JP2001323363A - 板材および印刷配線板用金属箔およびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工業的に十分実用可能な技術の範囲で、即ち
廃液処理を要しないドライプロセスであり、残渣が残ら
ない乾式成膜法により、板材もしくは厚みの薄い印刷配
線板用金属箔でも粗化を効率的に行なう方法と粗化面を
有する板材および印刷配線用金属箔を提供する。 【解決手段】 板材の片面もしくは両面に乾式成膜法に
より乾式成膜層でなる粗化面が形成されている板材であ
り、好ましくは前記の粗化面の表面粗さが2μｍRz以上
である板材であり、上述の板材を用いてなる印刷配線用
金属板であって、粗化面を形成する板材は、銅を主成分
とする箔材である印刷配線板用金属箔である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粗化を必要とする
板材および印刷配線板に用いる金属箔とそれらの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば電池用電極や印刷配線板用金属箔
には、表面積を広くして電気容量を増加させたり、アン
カ効果により接着性を高めたりすることを目的として、
粗化処理が行われている。この粗化方法には大きく分け
て化学的な方法と、物理的な方法とがある。化学的な方
法には、板材の片面に、電気めっきにより銅を主成分と
する金属をこぶ状に形成するめっき法、表面を部分的に
腐食し、表面粗さを悪くするいわゆるウェットエッチン
グ法等がある。物理的な方法としては、ショットブラス
トのように粒状の固体をぶつける方法、凹凸のあるダイ
ス工具を押し当てる方法、そしてプラズマやイオンを用
いて表面にエッチングする、いわゆるドライエッチング
法等がある。めっき法の利点としては、図４に示すよう
な先端の丸い独特なこぶ状の突起を形成することが可能
であるという利点がある。

【０００３】特に印刷配線板用金属箔においては、こぶ
状の突起により、樹脂基板への接着力が強くなり、ま
た、別の利点として、銅箔材の厚さが必要以上に薄くな
らないので、印刷配線金属箔材として比較的厚さの薄い
銅箔材を用いることが可能であり、銅箔材の原料費を安
くできること、微細な配線回路を形成できること等があ
る。また、ウェットエッチング法の利点としては、設備
およびエッチング液が比較的単純で、製造費が低い等が
あり、ショットブラスト法の利点としては、迅速および
簡便に粗さを得ることができること、凹凸のあるダイス
を押し当てる方法の利点としては、ダイスの表面粗さを
転写することになるので、均質な粗さを得やすいこと、
ドライエッチング法の利点としては、微細な粗さとする
ことが可能であることなどが挙げられる。

【０００４】また、印刷配線板の製造方法としては、サ
ブトラクティブ法、アディティブ法、部分アディティブ
法等が広く知られている。このうち、サブトラクティブ
法は、銅張り積層板を用いて、その銅箔の回路導体とな
らない箇所をエッチング除去して回路を形成する方法で
ある。ここで用いる銅張り積層板は、銅箔を絶縁基材に
張り合わせたもので、銅箔には圧延銅箔、電解銅箔等が
主に用いられる。絶縁基材は、紙フェノール材、紙エポ
キシ材、ガラス布エポキシ材、ポリイミド、BTレジン、
セラミック等その種類は多種類である。そして、銅箔材
および絶縁基材の一方もしくは両方に、相互の接着を強
固にするため、粗化処理や化学的な表面処理が施され、
加熱プレス装置等により、銅箔と絶縁基材とが張り合わ
される。ここで銅箔の粗化処理には、前述のめっき法も
しくはエッチング法による方法が用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
めっき法では製造速度が遅く、製造コストが高いこと、
エッチング法では、形成される面の形態が図５に示すよ
うに尖塔状となり、こぶ状の形態となるめっき法に比べ
接着強さが弱いこと等の問題があり、また、上述の何れ
の方法とも湿式で化学薬品を用いて行なわれるため、廃
液処理等の環境問題、片面のみを処理する場合にはマス
クをする等が工夫が必要である。

