(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅箔素材の表面に粗化銅めっき膜を成長させた樹脂接着用銅箔において、
前記銅箔素材の前記表面、あるいは前記粗化銅めっき膜中に介在された非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜を備えたことを特徴とする樹脂接着用銅箔。
【請求項２】
前記非晶質金属めっき膜は、平均厚さが０．０１〜１μｍであることを特徴とする請求項１記載の樹脂接着用銅箔。
【請求項３】
前記非晶質金属めっき膜は、メタロイド系非晶質めっき膜、あるいは金属−金属系非晶質めっき膜を用いたことを特徴とする請求項１記載の樹脂接着用銅箔。
【請求項４】
前記粗化銅めっき膜は、前記中間金属膜上の厚さが１〜２０μｍであることを特徴とする請求項１記載の樹脂接着用銅箔。
【請求項５】
前記粗化銅めっき膜は、その最外層における見掛けの平均粒子径Ｄｐが０．２〜２μｍ、平均粗さＲａが０．１〜１μｍであることを特徴とする請求項１記載の樹脂接着用銅箔。
【請求項６】
銅箔素材の表面に粗化銅めっき膜を成長させる樹脂接着用銅箔の製造方法において、
前記銅箔素材の前記表面上に、前記銅箔素材の段階あるいは前記粗化銅めっき膜の成長段階の途中で非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜を形成することを特徴とする樹脂接着用銅箔の製造方法。
【請求項７】
前記中間金属膜の形成は、めっき法を用いたことを特徴とする請求項６記載の樹脂接着用銅箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品用のフレキシブルプリント基板やＴＡＢテープ、あるいは一般産業用部品や航空宇宙機器部品等におけるマイクロヒーター、微少放熱部品、アース板、電磁遮断板等に用いられる樹脂接着用銅箔およびその製造方法に関し、特に、銅箔素材の表面に凹凸や付着物があっても均質な粗化銅めっき膜を形成することが可能な樹脂接着用銅箔およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、樹脂接着用銅箔は、樹脂材との密着性を向上させる目的で、銅めっき膜の最外層に対し、表面微細形態が凹凸に富む粗化銅めっき膜を付与したものであり、以下の性質が要求されている。
【０００３】
ａ）樹脂接着作業において皺やボイドなどが生じ難いようにするため、マクロな表面形状が平坦であること。
ｂ）アンカー効果による樹脂接着強度を増大させるため、粗化めっき膜最外層の平均粗さが大きいこと。
ｃ）アンカー効果による樹脂接着強度を増大させると共に、樹脂接着強度の平面分布を均質にするため、粗化めっき膜最外層の平均粒子径とその粗さが均質であること。
ｄ）めっき膜内での層間剥離が生じ難いようにするため、粗化めっき膜自身の剥離強度が大きいこと。
【０００４】
上記の各種部品用の従来の樹脂接着用銅箔としては、例えば、文献（表面技術協会編；表面技術便覧、Ｐ４６１〜４６２、平成１０年）に示されているように、電解銅箔と、粗化めっき銅箔（圧延銅箔を素材としその表面に粗化銅めっき膜を付与した銅箔）の２種類が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の樹脂接着用銅箔によると、電解銅箔あるいは粗化めっき銅箔の製造は、いずれも膜組成が微量不純物を除けば、純銅を基本としためっき膜を成長させて製作されるため、めっき膜質が上記ａ）〜ｄ）のいずれかに傾き、互いに矛盾する上記ａ）〜ｄ）の各性質を満足することが極めて困難となる。すなわち、めっき膜の形成において、ａ）めっき膜の表面形態が平坦、ｃ）平均粒子径が均質、かつ、ｄ）めっき膜自身の剥離強度が大きいことを優先すると、ｂ）めっき膜最外層の平均粗さを大きくすることが困難となり易い。反面、ｂ）の性質を優先すると、ａ）、ｂ）およびｄ）の性質が不足がちとなる。
【０００６】
図２は、従来法による問題点を説明するための図である。従来法に示すように、単に銅箔１表面に粗化銅めっき膜２を付与すると、そのめっき膜２の形態は、下地金属あるいは粗化銅めっき膜成長の中間段階における金属表面状態（表面凹部１ａ、凸部１ｂ、金属結晶方位１ｃ、付着酸化物４，油，汚染物質などの付着など）の不均質条件に強く依存した粗雑で不均質な異常突起２ａのあるめっき膜２が形成され、上述の目的にマッチしためっき膜が形成され難い。
【０００７】
従って、本発明の目的は、銅箔素材の表面に凹凸や付着物があっても均質な粗化銅めっき膜を形成することが可能な樹脂接着用銅箔およびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、銅箔素材の表面に粗化銅めっき膜を成長させた樹脂接着用銅箔において、前記銅箔素材の前記表面、あるいは前記粗化銅めっき膜中に介在された非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜を備えたことを特徴とする樹脂接着用銅箔を提供する。
