CN104511479A - 轧制铜箔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轧制铜箔、使用其的覆铜层叠板、印刷布线板、电子设备、电路连接构件的制造方法和电路连接构件。本发明提供一种蚀刻性、弯曲性、与树脂的密合性、通过蚀刻除去铜箔之后的树脂的透明性都优秀的轧制铜箔、覆铜层叠板以及印刷布线板。该轧制铜箔包括99.9%以上的铜,在单面或两面形成镀覆层,沿着轧制铜箔的轧制直角方向镀覆层表面的偏度Rsk为-0.35~0.53,分别使所述轧制铜箔的所述镀覆层侧贴合于聚酰亚胺树脂膜的两面之后通过蚀刻除去轧制铜箔,隔着聚酰亚胺树脂膜用CCD摄像机对印刷物进行摄影,此时,由Sv=(ΔB×0.1)/(t1-t2)所定义的Sv成为3.0以上。
Description
技术领域
本发明涉及优选地被用于FPC(挠性印刷基板)等的轧制铜箔。
背景技术
作为FPC(挠性印刷基板),使用层叠铜箔和树脂层而成的铜箔复合体,对该铜箔要求形成电路时的蚀刻性和考虑了FPC的使用的弯曲性。
但是,FPC一般是在铜箔进行了再结晶的状态下被使用。当轧制加工铜箔时结晶旋转,形成轧制织构,认为纯铜的轧制织构的被称为铜取向的{112}<111>成为主取向。而且,当在将轧制铜箔轧制之后进行退火或到被加工为最终产品为止的工序即成为FPC为止的工序中施加热时,会发生再结晶。在以下将成为该轧制铜箔后的再结晶组织简称为“再结晶组织”,将施加热之前的轧制组织简称为“轧制组织”。此外,再结晶组织很大程度上被轧制组织影响,通过控制轧制组织也能控制再结晶组织。
由于这样的情况,所以提出一种在轧制铜箔的再结晶后使{001}<100>的立方(cube)取向发达而使弯曲性提高的技术(例如,专利文献1、2)。
另外,由于智能电话、平板PC这样的小型电子设备的高功能化而信号传送速度的高速化发展,在FPC中阻抗匹配也成为重要的因素。作为对于信号容量的增加的阻抗匹配的对策,成为FPC的基底的树脂绝缘层(例如聚酰亚胺)的厚层化正在发展。此外,由于布线的高密度化要求而FPC的多层化更进一步地正在发展。另一方面,对FPC实施向液晶基材的接合、IC芯片的搭载等加工,但此时的位置对准经由透过蚀刻后残留的树脂绝缘层来视觉辨认FPC中的铜箔的定位图案而进行,因此,树脂绝缘层的视觉辨认性是重要的。
作为改善树脂绝缘层的视觉辨认性的技术,例如在专利文献3中公开了一种覆铜层叠板,其降低铜箔粗糙度,在铜箔蚀刻后的聚酰亚胺膜的波长600nm的光透过率为40%以上,雾度(HAZE)为30%以下,粘接强度为500N/m以上。
此外,在专利文献4中公开了一种覆晶薄膜(COF)用挠性印刷布线板,其蚀刻电解铜箔后的绝缘层的光透过性为50%以上,在与电解铜箔的绝缘层粘接的粘接面上具备由具有规定的粗糙度和光泽度的镍-锌合金得到的防锈处理层。
此外,在专利文献5中公开了一种印刷电路用铜箔,其对铜箔表面进行利用镀铜-钴-镍合金的粗化处理后,形成镀钴-镍合金层,进而形成镀锌-镍合金层。
另外,在专利文献6中公开了一种印刷布线板用铜箔,对树脂层侧的铜箔的表面进行平坦化镀铜,作为其表面的粗糙度而将偏度Rsk规定在0以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:专利第3856616号公报;
专利文献2:专利第4716520号公报;
专利文献3:(日本)特开2004-98659号公报;
专利文献4:WO2003/096776号;
专利文献5:专利第2849059号公报;
专利文献6:专利第5282675号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而,当铜箔的立方取向过于发达时,存在蚀刻性降低这样的问题。可考虑这是由于,立方织构即使发达也不是单晶体而成为在立方取向的大的结晶粒中存在其他取向的小的结晶粒的混粒状态,在各取向的粒子中蚀刻速度进行变化。特别地,电路的L/S宽度变得越窄(细间距),蚀刻性越成问题。此外,当立方取向过于发达时,有时铜箔变得过于柔软,处理性不好。
此外,为了调整立方取向的发达度,存在在最终轧制中在再结晶后控制轧制组织的方法,但存在立方取向不发达或过于发达而不能充分地进行调整立方取向的发达度这样的问题。
此外,专利文献3所记载的低粗糙度铜箔由黑化处理或镀覆处理后的有机处理剂形成,因此,在对覆铜层叠板要求弯曲性的用途中,有时由于疲劳而发 生断线,存在树脂透视性不好的情况。
此外,专利文献4所记载的铜箔未进行粗化处理,在COF用挠性印刷布线板以外的用途中,铜箔与树脂的密合强度较低。
另外,关于专利文献5所记载的技术,用蚀刻除去铜箔后的树脂的透视性不好。
此外,判明在专利文献6所记载的铜箔的情况下,仅通过规定Rsk而存在蚀刻后的树脂绝缘层的视觉辨认性不好的情况。可考虑这是由于,虽然Rsk反映表面的尖锋的高度和数量,但不反映尖锋的间隔或向平面方向的分布。特别地,近年,如上所述,树脂层变厚,仅通过规定Rsk,变得不能提高树脂的透明性。另外,在专利文献6所记载的铜箔的情况下,存在蚀刻性、弯曲性不充分的情况。
因此,本发明的目的在于,提供一种蚀刻性、弯曲性以及与树脂的密合性优秀而且通过蚀刻除去铜箔之后的树脂的透明性优秀的轧制铜箔、使用其的覆铜层叠板、印刷布线板、电子设备、电路连接构件的制造方法和电路连接构件。
用于解决课题的方案
本发明人发现,在轧制组织中的轧制面上,{110}面存在的比例比{112}面存在的比例越多,铜箔的轧制织构越发达,在再结晶退火时立方取向越发达。由此,适当地调整使弯曲性提高但使蚀刻性降低的立方取向的发达度,因此,成功在铜箔的轧制面控制{112}面和{110}面的发达的比例而使轧制铜箔的蚀刻性和弯曲性都提高。
此外,发现为了使从将铜箔与树脂层叠后的覆铜层叠板蚀刻除去铜箔之后的树脂的透明性提高,仅通过从历来已知的表面的偏度Rsk的值是不足的,需要控制表面的尖锋的分布状态。
即,本发明的轧制铜箔在质量比率方面包括99.9%以上的铜,在将从所述轧制铜箔的轧制面的{112}面的算出X射线衍射强度设为I{112}、将从{110}面的算出X射线衍射强度设为I{110}时,满足2.5≤I{110}/I{112}≤6.0,沿着所述轧制铜箔的轧制直角方向,所述镀覆层表面的基于JIS B0601-2001的偏度Rsk为-0.35~0.53,在分别使所述轧制铜箔的所述镀覆层侧贴合于厚度为50μm的聚酰亚胺树脂膜的两面之后,通过蚀刻除去所述轧制铜箔,将印刷了线状标记 的印刷物铺设在露出的所述聚酰亚胺树脂膜之下,隔着所述聚酰亚胺树脂膜用CCD摄像机对所述印刷物进行摄影,此时,在对通过所述摄影得到的图像沿着与观察到的所述线状标记延伸的方向垂直的方向对每个观察地点的亮度进行测定而制作的观察地点-亮度图中,将从所述标记端部到未描绘所述标记的部分而产生的亮度曲线的顶部平均值Bt与底部平均值Bb之差设为ΔB(ΔB=Bt-Bb),在观察地点-亮度图中,将亮度曲线与Bt的交点之中示出到所述线状标记最近的交点的位置的值设为t1,在从亮度曲线与Bt的交点到以Bt为基准的0.1ΔB的深度范围中,将亮度曲线与0.1ΔR的交点之中示出到所述线状标记最近的交点的位置的值设为t2,此时,由下述(1)式定义的Sv成为3.0以上。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1-t2) (1)
优选为在本发明的轧制铜箔的单面形成所述镀覆层而且在所述轧制铜箔的相反面不形成所述镀覆层来实施表面处理。
本发明的轧制铜箔优选为含有总计10~300质量ppm的从Ag、Sn、Mg、In、B、Ti、Zr以及Au的组中选择的一种或两种以上,剩余部份由Cu和不可避免的杂质构成。
本发明的轧制铜箔优选为含有2~50质量ppm的氧。
本发明的轧制铜箔优选为在以200℃加热30分钟之后,在轧制面,满足I{112}≤1.0。
本发明的轧制铜箔优选为在以350℃加热1秒后,在将所述轧制铜箔的轧制面的{200}面的X射线衍射强度设为I{200}、将纯铜粉末试样的{200}面的X射线衍射强度设为I0{200}时,满足5.0≤I{200}/I0{200}≤27.0,优选为满足13.0≤I{200}/I0{200}≤27.0。
