JP2000280004A - 銅及び銅合金箔の製造方法 - Google Patents

銅及び銅合金箔の製造方法

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JP2000280004A
JP2000280004A JP12620299A JP12620299A JP2000280004A JP 2000280004 A JP2000280004 A JP 2000280004A JP 12620299 A JP12620299 A JP 12620299A JP 12620299 A JP12620299 A JP 12620299A JP 2000280004 A JP2000280004 A JP 2000280004A
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Atsushi Kodama
篤志 児玉
Kazuhiko Fukamachi
一彦 深町
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Nippon Mining and Metals Co Ltd
Nippon Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】銅箔については,重合圧延によりその厚みを薄
くすることは可能であるとしても,樹脂との接合性の有
効な改善策,すなわち,粗化めっきを省略してもフレキ
シブル基板用箔としての実用化を可能とすること。 【解決手段】 銅または銅合金の条を2枚重ね合わせて
圧延する銅及び銅合金箔の製造方法において,前記銅ま
たは銅合金条が結晶粒度0.010mm以上の焼き鈍し
材であり,かつ,重ね合わせ面に動粘度5×10−6
/s以上83×10−6/s以下の油を塗布し,
かつ,圧延時の圧下率が30%以上80%以下であるこ
とを特徴とする銅及び銅合金箔の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,例えばフレキシブル回
路基板などで積層されて使用される銅および銅合金箔の
製造方法に係り,特に,積層基板において銅箔等と樹脂
との接合強度を高くすることができる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】フレキシブル回路基板は,通常,ポリイ
ミド樹脂シートに圧延銅箔を張り合わせ,積層材の銅箔
をエッチングにより所望の形態の回路に形成して製造さ
れる。圧延銅箔は電解銅箔と比べて屈曲性に優れること
から,フレキシブル回路基板用に使用されることが多
い。
【0003】上記の場合には,電解銅箔のような粗面を
圧延状態で形成することが困難であるために,粗化めっ
きと呼ばれる電気めっき処理を必要とする。この電気め
っき処理では,通常18μmから35μm程度の厚みの
コイル状の箔が電気めっき設備に送られて処理される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,銅箔は
厚さが薄いことから,連続設備では生産性が低く,コス
ト高の原因となっていた。一方,アルミ箔の製造では,
コイル巻きした2枚のアルミ薄板を互いに重ね合わせ,
これらの薄板を重合状態で圧延する方法が一般的に行わ
れている。重合圧延では,極薄の箔を効率的に生産する
ことが本来の目的であったが,その後アルミの重合圧延
では,圧延の際の重合面が適度な粗さを形成し,樹脂と
の接合性が優れることが知られている。
【0005】銅箔については,重合圧延によりその厚み
を薄くすることは可能であるとしても,樹脂との接合性
の有効な改善策,すなわち,粗化めっきを省略してもフ
レキシブル基板用箔としての実用化を可能とする例は存
在しなかった。したがって,本発明は,圧延状態で粗化
めっきを施すことなく,フレキシブル基板用銅箔として
エポキシ樹脂,ポリイミド樹脂等の樹脂と接合すること
ができる銅及び銅合金箔の製造方法を提供することを目
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は,圧延状態
で樹脂との接合性を高めるために鋭意研究を行った結
果,圧延前の条の結晶粒度,重合面に塗布する油の動粘
度および圧下率(加工度)を所定の条件にすることによ
り,必要な粗面が得られることを見いだした。
【0007】こうした知見に基づいて,本発明は,
(1)銅または銅合金の条を2枚重ね合わせて圧延する
銅及び銅合金箔の製造方法において,前記銅または銅合
金条が結晶粒度0.010mm以上の焼き鈍し材であ
り,かつ,重ね合わせ面に動粘度5×10−6/s
以上83×10−6/s以下の油を塗布し,かつ,
圧延時の圧下率が30%以上80%以下であることを特