銅箔素材（電解銅箔あるいは圧延銅箔）の表面、あるいは粗化めっき膜中に非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜を介在させることにより、粗化銅めっき膜の核生成とその後の膜成長に対し、銅箔素材の表面の凹凸や付着酸化物等の影響をほぼ完全に遮断して均質な粗化銅めっき膜が形成される。
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、銅箔素材の表面に粗化銅めっき膜を成長させる樹脂接着用銅箔の製造方法において、前記銅箔素材の前記表面上に、前記銅箔素材の段階あるいは前記粗化銅めっき膜の成長段階の途中で非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜を形成することを特徴とする樹脂接着用銅箔の製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂接着用銅箔を示す。この樹脂接着用銅箔は、電解銅箔あるいは圧延銅箔の銅箔素材１の表面に、平均厚さ０．０１〜１μｍの非晶質金属めっき膜３Ａを少なくとも１回以上付与した後、その上方に１〜２０μｍ厚さの粗化銅めっき膜２を形成することにより製造される。
【００１１】
このように銅箔素材１の表面に非晶質金属めっき膜３Ａを中間金属膜として付与することにより、銅箔素材１の表面の凹部１ａ、凸部１ｂ、金属結晶方位１ｃや付着物の影響をほぼ完全に遮断することができ、非晶質金属表面より発生する固有のめっき膜の核生成とその後の成長段階を安定化させ、凸部（粒）２ｂのサイズやその高さが揃った均質なめっき膜２が安定して得られる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の第１の実施の形態に対応する実施例１〜３について説明する。
【００１３】
＜実施例1＞
【表1】
0003900961.tif 000002
表1の試料Ｎｏ．１-１〜１-６は、表１中に記載した圧延銅箔素材を用い、その表面に非晶質金属めっき膜３ＡとしてＮｉ-Ｐ膜を付与したものである。Ｎｉ-Ｐ膜の平均厚さは０〜１．０μmとし、市販の電解めっき液あるいは無電解めっきを用いてＮｉ-Ｐ膜を付与した。めっき条件は文献（増本健、渡辺徹：アモルファスめっき法とその応用、日刊工業新聞社ｐ．255（1990））に沿った。その後、市販の硫酸銅めっき浴を用い、焼けめっき発生電流密度直下の５０Ａ／ｄｍ2で粗化銅めっき膜２を平均厚さ３μｍ付与した。
【００１４】
これらの試料における粗化銅めっき膜２における最外層の平均粒子径および平均粗さ、およびポリイミドテープとの密着力は、表１に示す値が得られた。その結果、Ｎｉめっき膜の平均厚さが０μｍの場合（試料Ｎｏ．１-０）は、粗化銅めっき膜２における最外層の平均粒子径および平均粗さが他の試料に比べ大きく、樹脂との密着強度も×レベルである。すなわち、圧延銅箔素材に実質的に直接粗化銅めっき膜２を施すと、そのめっき膜２の形態は、その素材１の表面における凹凸１ａ，１ｂ、金属結晶方位１ｃ、残留酸化物、付着油など様々な影響因子の影響を直接強く受け、粗化銅めっき膜２の平面形態・分布が不均質で、粒子径が過度に大きく、平均粗さも過度に粗いいわゆる焼けめっき膜が形成されてしまう。一方、Ｎｉめっき膜を膜厚０．０１〜１μｍ付与した場合は、粗化銅めっき膜２における最外層が均質で平均粒子径および平均粗さが上述試料に比べ適度に小さく、樹脂との密着強度も△あるいは○レベルと改善されている。このように見ると、中間金属膜としての非晶質金属めっき膜３Ａは、膜厚０．０１μｍ以上が好適である。ただし、膜厚が１μｍ以上では、粗化銅めっき膜２の膜質の改善効果が飽和することから、実質的意味が小さい。
【００１５】
次に、中間金属膜を付与した後における粗化銅めっき膜２の膜質の膜厚依存性は、本発明の基本思想から容易に推測されるように、重大な障害とはならない。しかし、粗化銅めっき膜２の膜厚が１μｍ以下の場合には、非晶質金属めっき膜３Ａの性質を強く反映し、結晶方位性に乏しい銅めっき膜となり、粗化銅めっき膜２固有の凹凸を持たない膜質になりやすい。一方、２０μｍ以上になると、粗化銅めっき膜２が成長するに伴い非晶質金属めっき膜３Ａを付与したことで得られた固有の性質が希薄となる。よって、粗化銅めっき膜２の付与厚さは１〜２０μｍが好適である。なお、膜厚の増大によって、生じる上記弊害を防止する目的で、非晶質金属めっき膜３Ａと粗化銅めっき膜２を複数回重ねてめっきすることも有効である。
【００１６】
＜実施例２＞