本发明的轧制铜箔优选为厚度为4~70μm。
在本发明的轧制铜箔中,优选为,在通过使用了波长405nm的激光的激光显微镜来测定所述镀覆层的表面和/或未形成所述镀覆层的所述轧制铜箔的表面时,轧制直角方向的十点平均粗糙度Rz为0.35μm以上。
在本发明的轧制铜箔中,优选为,在通过使用了波长405nm的激光的激光显微镜来测定所述镀覆层的表面和/或未形成所述镀覆层的所述轧制铜箔表面时,轧制直角方向的算术平均粗糙度Ra为0.05μm以上。
在本发明的轧制铜箔中,优选为,在通过使用了波长405nm的激光的激光显微镜来测定所述镀覆层的表面和/或未形成所述镀覆层的所述轧制铜箔表面时,轧制直角方向的均方根高度Rq为0.08μm以上。
本发明的覆铜层叠板具有所述轧制铜箔和层叠于该轧制铜箔的所述镀覆层侧的树脂。
本发明的印刷布线板使用所述覆铜层叠板而成。
本发明的电子设备使用所述印刷布线板而成。
本发明的电路连接构件的制造方法,对所述印刷布线板的电路部分和连接对象体的电路进行电连接,其中,具有:透过所述树脂来检测被设于所述印刷布线板的定位图案的位置的工序;以及在基于所述检测到的位置相对于所述连接对象体对所述印刷布线板进行定位之后,对所述电路部分和所述电路进行电连接的工序。
所述连接对象体优选为所述印刷布线板。
本发明的电路连接构件通过所述电路连接构件的制造方法来制作而成。
发明效果
根据本发明,能得到蚀刻性、弯曲性及与树脂的密合性优秀而且通过蚀刻除去铜箔之后的树脂的透明性优秀的轧制铜箔、使用其的覆铜层叠板、印刷布线板和电路连接构件。
附图说明
图1是示意性地示出用于在铜箔的轧制面增大{112}面的、在最终再结晶退火中施加于铜箔的张力与铜箔中的Ag量的关系的图。
图2是分别示出实施例5、比较例2的蚀刻面的光学显微镜像的图。
图3是示出基准图像和蚀刻性的评价的对应的图。
图4是示出铜箔表面的偏度Rsk为正负的各情况下的铜箔蚀刻后的树脂层(聚酰亚胺)的表面形态的示意图。
图5是示出测定亮度的方法的示意图,分别是亮度曲线为V型的情况(图5(a))、在亮度曲线存在底部的情况(图5(b))。
图6是示出Sv的算出方法的示意图。
图7是表示用于测定Sv的摄影装置的结构和亮度曲线的倾斜度的测定方法 的示意图。
图8是示出夹杂物的印刷物的平面图,图8(a)的各线的面积为0.7mm2,图8(b)的各线的面积为0.5mm2,图8(c)的各线的面积为3.0mm2。
图9是示出使用本发明的印刷布线板来制造电路连接构件的方法的一例的图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式的轧制铜箔进行说明。此外,在本发明中,%只要不特别拒绝则表示质量%。本发明实施方式的轧制铜箔在与树脂层叠而成为覆铜层叠板后通过蚀刻除去而作为FPC的用途中是有用的。
<组成>
轧制铜箔在质量比率方面包括99.9%以上的铜。作为这样的组成,能列举JIS-H3510(C1011)或JIS-H3100(C1020)中标准化的无氧铜、或JIS-H3100(C1100)中标准化的韧铜。此外,优选为将轧制铜箔的氧含有量设为2~50质量ppm。在轧制铜箔中的氧含有量是少到2~50质量ppm的情况下,在轧制铜箔中几乎不存在氧化亚铜。因此,在弯曲轧制铜箔时,几乎没有氧化亚铜为原因的形变的积累,因此,难以发生裂纹,弯曲性提高。此外,铜中包括的氧含有量的上限未特别限定,但一般为500质量PPm以下,更一般为320质量PPm以下。
进而,也可以含有总计10~300质量ppm的从Ag、Sn、Mg、In、B、Ti、Zr以及Au的组中选择的一种或两种以上。当添加这些元素时,有在轧制面{110}面变多的倾向,因此,变得易于调整后述的I{110}/I{112}值。当上述元素的合计量不足10质量ppm时,使{110}面在轧制面发达的效果较少,当超过300质量ppm时,存在导电率降低并且再结晶温度上升而在最终轧制后的退火中变得难以抑制铜箔的表面氧化并进行再结晶的情况。
<厚度>
铜箔的厚度优选为4~100μm,更优选为5~70μm。当厚度不足4μm时,存在铜箔的处理性不好的情况,当厚度超过100μm时,存在铜箔的弯曲性不好的情况。
<铜箔轧制面的{112}面和{110}面>
将根据{200}、{220}、{111}面的X射线衍射强度算出的轧制铜箔的轧制面的各面的存在强度定义为算出X射线衍射强度。而且,在将{112}面的算出X射线衍射强度设为I{112}、将根据{110}面的算出X射线衍射强度设为I{110}时,满足2.5≤I{110}/I{112}≤6.0。更优选的范围为4.0≤I{110}/I{112}≤5.6。
在此,在后述的镀覆层仅被形成于轧制铜箔的单面的情况下,轧制面既可以是镀覆层侧的轧制面,也可以是与镀覆层相反侧的轧制面。在对镀覆层侧的轧制面进行X射线衍射的情况下,在镀覆前进行测定或蚀刻除去镀覆层然后进行测定。在镀覆层被形成于轧制铜箔的两面的情况下,对任一镀覆层侧的轧制面与上述同样地进行测定。
此外,由于X射线衍射的波长较长,因此能测定铜箔的{200}、{220}、{111}面的衍射强度,但不能得到{422}面(即{112}面)的衍射峰值。于是,根据利用正极点测定法得到的{200}、{220}、{111}的X射线衍射结果,利用结晶取向的几何学关系来求取{110}面和{112}面的算出X射线衍射强度。此外,{110}面的衍射强度也能设为与{220}面的衍射强度相等而直接测定,但在本发明中,应用根据{200}、{220}、{111}面的衍射强度算出的算出X射线衍射强度。
具体而言,如下那样做而得到{110}面和{112}面的算出X射线衍射强度的值。
首先,进行铜箔的{200}、{220}、{111}面的正极点图测定。正极点图测定法是在固定试样的角度计设置双轴(α、β)的旋转构造而一边改变这些角度一边测定X射线衍射的方法。然后,能根据X射线衍射正极点测定结果(铜箔的{200}、{220}、{111}面的正极点图)利用几何学关系通过计算来求取{110}面和{112}面的集合度。该计算能使用市售的软件(例如,Standard ODF(株式会社标准工学制)来变换为反极点表现而进行。
此外,关于{110}面和{112}面的集合度,首先进行{200}、{220}、{111}面的正极点测定,其次同样地进行纯铜粉末标准试样的{200}、{220}、{111}面的正极点测定。然后,分别用纯铜粉末标准试样的{200}、{220}、{111}面的集合度来对{200}、{220}、{111}面的集合度标准化。然后,通过上述软件从这样标准化后的{200}、{220}、{111}面的正极点图变换为反极点来计算{110}面和{112}面的集合度(算出X射线衍射强度)。
本发明的轧制铜箔通常能在热轧和端面切削后数次(通常,两次左右)重复冷轧和退火,接下来在最终再结晶退火后进行最终冷轧而制造。
在此,“最终再结晶退火”是指在最终冷轧之前的退火中最后的退火。此外,为了将最终再结晶退火后的再结晶组织与上述的“再结晶组织”(成为轧制铜箔后的再结晶组织)进行区别而称为“中间再结晶组织”。首先,作为简单地调整中间再结晶组织的方法,能列举改变退火温度的方法。然而,在仅提高最终再结晶退火温度的情况下,当随机的取向的再结晶粒生长,再结晶粒成为混粒(结晶粒径的大小的分布的宽度变大)时,成为最终轧制后的纹理等表面缺陷的原因而不优选,因此,难以适当地控制I{110}/I{112}的值。
另一方面,当在最终再结晶退火中提高施加于铜箔的张力时,该张力成为驱动力而能使中间再结晶组织的结晶粒径增大,使{112}面大量存在于轧制面。但是,当张力变得过高时,{110}面在最终轧制后的轧制面减少,因此,只要以I{110}/I{112}的值成为上述范围内的方式调整张力的范围即可。此外,张力的值也根据最终再结晶退火温度和上述的添加元素的量而变化,因此,只要根据这些来调整张力值即可。此外,张力是指在将铜条材装入进行最终再结晶退火的气氛中时的、最终再结晶退火气氛的入口侧和出口侧的各辊间的张力。张力的适当值(绝对值)随退火温度和铜条材的成分而变化,因此,优选为对张力除以退火温度下的材料的耐力的无因次的值进行管理。