徴とする銅及び銅合金箔の製造方法。
【0008】(2)焼き鈍し材が,焼き鈍し前に圧下率
80%以上で圧延され,かつ,不活性雰囲気中で400
℃以上で焼鈍された条であることを特徴とする上記
(1)記載の銅及び銅合金箔の製造方法を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】金属の条を2枚重ねて圧延する
と,重ね面は比較的自由に変形するので表面に微細なう
ねりや凹凸が生じ,粗面となる。微細なうねりが密に発
生した粗面ほど樹脂と接合する面積が増えるので,樹脂
接合力は強くなる。重合圧延に使用する金属条の結晶粒
度,重合圧延時の圧下率および重ね面に塗布する油粘度
を調整することにより,微細なうねりを密に発生させる
ことが本発明の特徴であり,この製造方法により,フレ
キシブル基板用に適した樹脂接合性のよい銅および銅合
金箔を製造することができる。
【0010】本発明の製造方法を図面によって説明す
る。図1に示すように,2つのコイル条銅箔1,2から
銅箔1,2を巻き出してお互いに重ね合わせ,これらの
銅箔1,2を重合状態で圧延ロール13によって圧延す
る(工程イ)。銅箔1,2はこの工程の前に焼鈍され,
さらに重合面に油が塗布されたものである。銅箔を所定
の圧下率まで圧延したら重合銅箔3として巻き取る。
【0011】次いで,この圧延後の重合銅箔3を相互に
分離してそれぞれコイル条4,5として巻き取る(工程
ロ)。この後は脱脂,スリット入れ等を施して銅箔を製
品仕様に調整する。その後の工程については,本発明は
何ら制限するものではない。
【0012】現在,基板用に使用される銅箔の材料とし
ては,タフピッチ銅,リン脱酸素銅,無酸素銅等が一般
的であるが,用途によって箔の強度が要求される場合な
どには,例えばコルソン系合金等の各種銅合金を用いる
ことができる。コルソン系合金においては,例えば,C
u−2.8%Ni−0.6%Si−0.15%Mg合金
を使用できる.ただし,本発明は銅合金の組成に限定さ
れるものではない。
【0013】本発明の第1の態様に従えば,重合圧延に
使用する銅および銅合金条は結晶粒度0.010mm以
上の材料である。結晶粒度の定義は,日本工業規格JI
SH 0501(伸銅品結晶粒度測定方法)に記載され
ており,本発明ではJISH 0501の「切断法」に
より結晶粒度を測定した。
【0014】重合圧延により銅および銅合金は塑性変形
されるが,この際重合面にすべり線が発生する。すべり
線とはすべり変形(塑性変形)の結果,結晶表面に生じ
る線状の段差である。すべり線が多く発生すると,樹脂
と金属の接する面積が増えるので,樹脂接合性がより高
まる。一方,すべり線は,重合圧延する金属材料の結晶
粒度(結晶粒径)が大きいほど発生しやすく,特に結晶
粒度0.010mm以上の場合にすべり線が発生しやす
いことが実験の結果明らかになっている。
【0015】結晶粒度0.010mm以上を得るために
は,銅条を焼鈍して再結晶させる必要があり,一方,焼
き鈍し時の雰囲気は不活性雰囲気にする必要がある。不
活性雰囲気とはアルゴン,窒素,水素およびこれらの混
合ガスで満たされた雰囲気であり,ここでは酸素がほと
んど存在しない。酸素がある雰囲気中で銅および銅合金
を焼き鈍すと,金属表面に酸化膜が生じ,この酸化膜は
重合圧延後にも表面に存在するので,金属と樹脂との接
合性を低下させる。従って,焼き鈍しは不活性雰囲気中
で行う必要がある。
【0016】圧延前の重ね合わせ面に塗布する油とし
て,動粘度5×10−6/s以上83×10−6
/s以下の油を使用する。この理由は,重合面に塗布
する油の粘度が高い場合には重合面の摩擦が減少し,重
合面がより自由に変形しやすくなるので,重合面にはう
ねりや微細な凹凸が多数発生する。その結果,圧延後の
重合面の表面積は増えるので,樹脂との接合性はより高
まる。油の動粘度は5×10−6/s以上にする必
要があるが,高すぎると油を均一に重合面に塗布するこ
とが困難になるので,動粘度は83×10−6/s
以下にする必要がある。
【0017】重合面に油を塗布した後に行う圧延の圧下
率(加工度)は,30%以上80%以下にする。先述し
たように,重合圧延を行うことにより,重合面には微細
なうねりや凹凸が生じる。うねりや凹凸の発生は圧延時
の圧下率と関連があり,圧下率を30%以上にするとこ
れらは多く発生し,その結果樹脂接合性はより高くな
る。ただし圧下率が80%を越えると,圧延後の箔にし
わが発生したり,あるいは箔が圧延中に破断する場合が
あるので,圧下率は30%以上80%以下にする必要が
ある。
【0018】本発明の第2の態様に従えば,重合圧延に
使用する銅または銅合金の条は,焼き鈍し前に圧下率8
0%以上で圧延され,かつ,不活性雰囲気中で400℃
以上で焼き鈍された条である。重合圧延に使用する銅ま