表１の試料Ｎｏ．２-１〜２-５は、非晶質金属めっき膜３Ａの種類の影響について検討したものであり、実施例１と同様に作業し、非晶質金属めっき膜３Ａの種類を変化させ、膜厚は０．２μｍで一定とした。それ以外の操作は実施例１とほぼ同様である。
【００１７】
その結果、表１に示すように、非晶質金属めっき膜３Ａとして、Ｆｅ-Ｍｏ、Ｎｉ-Ｍｏ、Ｃｏ-Ｗ（金属−金属系非晶質めっき膜）、およびＮｉ-Ｓ，Ｎｉ-Ｂ（メタロイド系非晶質めっき膜）共に、粗化銅めっき膜２の最外層における粒径が１〜１．５μｍ、最外層の平均粗さが０．３μｍとなり、試料Ｎｏ．１-１に比べ適度に小さなめっき膜粒子および平均粗さとなっている。また、樹脂との密着性が○レベルを示している。この種の金属としては、実施例では省略したが、Ａｌ-Ｍｎ，Ｂｉ-Ｓ，Ｃｄ-Ｔｅ，Ｃｒ-Ｃ，ｐｄ-Ｐが経験された。以上より、非晶質めっき膜の種類は、金属−金属系非晶質めっき膜あるいはメタロイド系非晶質めっき膜が好ましい。
【００１８】
＜実施例３＞
次に、上記試料Ｎｏ．１-５および２-２、２-４を用いて、フレキシブルプリント基板を製作した。樹脂と銅箔の密着強度、パターン製作精度（耐エッチング性）、耐折り曲げ性などが従来の規格を満足した。一方、試料Ｎｏ．１-０を用いた場合には、樹脂と銅箔の密着強度、エッチングによりパターン製作精度、耐折り曲げ性などが、いずれも従来の規格を満足しなかった。
【００１９】
次に、粗化銅めっき膜２の最外層における好適なめっき膜形態は、見掛けの平均粒子径Ｄｐが０．２μｍ以下、平均粗さＲａが０．１以下の場合には、樹脂材料が粗化銅めっき膜２の凹部底まで侵入し難いのみでなく、いわゆるアンカー効果に基づく樹脂密着性改善効果が発揮されにくい。―方、平均粒子径Ｄｐが２μｍ以上で且つ、平均粗さＲａが１μｍ以上では、粗化銅めっき膜２がいわゆる焼けめっきと呼ばれる著しい多孔質膜となることで僅かな衝撃により粒子が剥離しやすくなると共に、異常に高い蛸壷形の突起が部分的に発生しやすく、樹脂の均質な接着に重大な障壁になる、など本目的が達成されにくい。好ましくは、膜厚が１〜２０μｍの場合、平均粒子径Ｄｐが０．５μｍ以下で且つ、平均粗さＲａが０．５μｍ以下であることが好ましい。従って、見掛けの平均粒子径Ｄｐが０．２〜２μｍ、平均粗さＲａが０．１〜１μｍであることが好ましい。
【００２０】
なお、本発明は、上記実施の形態および実施例に限定されず、種々変形実施が可能である。例えば、銅素材表面に与える非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜および粗化銅めっき膜の厚さを工業レベルで規定したが、その範囲を逸脱した使用を制限するものではなく、最終使用製品に合わせて適宜変更することは自由である。
また、非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜として、上述の数例を実施例として記載したが、それら以外の材料を用いることは自由である。
同様に、非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜の付与手段として、一部のめっき法を実施例として用いたが、それら以外を用いることは自由である。
同様に、非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜および粗化銅めっき膜の最外層における見掛けの平均粒子径、平均粗さを規定したが、夫々それらのサイズ以外を用いることを制限するものではなく、最終使用製品に合わせて適宜変更することは自由である。
また、非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜は、銅箔素材に粗化銅めっき膜を成長させる段階の途中で付与してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の樹脂接着用銅箔およびその製造方法によれば、銅箔素材の表面、あるいは粗化めっき膜中に非晶質金属めっき膜からなる中間金属膜を介在させているので、銅箔素材の表面の凹凸や付着物の影響をほぼ完全に遮断して均質な粗化銅めっき膜を形成することができる。従って、この樹脂接着用銅箔を用いた最終部品の信頼性向上、プロセス条件の簡略化、製品コストの低減などに貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る樹脂接着用銅箔の要部断面図である。
【図２】  従来の樹脂接着用銅箔の問題点を説明するための要部断面図である。
【符号の説明】
１  銅箔素材
１ａ  凹部
１ｂ  凸部
１ｃ  金属結晶方位
２  粗化銅めっき膜
２ａ  異常突起
２ｂ  凸部
３Ａ  非晶質金属めっき膜
４  付着酸化物
【図１】
0003900961.tif 000003
【図２】
0003900961.tif 000004