此外,历来出于输送辊的劣化防止等目的,连续退火炉中的张力的值通常设定在0.1~0.15的范围。
图1示出用于在铜箔的轧制面增加{112}面的、在最终再结晶退火中调整施加于铜箔的张力的一例。如上所述,当提高张力时,在轧制面{112}面变多,但当添加元素(上述的Ag等)的量增加时,在轧制面{110}面变多,因此,当不施加更高的张力时,在轧制面{112}面的比例不会增多。因而,图1的由两根线围成的区域成为优选的范围。
在对轧制铜箔以200℃加热30分钟后,在轧制面满足I{112}/I{100}≤1.0。以200℃加热30分钟是模拟了用所谓的浇铸法制造FPC时的铜箔的加热条件。而且,当通过该加热铜箔完全地再结晶而是不残留未再结晶区域的状态时,为I{112}≤1.0。在I{112}/I{100}>1.0的情况下,有时残留未再结晶,FPC的弯曲 性不好。
优选为在对轧制铜箔以350℃加热1秒钟后,满足5.0≤I{200}/I0{200}≤27.0。当再结晶后{001}<100>取向(立方取向)发达时,能得到良好的弯曲性,因此I{200}/I0{200}越高越好。当5.0>I{200}/I0{200}时,有时弯曲性降低。特别地,更优选为13.0≤I{200}/I0{200}≤27.0。此外,在与其他特性的平衡中,实现I{200}/I0{200}>27.0在工业上是困难的,因此,将上限设为27.0。
<铜箔表面的镀覆层>
在轧制铜箔中,在与树脂层叠的表面(片面或两面)形成有金属或合金的镀覆层。该镀覆层是用于通过调整镀覆种类、电解镀覆条件来控制后述的偏度Rsk和Sv的值并且对轧制铜箔表面赋予耐蚀性、耐热性、耐气候性或防锈性。镀覆层的种类不特别限制,例示了:铜合金镀覆;纯Ni镀覆;Ni-P镀覆、Ni-W镀覆等Ni合金镀覆。特别地,作为铜合金镀覆,优选为铜与从钴、镍、砷、钨、铬、锌、磷、锰以及钼的组中选择的任一种以上的合金镀覆,具体而言,能列举铜-钴-镍合金镀覆、铜-镍-磷合金镀覆。此外,也可以在上述镀覆层的表面形成该金属或合金的氧化物和/或氢氧化物。
在此,当将Rsk和Sv的值保持在规定范围并且使镀覆层表面比较粗糙时,能更进一步提高密合性(将其称为“粗镀覆”)。另一方面,当将Rsk和Sv的值保持在规定范围并且使镀覆层表面比较平滑时,能更进一步提高树脂的透明性(将其称为“平滑镀覆”)。
而且,在要进一步提高密合性的用途的情况下进行粗镀覆(烧焦镀层;超过极限电流密度的镀覆条件),在要进一步提高树脂的透明性的用途的情况下进行平滑镀覆,由此,能对轧制铜箔赋予符合用途的特性。此外,通过根据镀覆前的轧制铜箔的表面形态来区分使用粗镀覆和平滑镀覆(正常镀覆;比极限电流密度小的电流密度的镀覆条件),从而变得易于在规定范围管理Rsk和Sv的值。
粗镀覆与在轧制铜箔的表面进行疙瘩状的金属或合金的电镀的历来的粗化处理相似,但与历来的粗化处理相比,提高电流密度,缩短粗化处理时间。由此,与历来的粗化处理相比,电镀粒变得微细,能得到凹凸较少、Rsk为-0.35~0.53的表面。粗镀覆需要为合金镀覆,优选为铜合金镀覆。
平滑镀覆与非粗镀覆处理的通常的镀覆(平滑镀覆)条件相比,提高电流密度,缩短镀覆时间。由此,与历来的通常镀覆相比,电镀粒变得微细,能得到凹凸较少、Rsk为-0.35~0.53的表面。
进行粗镀覆情况下的铜-钴-镍合金镀覆层的附着量能设为例如是Cu:15~40mg/dm2-Co:100~~3000μg/dm2-Ni:100~1500μg/dm2的三元合金层。在Co的附着量不足100μg/dm2的情况下,有时耐热性和蚀刻性会劣化。当Co附着量超过3000μg/dm2时,由于产生磁性,所以对于考虑磁性的影响的用途不优选,此外,有时产生蚀刻斑点或耐酸性和耐化学药品性降低。当Ni附着量不足10μg/dm2时,耐热性不好,当Ni附着量超过1500μg/dm2时,有时产生蚀刻残留物。更优选的Co附着量为1000~2500μg/dm2,更优选的Ni附着量为500~1200μg/dm2。在此,蚀刻斑点意味着在用氯化铜蚀刻的情况下Co不溶解而残留下来,蚀刻残留物意味着在用氯化铵进行碱性蚀刻的情况下Ni不溶解而残留下来。
进行粗镀覆的情况下的铜-钴-镍合金镀覆的镀浴和镀覆条件的一例如下。
镀浴组成:Cu:10~20g/L、Co:1~10g/L、Ni:1~10g/L
pH:1~4
镀覆温度:30~50℃
电流密度Dk:30~45A/dm2
电解时间:0.3~1.5秒
进行平滑镀覆的情况下的钴-镍合金镀覆层的附着量能设为例如Co:200~3000μg/dm2-Ni:100~700μg/dm2。在Co的附着量不足200Hg/dm2的情况下,耐热剥离强度(加热规定时间之后的、铜箔与树脂的剥离强度)、抗氧化性和耐化学药品性不好,并且镀覆层的色调变红,因此不优选。当Co的附着量超过3000μg/dm2时,由于产生磁性,所以对于考虑磁性的影响的用途不优选,进而,有时产生蚀刻斑点,耐酸性和耐化学药品性降低。优选的Co附着量为500~2500μg/dm2。另一方面,在Ni的附着量不足100μg/dm2的情况下,由于耐热剥离强度、抗氧化性和耐化学药品性不好,有时耐热剥离强度降低。当Ni的附着量超过1300μg/dm2时,有时碱性蚀刻性不好。更优选的Ni附着量为200~ 1200μg/dm2。
进行平滑镀覆的情况下的钴-镍合金镀覆的镀浴和镀覆条件的一例如下。
镀浴组成:Co:1~20g/L、Ni:1~20g/L
pH:1.5~3.5
温度:30~80℃
电流密度Dk:5.0~20.0A/dm2
电解时间:0.5~1.2秒
只要不使偏度Rsk的值和后述的Sv的值变化,就可以在上述的镀覆层的表面形成厚度较薄的各种层(将其称为“其他层”)。作为这样的其他层,例示了附着量为30~250μg/dm2的镀锌层等防锈层。在该层的Zn的附着量不足30μg/dm2的情况下,有时变得不充分提高耐热性。另一方面,当Zn的附着量超过250μg/dm2时,有时耐盐酸劣化率(在以不将树脂和铜箔的覆铜层叠板浸渍于盐酸的情况为基准时,浸渍于盐酸的情况下的树脂和铜箔的密合强度的劣化率)极端低下。Zn附着量更优选为30~240μg/dm2,最优选为80~220μg/dm2。
此外,本发明中,“镀覆层的表面”意味着在镀覆层上形成上述其他层的情况下作为最表面的上述其他层的表面。因而,在上述其他层存在于最表面的情况下,例如“镀覆层表面的偏度Rsk”成为上述其他层表面的偏度Rsk。
镀锌的镀浴和镀覆条件的一例如下。
镀浴组成:Zn:100~300g/L
pH:3~4
温度:50~60℃
电流密度Dk:0.1~0.5A/dm2
电解时间:1~3秒
此外,也可以代替镀锌层而将锌-镍合金镀覆等锌合金镀覆层形成为其他层。另外,也可以在镀覆层或其他层的表面通过铬化处理、硅烷偶联剂的涂覆等而形成防锈层。
此外,也可以在轧制铜箔和镀覆层之间形成中间层。例如,在轧制铜箔为韧铜的情况下,有时在铜箔表面残留氧化亚铜,在对镀覆层进行镀覆时成为镀覆不良的原因,引起表面缺陷,变得不能控制Rsk。于是,当在轧制铜箔表面闪 镀平滑的纯Cu镀覆来作为中间层而在该中间层上形成镀覆层(例如,铜合金的粗镀覆)时,能防止镀覆不良。
<镀覆层表面的偏度Rsk>
偏度Rsk表示根据均方根高度Rq的立方进行无因次化的基准长度中的Z(x)立方平均。
均方根高度Rq是表示利用依照于JIS B 0601(2001)的非接触式粗糙度计进行的表面粗糙度测定中的、凹凸的程度的指标,由下式(A)表示,是表面粗糙度的Z轴方向的凹凸(山的)高度,即关于基准长度Ir的山的高度Z(x)的均方根。
关于基准长度Ir的山的高度的均方根高度Rq:
【数1】
偏度Rsk使用均方根高度Rq而由以下的(B)式表示。
【数2】
镀覆层表面的偏度Rsk是表示以镀覆层表面的凹凸面的平均面为中心时的、铜箔表面的凹凸的对称性的指标。如图4所示,可以说,如果Rsk<0,则高度分布相对于平均面偏向上侧,如果Rsk>0,则高度分布相对于平均面偏向下侧。当向上侧的偏向较大时,在将铜箔与聚酰亚胺(PI)等树脂层叠之后蚀刻除去铜箔的情况下,树脂层表面成为凹形态,当从光源照射光时在树脂层内部的漫反射变大。另一方面,高度分布相对于平均面向下侧的偏向较大时,在将铜箔与树脂层叠之后蚀刻除去铜箔的情况下,树脂层表面成为凸形态,当从光源照射光时在树脂层表面的漫反射变大。