たは銅合金は,結晶粒度0.010mm以上である必要
がある。銅または銅合金を焼き鈍し前に圧下率80%以
上で加工し,その後400℃以上で焼き鈍すことが結晶
粒度0.010mm以上を得るための最適条件である。
【0019】例えば焼き鈍し前の圧下率が80%未満の
場合には,結晶粒度0.010mm以上を得るためには
焼鈍時間をより長くする必要があり,生産コストが高く
なる。焼き鈍し温度が400℃未満の場合も同様であ
る。一方,焼き鈍し時の雰囲気は不活性雰囲気にする必
要がある。不活性雰囲気とはアルゴン,窒素,水素およ
びこれらの混合ガスで満たされた雰囲気であり,ここで
は酸素がほとんど存在しない。
【0020】酸素がある雰囲気中で銅および銅合金を焼
き鈍すと,金属表面に酸化膜が生じ,この酸化膜は重合
圧延後にも表面に存在するので,金属と樹脂との接合性
を低下させる。従って,焼き鈍しは不活性雰囲気中で行
う必要がある。
【0021】
【実施例】本発明の実施例を以下に示す。C1100
(タフピッチ銅)またはC7025(Cu−2.8%N
i−0.6%Si−0.15%Mg合金)から製造され
た幅100mm,厚さ0.035mmの焼き鈍された条
に油を塗布して重ね合わせ,次に重合圧延した。重合圧
延後に2枚の銅箔を分離し,重合面の樹脂接合性を米国
規格IPC−TM−650の方法で評価した。
【0022】IPC−TM−650では,金属箔と樹脂
とのピール強度(引き剥がし強度)を測定し,樹脂接合
性を評価する。測定方法は,幅3.2mmの短冊状の試
料を測定用ディスク(直径6インチ)に貼り付け,試料
一方を荷重センサーに固定し,ディスクを毎分50mm
の速度で引張り,荷重センサーの信号を記録してピール
強度を測定した。試料をディスクに貼り付ける接着剤と
して,エポキシ樹脂(住友3M製DP−100クリア)
を使用した。
【0023】本発明の効果を確認するために,重合圧延
に使用する焼き鈍し材の製造方法と結晶粒径,重合圧延
に使用する油の粘度および重合圧延時の圧下率を変えて
箔を製造し,それぞれの箔のピール強度を測定した。結
果を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】本発明例に示した方法で製造した銅および
銅合金箔では,樹脂との接合性がよく,特に請求項1と
請求項2の条件を同時に満たす本発明例1〜9(表1)
では高いピール強度を示した。請求項1の条件のみを満
たす本発明例10〜11でも十分なピール強度であっ
た。比較例1は重合圧延に用いる焼鈍前の圧下率が低い
場合,比較例2は焼鈍温度が低い場合,比較例3は焼鈍
雰囲気が非活性雰囲気ではない場合の例である。
【0026】比較例4は,焼鈍時間を本発明例1よりも
短くし,焼き鈍し材の結晶粒度を小さくした例である。
比較例5では重合面に塗布する油の動粘度を小さくした
例,比較例6は油の動粘度を高くした例である。比較例
6では油粘度が高すぎて重合面に油を均一に塗布でき
ず,重合圧延ができなかった。比較例7は重合圧延時の
圧下率を低くした例,比較例8は圧下率を高くした例で
あり,比較例8では圧延後の箔にしわとピンホールが発
生し,箔のピール強度を測定することができなかった。
本発明でのピール強度は,比較例1〜7と比較して高
く,樹脂との接合性が優れることがわかる。
【0027】
【発明の効果】本発明の銅および銅合金箔の製造方法に
より製造した箔では,樹脂接合性が良好な粗面を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の箔を製造するための圧延工程(イ)と
巻き取り工程(ロ)を示す側面図である。
【符号の説明】
1,2,4,5コイル条銅箔 3 重合銅箔 13 圧延ロール
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22F 1/08 C22F 1/08 B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅または銅合金の条を2枚重ね合わせて
    圧延する銅及び銅合金箔の製造方法において,前記銅ま
    たは銅合金条が結晶粒度0.010mm以上の焼き鈍し
    材であり,かつ,重ね合わせ面に動粘度5×10−6
    /s以上83×10−6/s以下の油を塗布し,
    かつ,圧延時の圧下率が30%以上80%以下であるこ
    とを特徴とする銅及び銅合金箔の製造方法。
  2. 【請求項2】 焼き鈍し材が,焼き鈍し前に圧下率80
    %以上で圧延され,かつ,不活性雰囲気中で400℃以
    上で焼鈍された条であることを特徴とする請求項1に記
    載の銅及び銅合金箔の製造方法。
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