JP2006052441A - 銅箔及びその製造方法、並びにtabテープ - Google Patents
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Abstract
スズめっき層をフュージング処理してもボイドが発生し難く、且つエッチング性が良い銅箔を提供すること。
【解決手段】
未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満である銅箔。電解液としてCl−イオン濃度が2.0mg/l以下、タンパク質濃度が0.5mg/l以下の硫酸−硫酸銅水溶液を用いて電解する銅箔の製造方法。未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満で、該未処理銅箔の両表面のうち少なくともスズめっき層の形成される表面が、該表面をX線回折分析して得られた回折線のうち(200)面の回折線の相対ピーク強度をI(200)、(111)面の回折線の相対ピーク強度をI(111)としたときに前記I(200)を前記I(111)で除して算出される相対強度比I(200)/I(111)が0.20以下である銅箔。
【選択図】 なし
Description
本発明に係る銅箔は、未処理銅箔中のCl含有量が特定範囲内にある銅箔(以下、「第1の銅箔」ともいう)、及び未処理銅箔中のCl含有量が特定範囲内にあって、該未処理銅箔の両表面のうち少なくともスズめっき層の形成される表面の上記相対強度比I(200)/I(111)が特定範囲内にある銅箔(以下、「第2の銅箔」ともいう)を含む。以下、これらを分けて説明する。
まず、第1の銅箔について説明する。第1の銅箔は、未処理銅箔中のCl含有量が特定範囲内にある。ここで未処理銅箔とは、コブ処理、ヤケめっき等の粗化処理を行う前の状態にある全ての銅箔を含む意味で用いる。すなわち、本発明において、未処理銅箔は、粗化処理前に研磨処理等の処理が行われたもの等も含む概念であり、例えば、未処理銅箔が電解銅箔であれば、電解製造後且つ粗化処理前に機械研磨や化学研磨等の研磨処理を行うことにより粗面の粗度を低下させたものも、本発明における未処理銅箔に該当する。第1の銅箔における未処理銅箔としては、未処理電解銅箔でも未処理圧延銅箔でもよく、特に限定されない。
本発明に係る第1の銅箔の製造方法は、第1の方法が、未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満である銅箔の製造方法であって、電解液としてCl−イオン濃度が0.5mg/l以下の硫酸−硫酸銅水溶液(以下、「第1の硫酸−硫酸銅水溶液」ともいう。)を用いて電解する方法(以下、「第1の製造方法」ともいう。)であり、第2の方法が、未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満である銅箔の製造方法であって、電解液としてCl−イオン濃度が2.0mg/l以下、タンパク質濃度が0.5mg/l以下の硫酸−硫酸銅水溶液(以下、「第2の硫酸−硫酸銅水溶液」ともいう。)を用いて電解する方法(以下、「第2の製造方法」ともいう。)であり、第3の方法が、未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満である銅箔の製造方法であって、電解液として、活性炭処理して得られる、Cl−イオン濃度が10mg/l〜50mg/l、タンパク質濃度が0.2mg/l以下の硫酸−硫酸銅水溶液(以下、「第3の硫酸−硫酸銅水溶液」ともいう。)を用いて電解する方法(以下、「第3の製造方法」ともいう。)である。
第1の製造方法について説明する。該方法において電解液として用いられる第1の硫酸−硫酸銅水溶液は、イオンとして実質的にCu2+及びSO4 2−のみを含む水溶液である。ここで、本発明で用いられる第1の硫酸−硫酸銅水溶液がCl−イオンを実質的に含まないとは、第1の硫酸−硫酸銅水溶液中のCl−イオン濃度が、0.5mg/l以下、好ましくは0.3mg/l以下、さらに好ましくは0.1mg/l以下であることを意味する。該Cl−イオン濃度が0.5mg/lを超えると、電解して得られる第1の銅箔がボイド発生の抑制効果を十分に発現し難くなるため好ましくない。