由于这样的情况,所以通过将镀覆层表面的偏度Rsk设为-0.35~0.53,从而剥离强度变高,与树脂的密合性变得良好,而且通过蚀刻除去铜箔之后的树脂的透明性变高。其结果,经由透过该树脂来视觉辨认的定位图案进行的IC芯片搭载时的位置对准等变得容易。
当偏度Rsk不足-0.35时,铜箔表面的高度分布相对于平均面变得过于偏向上侧,在将铜箔与聚酰亚胺(PI)等树脂层叠之后蚀刻除去铜箔的情况下,树脂层表面的凹形态变强。因此,当从光源照射光时,在树脂层内部的漫反射变大,树脂的透明性降低。另一方面,当偏度Rsk超过0.53时,高度分布相对于平均面变得过于偏向下侧,在将铜箔与树脂层叠之后蚀刻除去铜箔的情况下,树脂层表面的凸形态变强。因此,当从光源照射光时,在树脂层表面的漫反射变得过大,其结果,树脂的透明性降低。
此外,关于镀覆层中的镀覆粒子的大小的不均,与轧制铜箔的轧制平行方向(MD)相比与MD正交的轧制直角方向(TD)一方较大,控制TD的Rsk是重要的。因此,沿着TD测定Rsk。
Rsk优选为-0.30以上,优选为-0.20以上,优选为-0.10以下。此外,Rsk优选为0.15以上,优选为0.20以上,优选为0.50以下,优选为0.45以下,优选为0.40以下,更进一步优选为0.39以下。此外,进行了表面处理的铜箔表面的偏度Rsk优选为-0.30以上,优选为0.50以下,更优选为0.39以下。
此外,进行了表面处理的铜箔表面的偏度Rsk优选为-0.30~0.50,更优选为-0.30~0.39。
在进行了表面处理的铜箔表面的偏度Rsk为负值的情况下,Rsk更优选为-0.30~-0.10,更进一步优选为-0.20~-0.10。另一方面,在进行了表面处理的铜箔表面的偏度Rsk为正值的情况下,更优选为0.15~0.50,更优选为0.20~0.50,更优选为0.20~0.45,更优选为0.20~0.40,更优选为0.20~0.35。
<Sv值>
上述的Rsk反映表面的尖峰的高度和数量,但未反映尖锋的间隔或向平面方向的分布。因此,仅通过Rsk的值作为视觉辨认性的指标是不充分的。
因此,作为反映尖锋的分布状态的指标,将Sv值规定成3.0以上。
Sv值利用如下现象:用CCD摄像机对树脂正下方的线状标记进行摄影,在未附加标记的部分成为高亮度,而当到达标记端部时亮度降低。如果树脂的视觉辨认性良好,则亮度的降低变得急剧,如果视觉辨认性不佳,则由于亮度缓慢地降低,所以能对其数值化而得到Sv值。Sv值利用透过树脂的标记图像,反映宏观的树脂形态透过光的程度,反映镀覆层表面的尖锋间隔、向平面方向 的分布。因而,能通过规定Sv值,从而准确地表示通过蚀刻除去铜箔后的树脂的透明性的好坏。后述Sv值的测定方法。
通过将Sv值规定成3.0以上,标记部分和非标记部分的分界变得更明确,定位精度提高,利用标记图像识别的误差变少,树脂的透明性变高,能更正确地进行位置对准。因此,在将本发明的实施方式的铜箔用于多个印刷布线板并且相互连接两个以上的印刷布线板时,连接不良降低,成品率提高。
在Sv值不足3.0的情况下,标记亮度缓慢地降低,树脂的视觉辨认性不好。Sv值优选为3.5以上,更优选为4.0以上。Sv的上限不需要特别限定,例如为15以下,更优选为10以下。
作为将Sv值控制成3.0以上的方法,能列举:调整形成镀覆层之前的轧制铜箔的表面的TD的由JIS B0601-1994规定的粗糙度(Rz)和JIS-Z8741的60度光泽度。具体而言,将形成镀覆层之前的轧制铜箔的TD(轧制平行方向)的表面粗糙度(Rz)设为优选为0.20~0.55μm,更优选设为0.20~0.42μm,将60度光泽度设为优选为300~910,更优选设为500~810。作为调整Rz和60度光泽度的方法,能通过如以下那样调整再结晶退火后即最终冷轧时的轧制油的油膜当量来进行轧制(高光泽轧制)或在最终冷轧后进行化学蚀刻那样的化学研磨、磷酸溶液中的电解研磨来制作。
此外,高光泽轧制能通过将由下式规定的油膜当量设为12000~25000而进行。
油膜当量={(轧制油粘度[cSt])×(板通过速度[mpm]+辊圆周速度[mpm])}/{(辊的咬入角[rad])×(材料的屈服应力[kg/mm2])}
轧制油粘度[cSt]为在40℃下的运动粘度。
为了使油膜当量为12000~25000,只要使用低粘度的轧制油或使板通过速度变慢等公知的方法即可。
化学研磨使用硫酸-过氧化氢-水溶液或氨-过氧化氢-水溶液等蚀刻液,与进行通常的蚀刻的情况相比,液体的浓度降低,长时间进行。具体而言,例如,能在蚀刻液中包括H2SO4的情况下,将H2SO4浓度设为1~3质量%,在包括H2O2的情况下,将H2O2浓度设为0.05~0.15质量%。此外,能将研磨时间设为1~2小时。
“电解研磨”能在例如磷酸67%+硫酸10%+水23%的条件下,以电压10V/cm2、10秒~120秒的时间(当进行10秒钟的电解研磨时,研磨量为1~2μm。)进行。
<Sv值的测定方法>
在分别使轧制铜箔的镀覆层侧贴合于厚度50μm的聚酰亚胺树脂的两面之后,通过蚀刻除去两面的铜箔,将印刷了线状标记的印刷物铺设在露出的聚酰亚胺树脂之下,隔着聚酰亚胺树脂用CCD摄像机对印刷物进行摄影,此时,在对通过摄影得到的图像沿着与观察到的线状标记延伸的方向垂直的方向对每个观察地点的亮度进行测定而制作的观察地点-亮度图中,将从标记的端部到未描绘标记的部分而产生的亮度曲线的顶部平均值Bt与底部平均值Bb之差设为ΔB(ΔB=Bt-Bb),在观察地点-亮度图中,将亮度曲线与Bt的交点之中示出到线状标记最近的交点的位置的值设为t1,在从亮度曲线与Bt的交点到以Bt为基准的0.1ΔB的深度范围中,将亮度曲线与0.1ΔB的交点之中示出到线状标记最近的交点的位置的值设为t2,此时,由上述(1)式定义Sv值。
图7表示摄影装置的结构。此外,使用附图来对“亮度曲线的顶部平均值Bt”、“亮度曲线的底部平均值Bb”以及后述的“t1”、“t2”、“Sv”进行说明。
图5(a)和图5(b)是示出对将标记的宽度设为约0.3mm的情况下的亮度进行测定的方法的示意图。在将标记的宽度设为约0.3mm的情况下,存在如图5(a)所示那样成为V型亮度曲线的情况和如图5(b)所示那样成为具有底部的亮度曲线的情况。在任一情况下,“亮度曲线的顶部平均值Bt”均表示从离标记两侧的端部位置50μm的位置以30μm间隔在5处(在两侧合计10处)进行测定时的亮度的平均值。另一方面,“亮度曲线的底部平均值Bb”在亮度曲线如图5(a)所示那样成为V型的情况下表示该V字谷的前端部中的亮度的最低值,在图5(b)的具有底部的情况下表示约0.3mm的中心部的值。
此外,标记的宽度也可以设为1.3mm、0.2mm、0.16mm、0.1mm左右。另外,“亮度曲线的顶部平均值Bt”也可以设为从离标记两侧的端部位置100μm、300μm或500μm的位置如上述那样进行测定时的亮度的平均值。此外,在图5中,在将标记宽度设为约1.3mm的情况下,只要从离标记两侧的端部位置500μm的位置分别以30μm间隔在5处(在两侧合计10处)进行测定来求取“亮度曲线 的顶部平均值Bt”即可。
图6是示出Sv的算出方法的示意图。“t1(像素×0.1)”表示亮度曲线与Bt的交点之中到上述线状标记最近的交点。“t2(像素×0.1)”表示在从亮度曲线与Bt的交点到以Bt为基准的0.1ΔB为止的深度范围中,亮度曲线与0.1ΔB的交点之中到上述线状标记最近的交点。此时,关于由连结t1和t2的线示出的亮度曲线的倾斜度,由y轴方向上0.1ΔB、X轴方向上(t1-t2)计算的Sv(灰度/像素×0.1)定义。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1-t2) (1)
此外,横轴的1个像素相当于10μm长度。此外,Sv测定标记的两侧而采用较小的值。另外,在亮度曲线的形状不稳定而存在多个上述“亮度曲线与Bt的交点”的情况下,采用到标记最近的交点。
