JP2007009286A - Copper foil for printed circuit board - Google Patents

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Tomohiro Senkawa
智洋 洗川
Masateru Murata
正輝 村田
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Nikko Kinzoku KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide surface treated copper foil having a smooth surface, and whose adhesion with polyimide is satisfactory, and to provide a method for producing the same. <P>SOLUTION: Regarding the copper foil for a printed circuit board, in copper and copper alloy foil whose ten point average roughness Rz<SB>JIS</SB>(JIS B 0601(2001)) is ≤2.0 μm, at least the face to be stuck with resin has an Fe or Fe alloy layer. The Fe alloy is an alloy of one or more kinds selected from Ni, Co, Mo, W, Zn and Cu. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はフレキシブルプリント基板などに使用されるポリイミドとの密着性の良い銅箔表面処理層に関するものである。   The present invention relates to a copper foil surface treatment layer having good adhesion to polyimide used for a flexible printed circuit board or the like.

電子機器の電子回路にはプリント配線板が多く用いられる。プリント配線板は機材となる樹脂の種類によって、ガラスエポキシ基板およびフェノール基板を構成材料とする硬質積層板(リジット基板)と、ポリイミド基板およびポリエステル基板を構成材料とする可撓性積層板(フレキシブル基板)とに大別される。プリント配線板の導電材としては主として銅箔が使用されている。
プリント配線板は樹脂基板と銅箔とを接着剤を用いて積層し、その後に接着剤を加熱加圧により硬化して形成される。上記プリント基板のうち、フレキシブル基板の樹脂には主にポリイミドフィルムが用いられている。
Printed wiring boards are often used in electronic circuits of electronic devices. Depending on the type of resin used as the equipment, the printed wiring board is a rigid laminate (rigid substrate) composed of a glass epoxy substrate and a phenol substrate, and a flexible laminate (flexible substrate) composed of a polyimide substrate and a polyester substrate. ). Copper foil is mainly used as the conductive material of the printed wiring board.
The printed wiring board is formed by laminating a resin substrate and a copper foil using an adhesive, and then curing the adhesive by heating and pressing. Among the printed boards, polyimide films are mainly used as the resin for the flexible board.

フレキシブル基板は接着剤を介してポリイミドと銅箔とを積層する3層タイプのものと接着剤を介さずに積層する2層タイプのものがある。3層タイプのものは接着剤層を含むために基板の薄さが2層タイプに及ばず、軽薄短小化が求められる部品には主として2層タイプのものが用いられる。
2層タイプのフレキシブル基板は銅箔上にポリイミドの前駆体ワニスをコーティングし、加熱硬化して製造する。
3層タイプのフレキシブル基板は銅箔とポリイミドの間に、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、最近では熱可塑性のポリイミド樹脂といった接着剤を介した3層構造として製造する。
The flexible substrate includes a three-layer type in which polyimide and copper foil are laminated via an adhesive, and a two-layer type in which lamination is performed without using an adhesive. Since the three-layer type includes an adhesive layer, the thickness of the substrate does not reach that of the two-layer type, and the two-layer type is mainly used for parts that are required to be light and thin.
A two-layer type flexible substrate is manufactured by coating a polyimide precursor varnish on a copper foil, followed by heat curing.
The three-layer type flexible substrate is manufactured as a three-layer structure with an adhesive such as an epoxy resin, an acrylic resin, or recently a thermoplastic polyimide resin between the copper foil and the polyimide.

いずれのタイプにおいても、銅と樹脂の接着強度が低いため、直接接着することはほとんど無く、凹凸を大きくする粗化処理層、銅の熱拡散を防止する耐熱層、耐食性を高める防錆層、樹脂との接着性を高める有機層の4層構造にすることが多かった。
粗化処理層には限界電流密度以上の電流密度でめっきした場合に生じるヤケめっきを利用することが多く、銅および銅合金のヤケめっきや、耐熱層を兼ねたNi合金のヤケめっきが用いられている。
耐熱層には銅の拡散防止能の高いNiおよびNi合金が用いられることが多く、一部にはZnおよびZn合金が用いられる。
防錆層にはクロメート処理が用いられる。
有機層にはシランカップリング剤が用いられる。
従来の表面を粗化した銅箔を用いるとエッチング工程でポリイミド上に銅が残存しやすくなり、配線ピッチが狭い回路の形成が困難になる。また、高周波領域で使用する場合、表皮効果により導体の表面に電流が集中するため、表面粗度が高い導体ほど抵抗が高くなり、信号劣化が大きい不具合が発生する。これらのことから、粗化処理を行なわない技術が求められている。
In any type, since the adhesive strength between copper and resin is low, there is almost no direct adhesion, a roughening treatment layer that increases unevenness, a heat-resistant layer that prevents heat diffusion of copper, a rust-proof layer that enhances corrosion resistance, In many cases, the organic layer has a four-layer structure that improves the adhesion to the resin.
The roughening layer often uses burn-off plating that occurs when plating at a current density higher than the limit current density, and copper and copper alloy burn-off plating and Ni alloy burn-off plating that also serves as a heat-resistant layer are used. ing.
In many cases, Ni and a Ni alloy having a high copper diffusion preventing ability are used for the heat-resistant layer, and Zn and a Zn alloy are used in part.
Chromate treatment is used for the rust prevention layer.
A silane coupling agent is used for the organic layer.
When a conventional copper foil having a roughened surface is used, copper tends to remain on the polyimide in the etching process, and it becomes difficult to form a circuit having a narrow wiring pitch. Also, when used in a high frequency region, current concentrates on the surface of the conductor due to the skin effect, so that the higher the surface roughness, the higher the resistance and the greater the signal degradation. For these reasons, there is a demand for a technique that does not perform roughening.