第2の製造方法について説明する。該方法は、第1の製造方法において上記第1の硫酸−硫酸銅水溶液に代えて第2の硫酸−硫酸銅水溶液を用いる以外は条件及びその条件を規定した理由が同様である。第2の硫酸−硫酸銅水溶液は、Cl−イオン濃度が、2.0mg/l以下、好ましくは1.0mg/l以下である。該Cl−イオン濃度が2.0mg/lを超えると、電解して得られる第1の銅箔がボイド発生の抑制効果を十分に発現し難くなるため好ましくない。
第3の製造方法について説明する。該方法は、第1の製造方法において上記第1の硫酸−硫酸銅水溶液に代えて第3の硫酸−硫酸銅水溶液を用いる以外は条件及びその条件を規定した理由が同様である。第3の硫酸−硫酸銅水溶液は、活性炭処理して得られる電解液である。活性炭処理とは、電解液を活性炭に接触させる処理をいい、例えば、内部に活性炭が充填され該活性炭を通過した電解液が糸巻きフィルター等を介して排出される構造の活性炭塔に電解液を通す方法が挙げられる。
次に、第2の銅箔について説明する。第2の銅箔は、未処理銅箔中のCl含有量が特定範囲内にあって、未処理銅箔の両表面のうち少なくともスズめっき層の形成される表面の後述の相対強度比I(200)/I(111)が特定範囲内にある。第2の銅箔における未処理銅箔とは、コブ処理、ヤケめっき等の粗化処理をしていない電解銅箔を意味する。
本発明に係る第2の銅箔の製造方法は、未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満で、該未処理銅箔の両表面のうち少なくともスズめっき層の形成される表面が、該表面をX線回折分析して得られた回折線のうち(200)面の回折線の相対ピーク強度をI(200)、(111)面の回折線の相対ピーク強度をI(111)としたときに前記I(200)を前記I(111)で除して算出される相対強度比I(200)/I(111)が0.20以下である銅箔の製造方法であって、電解液としてCl−イオン濃度が1.0mg/l〜2.0mg/l、タンパク質濃度が0.2mg/l以下の硫酸−硫酸銅水溶液(以下、「第4の硫酸−硫酸銅水溶液」ともいう。)を用いて電解する方法(以下、「第4の製造方法」ともいう。)である。
第4の製造方法について説明する。該方法は、第1の製造方法において上記第1の硫酸−硫酸銅水溶液に代えて第4の硫酸−硫酸銅水溶液を用いる以外は条件及びその条件を規定した理由が同様である。第4の硫酸−硫酸銅水溶液は、Cl−イオン濃度が1.0mg/l〜2.0mg/l、好ましくは1.5mg/l〜2.0mg/lである。該Cl−イオン濃度が2.0mg/lを超えると、電解して得られる第2の銅箔がボイド発生の抑制効果を十分に発現し難くなるため好ましくない。
本発明に係るTABテープは、上記第1の銅箔を用いて形成したTABテープ(以下、「第1のTABテープ」ともいう)、及び上記第2の銅箔を用いて形成したTABテープ(以下、「第2のTABテープ」ともいう)を含む。以下、これらを分けて説明する。
まず、第1のTABテープについて説明する。第1のTABテープは、上記第1の銅箔を用いて形成したものである。本明細書においてTABテープとは、上述のとおり、可撓性絶縁フィルムにデバイスホールが形成された通常のTABテープ、及びデバイスホールが形成されていないいわゆるCOFテープの両者を含む概念である。
次に、第2のTABテープについて説明する。第2のTABテープは、第1のTABテープにおいて、第1の銅箔に代えて第2の銅箔を用いたものであり、これ以外は同様である。ただし、ボイド発生抑制の効果が、第1の銅箔では特定の表面だけでなく内部まで含めた銅箔全体において発現するのに対し、第2の銅箔では第1の銅箔と同様に内部まで含めた銅箔全体において発現するものの、相対強度比が上記範囲内にある表面においてより発現するから、第2のTABテープにおける第2の銅箔から形成された銅回路は、スズめっき層の形成される表面が、第2の銅箔において相対強度比Iが特定範囲内にある表面に一致していることが好ましい。これらの点以外は、第2のTABテープは第1のTABテープと同様であるため説明を省略する。
・槽内液量 :4.5l
・アノード面及びカソード面の大きさ :6cm×11cm
・アノードの材質 :DSE
・カソードの材質 :チタン板
・アノード−カソード間の距離 :5mm
(銅箔A)を得た。
得られた銅箔の諸物性(銅箔中のCl濃度及び銅箔中のC濃度)を測定した。また、得られた銅箔の光沢面につき、X線回折分析装置(パナリティカル株式会社製、X‘Pert PRO)を用いて、(111)面、(200)面、(220)面、(311)面、(222)面及び(400)面の各回折線の相対ピーク強度を測定した。また、(200)面の相対ピーク強度I(200)を(111)面の相対ピーク強度I(111)で除してピーク強度比I(200)/I(111)を算出した。これらの結果を表2及び表3に示す。また、X線回折分析結果については図1に示す。