在用CCD摄像机进行摄影的上述图像中,在未附加标记的部分,成为较高的亮度,但在到达标记端部时亮度降低。如果树脂的视觉辨认性良好,则明确观察到这样的亮度的降低状态。另一方面,如果聚酰亚胺树脂的视觉辨认性不佳,则亮度在标记端部附近不是一下从“高”急降到“低”,降低的状态变得缓慢,亮度的降低状态变得不明确。
于是,通过将亮度曲线的顶部平均值Bt与底部平均值Bb之差设为ΔB(ΔB=Bt-Bb),用上述(1)式将该ΔB的倾斜度定义为Sv值,从而评价树脂的透明性。
然而,在从辊(轧制铜箔被卷绕于管而形成辊状)连续抽出轧制铜箔而经由热辊(层压辊)与树脂层进行层叠来制造铜箔复合体时,当轧制铜箔的表面过于平滑时,对热辊、其相对辊部分地密合而难以滑动,由此,在与树脂层的层叠时有时会产生褶皱。此外,为了保护热辊的表面,有时在轧制铜箔和热辊之间经由保护膜而层叠轧制铜箔和树脂层。然而,当轧制铜箔的表面过于平滑时,在进行层叠时,铜箔和保护膜密合而难以滑动,由此,在与树脂层的层叠时有时会产生褶皱。
由于这样的情况,在通过使用了波长405nm的激光的激光显微镜来测定上述镀覆层的表面和/或未形成上述镀覆层的轧制铜箔的表面时,当如下那样规定轧制直角方向(TD)的表面性状(十点平均粗糙度Rz,算术平均粗糙度Ra、 或均方根高度Rq)时,轧制铜箔的表面适当变粗,与对方(热辊、相对辊或保护膜)之间的接触面积减小,能抑制与热辊的密合、向保护膜的贴附这样的上述问题。
具体而言,上述的十点平均粗糙度Rz优选为0.35μm以上,更优选为0.40μm以上,进一步优选为0.50μm以上,进一步优选为0.60μm以上,最优选为0.80μm以上。此外,Rz的上限不需要特别限定,典型地为4.0μm以下,更典型地为3.0μm以下,更典型地为2.5μm以下,最典型地为2.0μm以下。
因而,Rz优选为0.35~4.0μm,更优选为0.40~3.0μm,进一步优选为0.50~2.5μm,最优选为0.60~2.0μm。
此外,Rz依照于JIS-B0601(1994)所规定的方法进行测定。
此外,上述的算术平均粗糙度Ra优选为0.05μm以上,更优选为0.08μm以上,进一步优选为0.10μm以上,进一步优选为0.20μm以上,最优选为0.30μm以上。此外,Ra的上限不需要特别限定,典型地为0.80μm以下,更典型地为0.65μm以下,更典型地为0.50μm以下,最典型地为0.40μm以下。
因而,Ra优选为0.05~0.80μm,更优选为0.08~0.65μm,进一步优选为0.10~0.50μm,进一步优选为0.20~0.40μm,最优选为0.30~0.40μm。
此外,Ra是根据铜箔表面的凹凸分布并依照于JIS B0601-1994算出的算术平均粗糙度。
此外,上述的均方根高度Rq优选为0.08μm以上,更优选为0.10μm以上,进一步优选为0.15μm以上,进一步优选为0.20μm以上,最优选为0.30μm以上。此外,Rq的上限不需要特别限定,而典型地为0.80μm以下,更典型地为0.60μm以下,更典型地为0.50μm以下,最典型地为0.40μm以下。
因而,Rq优选为0.08~0.80μm,更优选为0.10~0.60μm,进一步优选为0.15~0.50μm,进一步优选为0.20~0.40μm,最优选为0.30~0.40μm。
此外,如上述那样规定Rq。
在轧制铜箔的单面形成上述的镀覆层而在轧制铜箔的相反面未形成上述的镀覆层的情况下,也可以在该相反面实施表面处理。作为表面处理,能列举:粗化处理、镀覆(平滑镀覆和/或粗镀覆)处理、电解研磨处理、机械研磨处理、使用酸等蚀刻液的蚀刻等化学研磨处理。通过这些表面处理,在轧制铜箔的上 述相反面形成例如耐热层、防锈层等。
此外,在表面处理为镀覆处理的情况下,关于“进行了表面处理的镀覆层”,偏度Rsk不足-0.35,Rsk超过0.53或Sv不足3.0,在该方面上,与Rsk为-0.35~0.53且Sv为3.0以上的上述“镀覆层”不同。
作为表面处理,例如既可以使用包括硫酸铜和硫酸水溶液的镀覆液来进行粗镀覆处理,此外也可以使用由硫酸铜和硫酸水溶液构成的镀覆液来进行粗镀覆处理。利用前述的粗镀覆处理的粗镀覆可以是铜-钴-镍合金镀覆、铜-镍-磷合金镀覆、镍-锌合金镀覆等合金镀覆。此外,前述的粗镀覆能优选为利用铜合金镀覆进行。作为铜合金镀浴,优选为使用例如包括铜和一种以上铜以外的元素的镀浴,更优选为使用包括铜和从由钴、镍、砷、钨、铬、锌、磷、锰以及钼构成的组中选择的任一种以上的镀浴。
此外,也可以使用上述粗镀覆处理以外的粗镀覆处理。作为表面处理不是粗镀覆处理的情况,也可以使用利用上述的耐热层、防锈层等平滑镀覆处理的表面处理、公知的平滑镀覆处理。
此外,作为表面处理,也可以实施用于在表面形成凹凸的表面处理。
作为用于在表面形成凹凸的表面处理,也可以进行利用电解研磨的表面处理。例如,能在由硫酸铜和硫酸水溶液构成的溶液中,通过对铜箔表面进行电解研磨而在表面形成凹凸。通过电解研磨来形成凹凸的方法也可以通过公知的技术进行。作为用于形成凹凸的电解研磨的公知的技术的例子,能列举特开2005-240132号、特开2010-059547号、特开2010-047842号所记载的方法。
作为通过电解研磨来形成凹凸的处理的具体性的条件,例如,能列举,
·处理溶液:Cu:5~40g/L、H2SO4:50~150g/L、温度:30~70℃
·电解研磨电流:10~50A/dm2
·电解研磨时间:5~20秒等,
更具体而言,例如,能列举,
·处理溶液:Cu:20g/L、H2SO4:100g/L、温度:50℃
·电解研磨电流:15A/dm2
·电解研磨时间:15秒等。
作为用于形成凹凸的表面处理,也可以通过例如对铜箔表面进行机械研磨 来形成凹凸。机械研磨也可以通过公知的技术进行。
此外,也可以在铜箔表面的表面处理后设置耐热层、防锈层、耐气候性层。耐热层、防锈层以及耐气候性层既可以通过与上述记载、实验例记载的方法,也可以通过利用公知技术的方法。
本发明的覆铜层叠板具有上述的轧制铜箔和层叠于轧制铜箔的镀覆层侧的树脂。树脂只要是具有可适用于印刷布线板等的特性则不受特别限制,例如,能将纸基材苯酚树脂、纸基材环氧树脂、合成纤维布基材环氧树脂、玻璃布/纸复合基材环氧树脂、玻璃布/玻璃无纺布複合基材环氧树脂以及玻璃布基材环氧树脂等用于刚性PWB用。此外,能将聚酯膜、聚酰亚胺膜、液晶聚合物(LCP)膜、特氟纶(注册商标)膜等用于FPC用。
轧制铜箔与树脂的层叠方法能列举如下方法:在刚性PWB用的情况下,准备在玻璃布等基材中含浸树脂并使树脂固化到半固化状态的半固化片,将铜箔从镀覆层侧的面重叠于半固化片并进行加热加压。在FPC的情况下,能经由粘接剂将铜箔粘接于聚酰亚胺膜等树脂层或不使用粘接剂而在高温高压下对铜箔进行层叠粘接来制造覆铜层叠板。在FPC的情况下或在将聚酰亚胺前体涂覆在轧制铜箔之后,能通过进行干燥和固化等来制造覆铜层叠板。
树脂(层)的厚度不受到特别限制,一般使用10~50μm左右的树脂。此外,存在也使用树脂厚度为50μm以上的较厚的树脂,但这样,本发明在树脂厚度为50μm以上的情况下特别有效。树脂厚度的上限不特别限制,例如为150μm。
本发明的覆铜层叠板可用于各种印刷布线板(PWB)。作为印刷布线板,不特别限制,例如,根据导体图案的层数的观点,可适用于单面PWB、双面PWB、多层PWB(3层以上);根据绝缘基板材料的种类的观点,可适用于刚性PWB、挠性PWB(FPC)、刚性/挠性PWB。
此外,印刷布线板蚀刻除去覆铜层叠板的铜箔的一部份来形成电路部分。
(电路连接构件的制造方法)
接下来,参照图9对使用本发明的印刷布线板来制造电路连接构件的方法进行说明。首先,如图9所示,准备印刷布线板10和连接印刷布线板10的连接对象体20。此外,在本例中,印刷布线板10被安装于臂构造50而可移动, 连接对象体20被载置在输送机52上而可移动。
印刷布线板10具有树脂4、配置于树脂4的至少单面(本例中两面)的电路部分2以及定位图案6。电路部分2和定位图案6是对与树脂4层叠的铜箔的一部份蚀刻而形成的。
连接对象体20具有基材24、配置于基材24的电路22以及定位图案26。作为连接对象体20,例示了电子部件、电路基板、印刷基板、印刷布线板、印刷电路板、覆铜层叠板,也包括电子部件被装配于这些的对象体。作为连接对象体20的具体例,能列举具有电路基板的液晶显示器。此外,如后所述,连接对象体20也可以是印刷布线板10。
