８０℃で０．５〜５時間の加熱を行うことができる。
【００２２】
プリント配線板（ＰＷＢ）は、上記銅箔を用い、常法に従って製造することができる。以下に、プリント配線板の製造例を示す。
まず、銅箔と絶縁基板とを貼り合わせて銅張積層板を製造する。銅箔が積層される絶縁基板はプリント配線板に適用可能な特性を有するものであれば特に制限を受けないが、例えば、リジッドＰＷＢ用に紙基材フェノール樹脂、紙基材エポキシ樹脂、合成繊維布基材エポキシ樹脂、ガラス布・紙複合基材エポキシ樹脂、ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂及びガラス布基材エポキシ樹脂等を使用し、ＦＰＣ用にポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等を使用することができる。
【００２３】
貼り合わせの方法は、リジッドＰＷＢ用の場合、ガラス布などの基材に樹脂を含浸させ、樹脂を半硬化状態まで硬化させたプリプレグを用意する。プリプレグと銅箔とを重ね合わせて加熱加圧させることにより行うことができる。
【００２４】
本発明に係る銅張積層板は各種のプリント配線板（ＰＷＢ）に使用可能であり、特に制限されるものではないが、例えば、回路パターンの層数の観点からは片面ＰＷＢ、両面ＰＷＢ、多層ＰＷＢ（３層以上）に適用可能であり、絶縁基板材料の種類の観点からはリジッドＰＷＢ、フレキシブルＰＷＢ（ＦＰＣ）、リジッド・フレックスＰＷＢに適用可能である。
【００２５】
銅張積層板からプリント配線板を製造する工程は当業者に周知の方法を用いればよく、例えばエッチングレジストを銅張積層板の銅箔面に回路パターンとしての必要部分だけに塗布し、エッチング液を銅箔面に噴射することで不要銅箔を除去して回路パターンを形成し、次いでエッチングレジストを剥離・除去して回路パターンを露出することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施例を示すが、これらは本発明をより良く理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図するものではない。
【００２７】
（実施例）
銅箔基材として、タフピッチ銅を用いた圧延銅箔（ＪＸ日鉱日石金属社製）、タフピッチ銅をベースにＡｇを１８０ｐｐｍ添加した圧延銅合金箔（ＪＸ日鉱日石金属社製ＨＡ）、無酸素銅インゴット（日立電線社製）を熱間圧延で厚さ１０ｍｍの板に加工し、その後、冷間圧延と再結晶焼鈍を繰り返し、最後に冷間圧延した圧延銅箔を用いた。
銅箔はそれぞれ４００℃で３時間焼鈍し、あらかじめ軟化させたものを用いた。その後、１２．７ｍｍ×１５０ｍｍに裁断したものを銅箔基材とした。
銅箔基材の表面に以下の条件でＳｎ層をメッキ処理により形成した。
〔Ｓｎメッキ条件〕
１．銅箔前処理（電解脱脂）
液：パクナ溶液（ユケン工業製）４０ｇ／Ｌ
液温：５５℃
電流：０．５Ａ  ３０秒
材料を負極にして電解脱脂により表面清浄化を行った。
２．銅箔前処理（酸洗）
液：硫酸２００ｇ／Ｌ
液温：室温
３０秒間含浸し、表面清浄化を行った。
３．無電解Ｓｎめっき
液：石原化学薬品製無電解めっき５８０Ｍ
液温：６０℃
３分間含浸、Ｓｎめっきを行った。
続いて、Ｓｎ層に対して、１２５℃×１時間のフュージング処理を行った。
【００２８】
（比較例）
比較例1は、銅箔基材として、メタライズドＣＣＬであるエスパーフレックス（住友金属鉱山社製）からポリイミド及びタイコート層を以下の手順で除去して得られた電解銅箔を用いた。
１．ポリイミドエッチング
液：ＴＰＥ３０００（東レエンジニアリング製）
液温：７０℃
３０分間エスパーフレックスを含浸し、ポリイミド層を溶解除去した。
２．タイコート層除去
液：ＦＬＩＣＫＥＲ−ＭＨ（日本化学産業）
液温：４０℃
２分間の含浸により、タイコート層を除去した。
比較例２は、電解銅箔（ＪＸ日鉱日石金属社製ＡＭ箔）を用いた。
これら銅箔基材の表面に、実施例と同様の条件でＳｎ層をメッキ処理により形成した。
続いて、実施例と同様の条件でＳｎ層をフュージング処理した。
【００２９】
（伸び率測定）
実施例及び比較例に係るＳｎ層形成前の銅箔、及び、フュージング処理後のＳｎ層形成銅箔について、それぞれ以下の方法により伸び率の測定を行った。
〔伸び率測定条件〕
引張試験機：ＡＧＳ−Ｘ  ５ｋＮ（島津製作所製）
引張幅：１２．７ｍｍ
チャック間距離：１００ｍｍ
引張速度：５％／分
実施例及び比較例に係る銅箔の構成及び測定結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2012059778.tif 000002
【００３１】
（評価結果）
実施例１〜３の銅箔は、いずれも０．３５μｍ厚のＳｎめっきを施した後、１２５℃で１時間の熱処理を行ったときの伸び率（Ｂ）が１．０％以上であり、Ｓｎめっきを施す前の銅箔単体の伸び（Ａ）に対するＳｎめっき層付き銅箔の伸び（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．３以上であった。
一方、比較例１及び２の銅箔は、いずれも０．３５μｍ厚のＳｎめっきを施した後、１２５℃で１時間の熱処理を行ったときの伸び率（Ｂ）が１．０％未満であり、Ｓｎめっきを施す前の銅箔単体の伸び（Ａ）に対するＳｎめっき層付き銅箔の伸び（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が０．３未満であった。