【０００６】一方、ショットブラスト法は、粗化形成に
用いた粒やその破片が素材表面に異物として残存する等
の問題がある。凹凸のあるダイスを押し当てる方法は、
ダイス材質が剥落して粗化面に付着する、また、ダイス
面の粗さを転写する都合上10μmRz以下の表面粗さを得
ることが難しい等の問題があり、元々薄い金属箔に粗化
面を形成するには不向きであり、例えば印刷配線板用途
のように18μm以下の厚さの金属板に粗化面を形成する
には不適当で、用途がある程度の厚みを有するものでな
けばならない。また、ドライエッチング法は加工速度が
遅く、工業的に製作可能な表面粗さは１μmRz以下であ
る。本発明の目的は、工業的に十分実用可能な技術の範
囲で、即ち廃液処理を要しないドライプロセスであり、
残渣が残らない乾式成膜法により、板材もしくは厚みの
薄い印刷配線板用金属箔でも粗化を効率的に行なう方法
と粗化面を有する板材および印刷配線用金属箔を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題に鑑
みてなされたものであって、本発明者は、乾式成膜法が
板材の粗化処理に適用できることを見いだし本発明に到
達した。即ち本発明は、板材の片面もしくは両面に乾式
成膜法により乾式成膜層でなる粗化面が形成されている
板材であり、好ましくは前記の粗化面の表面粗さが2μ
ｍRz以上である板材である。また本発明は、上述の板材
を用いてなる印刷配線用金属板であって、粗化面を形成
する板材は、銅を主成分とする箔材である印刷配線板用
金属箔である。

【０００８】また本発明は、板材の片面もしくは両面
に、乾式成膜法により乾式成膜層を付着形成して粗化処
理を行な板材の製造方法であり、好ましくは前記の乾式
成膜層の付着形成は、真空蒸着法、イオンプレーティン
グ法、アークイオンプレーティング法の何れか、若しく
は二以上の組合せにより行なう板材の製造方法である。
また本発明は上述の板材の製造方法を用いた印刷配線板
用金属箔の製造方法であって、乾式成膜層が付着形成さ
れる板材は、銅を主成分とする箔材である印刷配線板用
金属箔の製造方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の重要な特徴は、乾式成膜
法を用いることで、環境面に配慮しつつ、均質で十分な
粗さ形状で、しかも薄い金属板材に対しても効率的に粗
化面を形成できることにある。以下に本発明を詳しく説
明する。本発明では、乾式成膜装置内に板材、例えば印
刷配線板用途であれば、銅を主成分とする箔材を導入
し、片面に銅を主成分とする金属もしくは、絶縁基材と
の接着性の良い金属を乾式成膜させ粗化を行う。ここで
本発明で言う板材とは、板状のものであれば特にその長
さを問うものではなく、切り板の他、帯状のものであっ
ても良い。そして、この粗化処理時の表面粗さの制御は
その雰囲気を調整することで、任意の粗さに調整が可能
である。

【００１０】この粗化面の形成は、例えば図６に示すよ
うな、少なくとも真空槽(3)内に設けられた巻き出しリ
ールから巻き出された板材素材(1)が蒸着源(2)に対向す
る位置で乾式成膜層でなる粗化面を付着形成し、巻き取
りリールで巻き取る構造の装置を用いれば良く、例えば
印刷配線板用金属箔に粗化処理を行うのであれば、例え
ば上述のように帯材を用いた方が生産性は良い。また、
印刷配線板用途である場合、板材を銅を主成分とする箔
材とすると良い。この理由は、銅が電気伝導性に優れ、
かつ価格が安価であり、配線材として広く用いられてい
るからである。好ましくは純銅が良い。

【００１１】そして本発明では、例えば上述の製造装置
を用いた場合、基板温度、蒸着時間、蒸着時の導入ガス
の種類、導入ガスの圧力、蒸着源の出力値等を制御し、
乾式成膜面の表面粗さを適宜調整可能である。なかで
も、粗化面が求められる用途の多くは、アンカ効果や、
表面積を広くする目的をもって粗化される場合が多く、
そのために好ましい粗さは2μmRz以上であれば良い。こ
の表面粗さを2μmRz以上としたものを印刷配線板用途に
用いると、絶縁基材との接着をアンカ効果により強固に
できる。