接下来,通过例如CCD摄像机等摄像装置72来检测连接对象体20的定位图案26的位置。同样地,通过例如CCD摄像机等摄像装置72来摄影并检测印刷布线板10的定位图案6的透过树脂4的位置。
而且,在基于这些位置信息而适当使臂构造50或输送机52移动并以印刷布线板10的规定的电路部分2重叠于连接对象体20的规定的电路22的方式相对于连接对象体20对印刷布线板10进行定位之后,对电路部分2和电路22进行电连接。这样,相互电连接的连接对象体20和印刷布线板10构成专利权利要求的范围的“电路连接构件”。
在此,如上所述,本发明的印刷布线板10由于规定了铜箔表面的偏度Rsk和Sv所以蚀刻除去铜箔之后的树脂的透明性优秀。因此,即使隔着树脂4来检测定位图案6,也能清晰地识别定位图案6,能精度良好地检测定位图案6的位置。其结果,基于检测到的定位图案6的位置,能相对于连接对象体20精度良好地进行印刷布线板10的定位,能可靠地电连接两者。
此外,作为电连接连接对象体20和印刷布线板10的方法,能使用经由焊接、异方性导电膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)的连接、经由异方性导电胶(Anisotropic Conductive Paste,ACP)的连接、或经由具有导电性的粘接剂的连接等公知的电连接方法。
此外,在本制造方法中,“印刷布线板”中还包括装配有部件的印刷布线板。
此外,连接对象体20和印刷布线板10的个数未限定,例如既可以将两个以上的印刷布线板10连接于1个连接对象体20,也可以将两个以上的连接对象 体20连接于1个印刷布线板10。
另外,在将印刷布线板10用作连接对象体20的情况下,两个以上的印刷布线板10相互连接。
此外,使连接对象体20或印刷布线板10移动的装置不限定于上述,能使用例如使用气体的漂浮方式、使大致圆筒形等旋转体旋转并移动的滚子、轴承等方式、油压方式、空气压、电动机、具有龙门移动型直线引导台、龙门移动型空气引导台、排气管型直线引导台、直线电动机驱动台等台的移动装置等公知的方式。
此外,例如,作为输送机52,能列举传送带或链条输送机。
另外,也可以将本发明的实施方式的电路连接构件的制造方法用于表面安装机或贴片机。
此外,定位图案6或定位图案26也可以分别构成电路部分2或电路22。
实施例
<轧制铜箔的制造>
以添加有表1、表2所示的组成的元素的韧铜或无氧铜为原料来铸造厚度100mm的铸锭,在800℃以上进行热轧到厚度10mm,对表面的氧化皮进行端面切削。其后,重复冷轧和退火而得到0.5mm厚度的轧制板卷材。在其最后的冷轧之后,将该铜条材以700℃且在表1、表2所示的张力下,在连续退火炉中进行板通过,进行最终再结晶退火。此外,表1、表2的张力值除以该试样的再结晶退火温度下的耐力而进行标准化({张力(N/mm2)/再结晶退火温度下的耐力(N/mm2)})。此外,再结晶退火中的铜条材的加热时间为100~200秒。最后通过最终冷轧而加工成表1、表2所记载的厚度。将最终冷轧的轧制加工度设为86~99%。
此外,表1、表2的组成的栏的“Ag190ppm OFC”意味着向JIS-H3510(C1011)(实施例10)或JIS-H3100(C1020)(实施例10以外)的无氧铜OFC)添加190质量ppm的Ag。此外,“Ag190ppmTPC”意味着向JIS-H3100(C1100)的韧铜(TPC)添加190质量ppm的Ag。其他添加量的情况也相同。
<镀覆层的形成>
在表5所示的镀覆条件下,在上述的轧制铜箔的单面形成镀覆层。此外, 表5的Cu-Co-Ni合金镀覆使用pH2.5的镀浴(Cu:15g/L、Co:8.5g/L、Ni:8.6g/L)在浴温38℃下进行镀覆。Cu-Ni-P合金镀覆使用pH2.5的镀浴(Cu:10g/L、Ni:20g/L、P:1g/L)在浴温40℃下进行镀覆。Ni-W合金镀覆使用pH4.0的镀浴(Ni:25g/L、W:20mg/L)在浴温40℃下进行镀覆。镀Cu首先使用第一镀浴(Cu15g/L、H2SO450g/L)在浴温25℃下以电流密度50A/dm2、电解时间1.5sec进行镀覆后,使用第二镀浴(Cu20g/L、H2SO4100g/L)在浴温50℃下以电流密度2A/dm2、电解时间15sec进行镀覆。此外,Cu-Co-Ni合金镀覆、Cu-Ni-P合金镀覆和镀Cu相当于粗镀覆(烧焦镀层)。此外,Ni-W合金镀覆相当于平滑镀覆。
<向轧制铜箔的相反面的表面处理>
关于实施例1、4~6、10~13、25以及26中得到的铜箔,还制造对轧制铜箔的相反面(镀覆层的非形成面)进行表5所记载的表面处理的铜箔。在此,表5的实施例的“-”之后的数字意味着对表1规定的实施例中得到的铜箔的相反面进行表5所记载的表面处理。例如,在表5中,“实施例1-1”是对实施例1的相反面进行了表5所记载的表面处理,“实施例2-1”是对实施例2的相反面进行了表5所记载的表面处理。
<结晶取向>
在最终冷轧后,使用X射线衍射装置(RINT-2500:理光电机制)对镀覆层形成前的铜箔的表面(轧制面)分别进行{200}、{220}、{111}面的正极点测定(X射线反射平均强度)。根据得到的测定结果,使用StandardODF(株式会社标准工学制)变换为反极点,而计算{110}面和{112}面的算出X射线衍射强度。
X射线衍射的测定条件为入射X射线源:Cu,加速电压:30kV,管电流:100mA,发散狭缝:0.5度,散射狭缝:4mm,光接收狭缝:4mm,发散纵限制狭缝:1.2mm。此外,在相同的条件下使用对各面进行了X射线衍射的纯铜粉末的值(X射线反射平均强度)将{200}、{220}、{111}面的集合度进行标准化之后,变换为反极点。纯铜粉末使用微粉末铜(325目)。此外,确认了即使对与轧制铜箔的镀覆层相反侧的表面进行测定,上述的结晶取向也为相同的值。
<结晶粒径>
根据JIS-H0501的切断法对轧制面测定最终再结晶退火稍后(最终冷轧前)的铜箔的结晶粒径。
<I{200}/I0{200}>
将最终冷轧后、镀覆层形成前的铜箔分别在200℃下退火0.5小时后以及在350℃下退火1秒后,对其表面测定{200}面的X射线衍射强度(积分强度)。然后,使用在相同的条件下进行了X射线衍射的纯铜粉末的值(I0{200}:X射线反射平均强度)即纯铜粉末的{200}面的X射线衍射强度(积分强度)进行标准化。
X射线衍射的测定条件为入射X射线源:Cu,加速电压:25kV,管电流:20mA,发散狭缝:1度,散射狭缝:1度,光接收狭缝:0.3mm,发散纵限制狭缝:10mm,单色光接收狭缝0.8mm。纯铜粉末使用了微粉末铜(325目)。
此外,确认了即使对与轧制铜箔的镀覆层相反侧的表面测定{200}面的X射线衍射强度,上述I{200}/I0{200}也为相同的值。
<弯曲性>
首先,在厚度12.5μm的热固化性聚酰亚胺膜涂覆热可塑性聚酰亚胺粘接剂并使之干燥。接下来,在该膜的两面层叠最终冷轧后、镀覆层形成后的铜箔的每个镀覆层侧之后进行热压接,制作双面CCL。关于该双面CCL,通过在两面的铜箔上蚀刻而形成线/空白的宽度分别为100μm/100μm的电路图案之后,包覆厚度25μm的覆盖膜,加工成FPC。
关于该FPC,进行滑动弯曲试验来评价弯曲性。具体而言,使用滑移试验机(应用技研产业株式会社制,TK-107型),滑动半径r(mm)在实施例9中设为r=4mm,在其他实施例及比较例中设为r=0.72mm,在任一情况下均以滑动速度120次/分钟而使FPC弯曲。
与试验前相比,铜箔的电路的电阻增加10%时的弯曲次数不足15万次评价为×,10万次~不足15万次评价为Δ,15万次~30万次评价为○,超过30万次评价为◎。如果弯曲性为◎~Δ,则可以说弯曲性良好。
<蚀刻性>
将上述的双面CCL浸渍于搅拌的液温30℃的蚀刻液(ADEKA社制的制品名:TEC CL-8的20质量%溶液)中1分钟而进行蚀刻,并用光学显微镜对 蚀刻面进行摄影。