・銅電解液の温度 :52℃
・電解電流密度 :50A/dm2
・電解時間 :190秒
フュージング処理後のスズめっき皮膜形成銅箔について、集束イオンビーム装置(FIB)で断面観察試料を作製し、その際に放出された2次電子を走査型イオン顕微鏡(SIM)で観察した。結果を図6に示す。また、SIM観察に基づいてボイドの発生状況を評価した。結果を表3に示す。ボイドの評価は5段階評価とし、評価3以上をボイドが少ない良好なものと評価した。
図6より、スズめっき層(Cu3Sn層)(3)と銅箔層(4a)との界面近傍には、後述の比較例1等に見られるようなボイド(5)の発生が少ないことが判る。
純水に、硫酸、硫酸銅5水和物及び濃塩酸を添加し溶解して、表1に示す組成の溶液(電解液B)を調製した。
(銅箔の作製)
電解液Aに代えて表1に示す組成の電解液Bを用いた以外は実施例1と同様にして、銅箔(銅箔B)及びフュージング処理後のスズめっき皮膜形成銅箔を得た。
得られた銅箔について、実施例1と同様にして諸物性を測定した。また、得られた銅箔の光沢面につき、実施例1と同様にして、X線回折分析を行い、各回折線の相対ピーク強度を測定し、ピーク強度比I(200)/I(111)を算出した。これらの結果を表2及び表3に示す。また、X線回折分析結果については図2に示す。また、得られたフュージング処理後のスズめっき皮膜形成銅箔について、実施例1と同様にしてSIM観察を行った。結果を図7に示す。また、SIM観察に基づいてボイドの発生状況を評価した。結果を表3に示す。
図7より、スズめっき層(Cu3Sn層)(3)と銅箔層(4b)との界面近傍には、後述の比較例1等に見られるようなボイド(5)の発生が観察されないことが判る。
純水に、硫酸、硫酸銅5水和物及びゼラチン(新田ゼラチン株式会社製UDB)を添加し溶解して、表1に示す組成の溶液(電解液C)を調製した。
(銅箔の作製)
電解液Aに代えて表1に示す組成の電解液Cを用いた以外は実施例1と同様にして、銅箔(銅箔C)及びフュージング処理後のスズめっき皮膜形成銅箔を得た。
得られた銅箔について、実施例1と同様にして諸物性を測定した。また、得られた銅箔の光沢面につき、実施例1と同様にして、X線回折分析を行い、各回折線の相対ピーク強度を測定し、ピーク強度比I(200)/I(111)を算出した。これらの結果を表2及び表3に示す。また、X線回折分析結果については図3に示す。また、得られたフュージング処理後のスズめっき皮膜形成銅箔について、実施例1と同様にしてSIM観察を行った。結果を図8に示す。また、SIM観察に基づいてボイドの発生状況を評価した。結果を表3に示す。
図8より、スズめっき層(Cu3Sn層)(3)と銅箔層(4c)との界面近傍には、後述の比較例1等に見られるようなボイド(5)の発生が非常に少ないことが判る。
実施例3と別に電解液Cを調製し、容器中の電解液C4lに、活性炭(キャタラー工業株式会社製)を50g/l添加し、3時間攪拌した後、濾過により活性炭を分離して、表1に示す組成の溶液(電解液D)を調製した。
(銅箔の作製)
電解液Aに代えて表1に示す組成の電解液Dを用いた以外は実施例1と同様にして、銅箔(銅箔D)及びフュージング処理後のスズめっき皮膜形成銅箔を得た。
得られた銅箔について、実施例1と同様にして諸物性を測定した。また、得られた銅箔の光沢面につき、実施例1と同様にして、X線回折分析を行い、各回折線の相対ピーク強度を測定し、ピーク強度比I(200)/I(111)を算出した。これらの結果を表2及び表3に示す。また、X線回折分析結果については図4に示す。また、得られたフュージング処理後のスズめっき皮膜形成銅箔について、実施例1と同様にしてSIM観察を行った。結果を図9に示す。また、SIM観察に基づいてボイドの発生状況を評価した。結果を表3に示す。
図9より、スズめっき層(Cu3Sn層)(3)と銅箔層(4d)との界面近傍には、後述の比較例1等に見られるようなボイド(5)の発生が少ないことが判る。
純水に、硫酸、硫酸銅5水和物、濃塩酸及びゼラチン(新田ゼラチン株式会社製UDB)を添加し溶解して、表1に示す組成の溶液(電解液E)を調製した。
(銅箔の作製)
電解液Aに代えて表1に示す組成の電解液Eを用いた以外は実施例1と同様にして、銅箔(銅箔E)及びフュージング処理後のスズめっき皮膜形成銅箔を得た。