【００１２】また、本発明ではその用途に応じて、板材
の片面若しくは両面に粗化処理を施し、両方の面側に粗
化面を形成する場合には、例えば蒸着原を表裏面側にそ
れぞれ設けると良く、例えば、印刷配線板用であれば基
本的に絶縁基材と接着する側のみの処理で良いく、上述
の製造装置を用いれば容易に片面のみの処理ができる。
この時、粗化面が巻き取られる際に、粗化面の表面が新
たに巻き取られた板材に接触して、粗化面の凸形状が潰
れたり擦れたりして、形状の変形が心配される場合に
は、剥離可能な例えば樹脂を粗化面にラミネートしても
良い。ラミネートは当然、真空槽内で連続的に行うのが
よく、活性な乾式成膜層を保護する効果もある。

【００１３】この乾式成膜して粗化面となる物質は例え
ば金属、合金の他、C等の非金属でも良く、その用途に
応じて適宜選択すると良く、例えば印刷配線板用途であ
れば、配線材や絶縁基材の種類に応じて、銅、クロム、
はんだ、スズ、インジウム、金、ニッケル、チタン等の
金属を一種類もしくは複数種を用いることができるが、
配線材が銅で絶縁基材がガラス布エポキシ材の場合、配
線材と同種の銅、もしくは樹脂との接着性に優れたクロ
ム等が好適である。

【００１４】本発明でいう乾式成膜法としては、化学蒸
着法や、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレー
ティング法、分子線蒸着法、反応性PVD法、アークイオ
ンプレーティング法等の物理蒸着法を採用できるが、近
年の成膜技術の高速化が著しい、真空蒸着法、イオンプ
レーティング法、スパッタリング法の物理蒸着法が好適
であり、最も好ましくは真空蒸着法、イオンプレーティ
ング法、アークイオンプレーティング法を用いることで
ある。

【００１５】真空蒸着法は、生産性がよい点で有利であ
る。また、例えば蒸着源はEB銃や抵抗加熱等による方法
を用いることができる。イオンプレーティング法では、
下地となる板材との密着性がよい点で有利である。アー
クイオンプレーティング法では、電極とターゲット材と
の間の放電の際に微細なスプラッシュが飛散するため、
粗化を効率的に行なうことができる。なお、本発明では
これらを組合せても良く、例えばイオンプレーティング
とアークイオンプレーティングとを組合せると、イオン
プレーティングにより板材との密着性の良い層を形成
し、アークイオンプレーティングにより効率良く粗化を
行なうことも可能である。これらで粗化を行なう場合、
真空槽内は1×10^-2〜1×10²Paのアルゴン、窒素、酸
素、水素、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、
フッ素等の一種または複数種、炭化ガスなどの化合ガス
等からなるガス雰囲気とするのが良い。

【００１６】

【実施例】（実施例１）以下に本発明を実施例および図
面に基づいて詳細に説明する。図６は、本発明の製作に
用いた真空蒸着装置の概略図である。ここで素材(1)は
帯状の板材を用いた。素材(1)は真空槽(3)内にセットさ
れ、蒸着源(2)により、厚さ10μmの42mass%Ni-Fe合金板
の両面に銅を付着形成させ、42mass%Ni-Fe合金板に銅で
なる乾式成膜層の粗化面を形成した板材を得た。図１に
真空蒸着装置により製造した本発明の板材の粗化表面の
電子顕微鏡写真を示し、表１にこの時の製造条件を示
す。

【００１７】

【表１】

【００１８】（実施例２）図７は、本発明の製作に用い
たイオンプレーティング装置の概略図である。ここで素
材(1)はシート状の板材を用いた。素材(1)は真空槽(3)
内にセットされ、蒸着源(2)により、厚さ3mmのガラス板
の片面に錫を付着形成し、ガラス板にスズを付着形成し
て錫でなる乾式成膜層の粗化面を形成した板材を得た。
図２に真空蒸着装置により製造した本発明の板材の粗化
表面の電子顕微鏡写真を示し、表２にこの時の製造条件
を示す。