在上述图像中,暗部示出蚀刻均匀的区域,因此,比较摄影的图像和基准图像来评价蚀刻性。在图3中示出基准图像和蚀刻性的评价的对应。暗部的面积率越高,蚀刻性变得越良好,◎的蚀刻性最好。如果蚀刻性为◎~Δ,则可以说蚀刻性良好。
<表面的偏度Rsk的测定>
首先,用OLYMPUS社制的非接触式激光显微镜(LEXT OLS4000)来测定铜箔的镀覆层表面的均方根高度Rq和偏度Rsk。将物镜的倍率设定为20倍,在评价长度647μm、截止值为零的条件下,沿着轧制直角方向(TD)进行测定。此外,测定温度为23~25℃。此外,上述激光显微镜的激光的波长为405nm。
<Sv值>
在聚酰亚胺膜(KANEKA制的商品名:PIXEO(聚酰亚胺型:FRS),带覆铜层叠板用粘接层的聚酰亚胺膜,厚度50μm,PMDA(均苯四甲酸酐)-ODA(4,4’-二氨基二苯醚)类的聚酰亚胺膜)的两面分别贴合轧制铜箔的镀覆层侧,通过蚀刻(氯化亚铁水溶液)除去铜箔,制作样品膜。接下来,将印刷有线状黑色标记的印刷物铺设在样品膜下,隔着样品膜利用CCD摄像机对印刷物进行摄影,在关于通过摄影得到的图像沿着与观察到的线状标记延伸的方向垂直的方向对每个观察地点的亮度进行测定而制作的观察地点-亮度图中,根据从标记端部到未描绘标记的部分而产生的亮度曲线来测定ΔB以及t1、t2、Sv(参照图5~图7)。
此外,横轴的1个像素相当于10μm长度。此外,Sv采用测定标记两侧,采用较小的值。
此外,亮度曲线的测定所使用的聚酰亚胺膜只要是与铜箔贴合前的ΔB(PI)的值为50以上65以下,则使用什么样的聚酰亚胺膜都可以,但在本实施例中使用上述聚酰亚胺膜。
上述“印刷有线状的黑色标记的印刷物”使用在光泽度43.0±2的白色光泽纸上载置有如图8(a)所示那样在透明膜印刷有线状的黑色标记的混杂物(夹杂物)(株式会社朝阳会制品名:“混杂物测定图表-全尺寸开数”产品编号:JQA160-20151-1(由独立行政法人国立印刷局制造))的印刷物。关于图8 (a)的夹杂物(印刷物),每个单一的线Lx(在图8(a)中,对最右侧的线附加符号Lx)沿左右方向分开地排列多个而构成黑色标记,各线Lx的面积均为0.7mm2。另一方面,各线Lx的形状(上下方向的长度、宽度)分别不同,其中,使用从最右侧的线Lx向左第四个宽度为0.3mm的线Lx4来测定亮度曲线。此外,上述混杂物设为被用于JIS P8208(1998)(图1混杂物计测图表的拷贝)和JIS P8145(2011)(附录JA(规定)目视法异物比较图图JA.1-目视法异物比较图的拷贝)的任一项的混杂物。
上述光泽纸的光泽度使用依照于JIS Z8741的日本电色工业株式会社制光泽度计手持光泽度仪PG-1,并以入射角为60度进行测定。
摄影装置具备:CCD摄像机;放置上述光泽纸、该光泽纸上的上述印刷物(透明膜)、该印刷物上的聚酰亚胺基板的台(白色);对聚酰亚胺基板的摄影部照射光的照明用电源、在台上输送将附有摄影对象标记的纸置于下方的评价用聚酰亚胺基板的输送机(不图示)。以下示出该摄影装置的主要的规格:
·摄影装置:株式会社Nireco制片材检查装置Mujiken
·CCD摄像机:8192像素(160MHz),1024灰度数字(10比特)
·照明用电源:高频点灯电源(电源单元×2)
·照明:荧光灯(30W,型名:FPL27EX-D,双荧光灯)
此外,CCD摄像机为一因次的线性CCD,其视野Vi以成为图8的虚线位置(截断各线Lx的位置)的方式设定。
在利用线性CCD摄像机进行的摄影中,在全尺寸256灰度中确认信号,在不放置测量对象的聚酰亚胺膜(聚酰亚胺基板)的状态下,调整镜头光圈,使得印刷物的不存在黑色标记之处(在上述光泽纸上载置上述透明膜而从透明膜侧用CCD摄像机测定未印刷有各线Lx处的情况下)的峰值灰度信号收敛于230±5。将摄像机扫描时间(打开了摄像机的快门的时间,导入光的时间)固定为250μ秒,并以收敛于上述灰度内的方式调整镜头光圈。
此外,关于图7所示的亮度,0意味着“黑”,亮度255意味着“白”,从“黑”到“白”的灰色的程度(白黑的浓淡,灰阶)被分成256灰度来显示。
<视觉辨认性(树脂的透明性)>
与Sv值的测定情况相同,将铜箔贴合在上述聚酰亚胺膜(KANEKA制, PIXEO(聚酰亚胺型:FRS))的两面,通过蚀刻(氯化亚铁水溶液)除去铜箔来制作样品膜。在得到的样品膜的一面贴附印刷物(直径6cm的黑色圆),从相反面隔着样品膜通过目视判定印刷物的视觉辨认性。将印刷物的黑色圆的轮廓的圆周90%以上长度是清晰的评价为“◎”,将黑色圆的轮廓的圆周85%以上不足90%的长度是清晰的评价为“○”(以上合格),将黑色圆的轮廓的圆周80%以上不足85%的长度是清晰的评价为“Δ”(不合格),将黑色圆的轮廓的圆周不足80%的长度是清晰的和轮廓走样的评价为“×”(不合格)。
<剥离强度(粘接强度)>
在上述聚酰亚胺膜(KANEKA制,PIXEO(聚酰亚胺型:FRS)厚度50μm)的单面贴合轧制铜箔的镀覆层侧,依照于IPC-TM-650用拉伸试验机自动绘图仪100测定常态剥离强度。能将常态剥离强度0.7N/mm以上用于层叠基板用途。
此外,关于剥离强度的测定,使铜箔厚度符合18μm来进行测定。因而,对于厚度不足18μm的铜箔,对与镀覆层侧相反面进行镀铜而将铜箔厚度调整成18μm。此外,在铜箔厚度比18μm大的情况下,蚀刻与镀覆层侧相反面而将铜箔厚度调整成18μm。此外,在测定时,用双面胶带将聚酰亚胺膜贴附并固定于不锈钢板,剥离轧制铜箔侧。
<镀覆前的轧制铜箔表面的特性>
对镀覆前的轧制铜箔的表面测定JIS B0601-1994所规定的粗糙度曲线的十点平均粗糙度Rz。使用小坂研究所社制SE500表面粗糙度测定机,设为扫描距离4mm、截止0.8mm。
此外,使用依照于JIS Z8741的日本电色工业株式会社制光泽度计手持光泽度仪PG-1,对镀覆前的轧制铜箔的表面测定在入射角为60度下的光泽度。
关于轧制直角方向(TD)测定Rz和光泽度。
<成品率的评价>
与测定Sv值的情况相同,将铜箔贴合于上述聚酰亚胺膜(KANEKA制,PIXEO(聚酰亚胺型:FRS)厚度50μm)的两面。接下来,蚀刻(氯化亚铁水溶液)铜箔,作成具有L/S为30μm30μm的电路宽度的电路和20μm×20μm角的标记的FPC。其后,隔着聚酰亚胺膜用CCD摄像机检测该标记。在10次中 能检测到9次以上的情况下设为“◎”,在能检测到7~8次的情况下设为“○”,在能检测到6次的情况下设为“Δ”,在能检测到5次以下的情况下设为“×”。
在评价为Δ或×的情况下,实际上难以用CCD摄像机检测标记,在电子基板制造工序等中,利用对电路形成后的聚酰亚胺膜进行规定处理的情况下的标记进行的定位精度降低,成品率降低。
<表面粗糙度(Rz、Rq、Ra)的测定>
在各实施例、比较例的轧制铜箔中,对在镀覆层侧面的相反面进行了表5的表面处理的样品的该相反面,用OLYMPUS社制激光显微镜LEXT OLS4000依照于JIS B06011994测定表面粗糙度(十点平均粗糙度)Rz。使用50倍的物镜,在评价长度为258μm、截止值为零的条件下,分别在与轧制方向垂直的方向(TD)上进行测定。此外,测定环境温度设为23~25℃。任意在10处测定测定Rz,将该10处的平均值设为表面粗糙度(十点平均粗糙度)Rz的值。此外,用于测定的激光显微镜的激光波长设为405nm。
利用上述激光显微镜,在相同的测定条件下,同样依照于JIS B0601 2001测定相反面的均方根高度Rq。
利用上述激光显微镜,在相同的测定条件下,同样依照于JIS B0601-1994测定相反面的算术平均粗糙度Ra。
此外,通过与上述相同的方法来测定轧制铜箔的镀覆层侧的表面的十点平均粗糙度Rz、均方根高度Rq、算术平均粗糙度Ra。
<层压加工的褶皱等的评价>
在厚度25μm的聚酰亚胺树脂的两面从镀覆层侧分别层叠表5所示的实施例的轧制铜箔,进而,在各轧制铜箔的进行了表面处理的侧的表面(上述相反面)层叠厚度125μm的保护膜(聚酰亚胺制)的状态即作成保护膜/轧制铜箔/聚酰亚胺树脂/轧制铜箔/保护膜5层的状态下,从双方保护膜的外侧使用层压辊,一边施加热和压力,一边进行贴合加工(层压加工),使轧制铜箔贴合于聚酰亚胺树脂的两面。接下来,在剥离两表面的保护膜之后,通过目视确认有无轧制铜箔的表面处理面的褶皱或纹理。将完全不产生褶皱或纹理时评价为◎,将铜箔长度每5m仅观察到1处褶皱或纹理时评价为○,将铜箔每5m观察到两处以上的褶皱或纹理时评价为×。