得られた銅箔について、実施例1と同様にして諸物性を測定した。また、得られた銅箔の光沢面につき、実施例1と同様にして、X線回折分析を行い、各回折線の相対ピーク強度を測定し、ピーク強度比I(200)/I(111)を算出した。これらの結果を表2及び表3に示す。また、X線回折分析結果については図5に示す。また、得られたフュージング処理後のスズめっき皮膜形成銅箔について、実施例1と同様にしてSIM観察を行った。結果を図10に示す。また、SIM観察に基づいてボイドの発生状況を評価した。結果を表3に示す。
図10より、スズめっき層(Cu3Sn層)(3)と銅箔層(4e)との界面近傍には、ボイド(5)の発生が多数観察されることが判る。
2 スズめっき層(Cu6Sn5層)
3 スズめっき層(Cu3Sn層)
4、4a、4b、4c、4d、4e 銅箔層
5 ボイド
Claims (12)
- 未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満であることを特徴とする銅箔。
- 未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満である銅箔の製造方法であって、電解液としてCl−イオン濃度が0.5mg/l以下の硫酸−硫酸銅水溶液を用いて電解することを特徴とする銅箔の製造方法。
- 前記硫酸−硫酸銅水溶液は、Cu2+イオン濃度が40g/l〜120g/l、フリーSO4 2−イオン濃度が100g/l〜200g/lであることを特徴とする請求項2に記載の銅箔の製造方法。
- 未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満である銅箔の製造方法であって、電解液としてCl−イオン濃度が2.0mg/l以下、タンパク質濃度が0.5mg/l以下の硫酸−硫酸銅水溶液を用いて電解することを特徴とする銅箔の製造方法。
- 前記硫酸−硫酸銅水溶液は、Cu2+イオン濃度が40g/l〜120g/l、フリーSO4 2−イオン濃度が100g/l〜200g/lであることを特徴とする請求項4に記載の銅箔の製造方法。
- 未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満である銅箔の製造方法であって、電解液として、活性炭処理して得られる、Cl−イオン濃度が10mg/l〜50mg/l、タンパク質濃度が0.2mg/l以下の硫酸−硫酸銅水溶液を用いて電解することを特徴とする銅箔の製造方法。
- 前記硫酸−硫酸銅水溶液は、Cu2+イオン濃度が40g/l〜120g/l、フリーSO4 2−イオン濃度が100g/l〜200g/lであることを特徴とする請求項6に記載の銅箔の製造方法。
- 未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満で、該未処理銅箔の両表面のうち少なくともスズめっき層の形成される表面が、該表面をX線回折分析して得られた回折線のうち(200)面の回折線の相対ピーク強度をI(200)、(111)面の回折線の相対ピーク強度をI(111)としたときに前記I(200)を前記I(111)で除して算出される相対強度比I(200)/I(111)が0.20以下であることを特徴とする銅箔。
- 未処理銅箔中のCl含有量が30ppm未満で、該未処理銅箔の両表面のうち少なくともスズめっき層の形成される表面が、該表面をX線回折分析して得られた回折線のうち(200)面の回折線の相対ピーク強度をI(200)、(111)面の回折線の相対ピーク強度をI(111)としたときに前記I(200)を前記I(111)で除して算出される相対強度比I(200)/I(111)が0.20以下である銅箔の製造方法であって、電解液としてCl−イオン濃度が1.0mg/l〜2.0mg/l、タンパク質濃度が0.2mg/l以下の硫酸−硫酸銅水溶液を用いて電解することを特徴とする銅箔の製造方法。
- 前記硫酸−硫酸銅水溶液は、Cu2+イオン濃度が40g/l〜120g/l、フリーSO4 2−イオン濃度が100g/l〜200g/lであることを特徴とする請求項9に記載の銅箔の製造方法。
- 請求項1に記載の銅箔を用いて形成したことを特徴とするTABテープ。
- 請求項8に記載の銅箔を用いて形成したことを特徴とするTABテープ。
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