【００１９】

【表２】

【００２０】（実施例３）図８は、本発明の製作に用い
たアークイオンプレーティング装置の概略図である。こ
こで素材(1)はシート状の箔材を用いた。素材(1)は真空
槽(3)内にセットされ、蒸着源(2)により、純銅のシート
の片面に銅を付着形成し、銅でなる乾式成膜層の粗化面
が形成を形成した板材を得、これを印刷配線板用金属箔
とした。図３にアークイオンプレーティング装置により
製造した本発明の印刷配線板用金属箔の粗化表面の電子
顕微鏡写真を示し、表１にこの時の製造条件を示す。

【００２１】

【表３】

【００２２】（比較例）比較例として、従来のめっき法
で銅板の片面表面に銅のめっき層で粗化処理を行った供
試材の電子顕微鏡写真を図４に示す。また、従来法とし
てエッチングで銅板に粗化処理を行った。図５にエッチ
ング法による粗化表面の電子顕微鏡写真をそれぞれ示
す。

【００２３】以上、実施例１〜３迄の本発明の板材及び
印刷配線板用金属箔と、比較例で得た供試材の板材の表
面粗さを表４に比較して示す。表面粗さは、長さ176μm
の領域について、オリンパス光学株式会社製走査型レー
ザー顕微鏡OLS1000を用いて測定した。

【００２４】

【表４】

【００２５】本発明法によれば、粗化処理表面の形態
は、めっき法と同じく、こぶ状の形態のもが得られ、且
つ粗化粗さも3.2〜5.3μmRzが得られており、樹脂基板
への接着力が強い粗化処理が行えることが分かる。ま
た、被粗化処理面の反対面に乾式成膜の銅の回り込みも
無く、片面のみに粗化も可能であることを目視で確認し
た。

【００２６】

【発明の効果】本発明により、従来のめっき法による印
刷配線板用金属箔と同等の接合強さの金属箔を廃液処理
の必要のないドライプロセスで製造できるようになり、
生産性を飛躍的に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粗化面の電子顕微鏡写真である。

【図２】本発明の粗化面の電子顕微鏡写真である。

【図３】本発明の粗化面の電子顕微鏡写真である。

【図４】めっき法による粗化面の電子顕微鏡写真であ
る。

【図５】エッチング法による粗化面の電子顕微鏡写真で
ある。

【図６】本発明の製作に用いた乾式成膜装置の概略図で
ある。

【図７】本発明の製作に用いた乾式成膜装置の概略図で
ある。

【図８】本発明の製作に用いた乾式成膜装置の概略図で
ある。

【符号の説明】

１．素材、２．蒸着源、３．真空槽

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材の片面もしくは両面に乾式成膜法に
   より乾式成膜層でなる粗化面が形成されていることを特
   徴とする板材。
2. 【請求項２】 粗化面の表面粗さが2μｍRz以上である
   ことを特徴とする請求項１記載の板材。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の板材を用いて
   なる印刷配線用金属板であって、粗化面を形成する板材
   は、銅を主成分とする箔材であることを特徴とする印刷
   配線板用金属箔。
4. 【請求項４】 板材の片面もしくは両面に、乾式成膜法
   により乾式成膜層を付着形成して粗化処理を行なうこと
   を特徴とする板材の製造方法。
5. 【請求項５】 乾式成膜層の付着形成は、真空蒸着法、
   イオンプレーティング法、アークイオンプレーティング
   法の何れか、若しくは二以上の組合せにより行なうこと
   を特徴とする請求項４に記載の板材の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載の板材の製造方
   法を用いた印刷配線板用金属箔の製造方法であって、乾
   式成膜層が付着形成される板材は、銅を主成分とする箔
   材であることを特徴とする印刷配線板用金属箔の製造方
   法。