在表1~表5中示出得到的结果。
表1
表2
表3
表4
表5
<I{110}/I{112}的效果>
如从表1~表5显而易见的,在满足2.5≤I{110}/I{112}≤6.0的各实施例的情况下,轧制铜箔的蚀刻性和弯曲性均优秀。
此外,当对厚度和最终再结晶退火条件相同的实施例1、2进行比较时,可知,Ag的添加量较多的实施例1一方的{110}取向变多,I{110}/I{112}的值也变高。此外,在13.0>I{200}/I0{200}的实施例20~23的情况下,当与其他实施例相比时,虽然弯曲性稍微降低,但实用上没问题。
另一方面,在与铜箔的组成相同的实施例6相比降低了最终再结晶退火时的张力的比较例1、4的情况下,{112}取向变少,I{110}/I{112}的值超过6.0,蚀刻性劣化。
在与铜箔的组成相同的实施例5相比提高了最终再结晶退火时的张力的比较例2的情况下以及在与铜箔组成相同的实施例7相比提高了最终再结晶退火时的张力的比较例3的情况下,都是{110}取向减少,I{110}/I{112}的值变为不足2.5,弯曲性劣化。
在制造方法相同的实施例1、6的情况下,铜箔的氧浓度较低的实施例1 一方的弯曲性优秀。
此外,图2(a)、(b)分别是实施例5、比较例1的蚀刻面的光学显微镜像。可知在蚀刻性优秀的实施例5的情况下,暗部的比例较多。
<偏度Rsk和Sv的效果>
在Rsk为-0.35~0.53且Sv为3.0以上的各实施例的情况下,如上所述,除了蚀刻性和弯曲性均优秀之外,密合性、树脂的透明性以及成品率良好。
在偏度Rsk不足-0.35的比较例5的情况下,树脂的透明性和成品率不好。
在偏度Rsk超过0.53的比较例6的情况下,树脂的透明性和成品率也不好。
在Sv不足3.0的比较例7、8的情况下,树脂的透明性和成品率不好。
此外,在使与比较例7相同的轧制铜箔试样贴合于聚酰亚胺膜(KANEKA制厚度12.5μm)的两面而同样地评价树脂的透明性和成品率时,结果良好(参考例1)。可考虑参考例1相当于专利文献6,由此,可知当树脂的厚度变厚时,不仅需要管理Rsk,而且需要管理Sv值。
此外,在上述实施例1~26中,将夹杂物的印刷物变成图8(b)所示的印刷物(各线的面积为0.5mm2,),其中使用从最右侧的线Lx向左第三个宽度为0.16mm的线Lx3来同样地进行Sv的测定,但Sv均成为与图8(a)的情况(线宽度0.3mm)相同的值。
另外,在上述实施例1~26中,将夹杂物的印刷物变成图8(c)所示的印刷物(各线的面积为3.0mm2),其中使用从最右侧的线Lx向左第六个宽度为1.3mm的线Lx6来同样地进行Sv的测定,但Sv均成为与图8(a)的情况(线宽度0.3mm)相同的值。
进而,在上述实施例1~26中,关于“亮度曲线的顶部平均值Bt”,分别从离标记两侧的端部位置100μm、300μm、500μm的位置进行测定,但Sv均成为从离标记两侧的端部位置50μm的位置进行测定时相同的值。
此外,使用与各实施例相同的铜箔,在相同的条件下,在铜箔的两面形成镀覆层来进行评价的结果是,能得到与在铜箔的但面形成镀覆层的各实施例1~26相同的结果。
在铜箔的两面形成镀覆层的情况下,既可以在两面同时形成镀覆层,也可以在一面和另一面分别形成镀覆层。此外,在两面同时形成镀覆层的情况下, 可以使用在铜箔的两面侧设有阳极的镀覆装置来形成镀覆层。此外,在本实施例中,在两面同时进行了镀覆层的形成。
此外,表5所示的各实施例的镀覆层侧及其相反面的铜箔表面的十点平均粗糙度Rz均为0.35μm以上,算术平均粗糙度Ra均为0.05μm以上,均方根高度Rq均为0.08μm以上。
Claims (16)
1.一种轧制铜箔,在质量比率方面包括99.9%以上的铜,其中,
在该轧制铜箔的单面或两面形成金属或合金镀覆层,
在将从所述轧制铜箔的轧制面的{112}面的算出X射线衍射强度设为I{112}、将从{110}面的算出X射线衍射强度设为I{110}时,满足2.5≤I{110}/I{112}≤6.0,
沿着所述轧制铜箔的轧制直角方向,所述镀覆层表面的基于JIS B0601-2001的偏度Rsk为-0.35~0.53,
在分别使所述轧制铜箔的所述镀覆层侧贴合于厚度为50μm的聚酰亚胺树脂膜的两面之后,通过蚀刻除去所述轧制铜箔,
将印刷了线状标记的印刷物铺设在露出的所述聚酰亚胺树脂膜之下,隔着所述聚酰亚胺树脂膜用CCD摄像机对所述印刷物进行摄影,此时,
在对通过所述摄影得到的图像沿着与观察到的所述线状标记延伸的方向垂直的方向对每个观察地点的亮度进行测定而制作的观察地点-亮度图中,
将从所述标记端部到未描绘所述标记的部分而产生的亮度曲线的顶部平均值Bt与底部平均值Bb之差设为ΔB(ΔB=Bt-Bb),在观察地点-亮度图中,将亮度曲线与Bt的交点之中示出到所述线状标记最近的交点的位置的值设为t1,在从亮度曲线与Bt的交点到以Bt为基准的0.1ΔB的深度范围中,将亮度曲线与0.1ΔB的交点之中示出到所述线状标记最近的交点的位置的值设为t2,此时,由下述(1)式定义的Sv成为3.0以上。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1-t2) (1)
2.如权利要求1所述的轧制铜箔,其中,在所述轧制铜箔的单面形成所述镀覆层而且在所述轧制铜箔的相反面不形成所述镀覆层来实施表面处理。
3.如权利要求1或2所述的轧制铜箔,其中,含有总计10~300质量ppm的从Ag、Sn、Mg、In、B、Ti、Zr以及Au的组中选择的一种或两种以上,剩余部份由Cu和不可避免的杂质构成。
4.如权利要求1~3中的任一项所述的轧制铜箔,其中,含有2~50质量ppm的氧。
5.如权利要求1~4中的任一项所述的轧制铜箔,其中,在以200℃加热30分钟之后,在轧制面,满足I{112}≤1.0。
6.如权利要求1~5中的任一项所述的轧制铜箔,其中,在以350℃加热1秒后,在将所述轧制铜箔的轧制面的{200}面的X射线衍射强度设为I{200}、将纯铜粉末试样的{200}面的X射线衍射强度设为I0{200}时,
满足5.0≤I{200}/I0{200}≤27.0。
7.如权利要求1~6中的任一项所述的轧制铜箔,其中,厚度为4~70μm。
8.如权利要求1~7中的任一项所述的轧制铜箔,其中,在通过使用了波长405nm的激光的激光显微镜来测定所述镀覆层的表面和/或未形成所述镀覆层的所述轧制铜箔的表面时,轧制直角方向的十点平均粗糙度Rz为0.35μm以上。
9.如权利要求1~8中的任一项所述的轧制铜箔,其中,在通过使用了波长405nm的激光的激光显微镜来测定所述镀覆层的表面和/或未形成所述镀覆层的所述轧制铜箔表面时,轧制直角方向的算术平均粗糙度Ra为0.05μm以上。
10.如权利要求1~9中的任一项所述的轧制铜箔,其中,在通过使用了波长405nm的激光的激光显微镜来测定所述镀覆层的表面和/或未形成所述镀覆层的所述轧制铜箔表面时,轧制直角方向的均方根高度Rq为0.08μm以上。
11.一种覆铜层叠板,其中,具有权利要求1~10中的任一项所述的轧制铜箔和层叠于该轧制铜箔的所述镀覆层侧的树脂。
12.一种印刷布线板,其中,使用了权利要求11所述的覆铜层叠板。
13.一种电子设备,其中,使用了权利要求12所述的印刷布线板。
14.一种电路连接构件的制造方法,对权利要求12所述的印刷布线板的电路部分和连接对象体的电路进行电连接,其中,具有:
透过所述树脂来检测被设于所述印刷布线板的定位图案的位置的工序;以及
在基于所述检测到的位置相对于所述连接对象体对所述印刷布线板进行定位之后,对所述电路部分和所述电路进行电连接的工序。
15.如权利要求14所述的电路连接构件的制造方法,其中,所述连接对象体为所述印刷布线板。
16.一种电路连接构件,通过权利要求14或15所述的电路连接构件的制造方法来制作。
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