その対策として特許文献1ではポリイミドとの密着性を維持しつつ、光沢銅めっきを施すことで、表面粗さRzJISを0.5〜5μmまで抑えたファインピッチ回路用の電解銅箔の製造方法を示しているが、近年ではRzJISが2μm以下ものが要求されている。 As a countermeasure, Patent Document 1 discloses a method for producing an electrolytic copper foil for a fine pitch circuit in which surface roughness Rz JIS is suppressed to 0.5 to 5 μm by applying bright copper plating while maintaining adhesion with polyimide. In recent years, Rz JIS of 2 μm or less is required.

特許文献2では耐熱層として亜鉛、亜鉛−錫、亜鉛−ニッケル、亜鉛−コバルト、銅−亜鉛、銅−ニッケル−コバルト、ニッケル−コバルトのうち少なくとも1種類以上を用い、そのうえにオレフィン系シランカップリング剤層形成した技術が開示されているが、充分な接着力を得られないことがあった。   In Patent Document 2, at least one of zinc, zinc-tin, zinc-nickel, zinc-cobalt, copper-zinc, copper-nickel-cobalt, and nickel-cobalt is used as the heat-resistant layer, and an olefinic silane coupling agent is used. Although a technique for forming a layer is disclosed, a sufficient adhesive force may not be obtained.

特許文献3ではポリフェニレンエーテル基材と平滑な銅箔を接着させるために鉄とニッケル、モリブデン、コバルト、タングステンから選ばれる少なくとも1種との合金層を有し、該合金上に化成処理層、該化成処理層上にカップリング剤防錆層が設けることで接着強度を高める技術が開示されているが、化成処理層およびカップリング剤が必須である。鉄等の皮膜の厚さが非常に薄く、Feで0.01〜2mg/dmと非常に薄い皮膜としている。これは完全に平坦な表面に皮膜が形成されていると仮定した場合で0.1〜20nmの厚さとなる。このため、化成処理およびカップリング剤防錆層が必須になるものと想定される。
また、防錆層に用いられるクロメート処理にはクロムが含有しており、環境の観点から使用しない方が好ましい。これまでに上げた特許文献ではクロメート皮膜は必須であることから、微量ではあるがクロムを含有した材料となっている。
さらに層構成から考えると、鉄やニッケルといった層は耐熱層としての意味合いが強く、接着性は樹脂と直接触れる層であるカップリング剤層とその下部にあるクロメート層が支配的に働くものと思われる。従って、これらの技術では耐熱層とクロメート層の接着性の知見はあっても、耐熱層と樹脂の接着性に関してはなんら情報を有していないことになる。
In patent document 3, in order to adhere | attach a polyphenylene ether base material and smooth copper foil, it has an alloy layer of at least 1 sort (s) chosen from iron and nickel, molybdenum, cobalt, tungsten, a chemical conversion treatment layer on the alloy, Although the technique which improves adhesive strength by providing a coupling agent rust prevention layer on a chemical conversion treatment layer is disclosed, a chemical conversion treatment layer and a coupling agent are essential. The thickness of the film of iron or the like is very thin, and a very thin film of 0.01 to 2 mg / dm 2 with Fe. This is a thickness of 0.1 to 20 nm on the assumption that a film is formed on a completely flat surface. For this reason, it is assumed that a chemical conversion treatment and a coupling agent rust prevention layer become essential.
Also, the chromate treatment used for the rust prevention layer contains chromium, and it is preferable not to use it from the viewpoint of the environment. In the patent documents raised so far, since a chromate film is essential, it is a material containing chromium, although in a very small amount.
Furthermore, considering the layer structure, the layers such as iron and nickel have a strong meaning as heat-resistant layers, and the adhesion is considered to be dominated by the coupling agent layer that is in direct contact with the resin and the chromate layer below it. It is. Therefore, although these techniques have knowledge of the adhesion between the heat-resistant layer and the chromate layer, they do not have any information regarding the adhesion between the heat-resistant layer and the resin.

特許文献4では銅箔の表面にニッケルを0.17mg/dm2以上付着させることで熱可塑性ポリイミドと高い密着性が得られることを示している。この技術では、ニッケルと熱可塑性ポリイミドが直接接着しており、耐食層のクロメートが省略可能である。すなわち、従来のクロメートやカップリング剤を必要とせず、簡便に樹脂と銅箔を接着しうることになる。しかしながら、この方法では熱可塑性ポリイミドにおいては接着力が得られるものの、ポリイミド前駆体を用いる方法やその他の接着剤を用いる方法では十分な密着性が得られなかった。   Patent Document 4 shows that high adhesion to thermoplastic polyimide can be obtained by adhering 0.17 mg / dm 2 or more of nickel to the surface of the copper foil. In this technique, nickel and thermoplastic polyimide are directly bonded, and the chromate of the corrosion resistant layer can be omitted. That is, a conventional chromate or coupling agent is not required, and the resin and the copper foil can be easily bonded. However, in this method, adhesive strength can be obtained with thermoplastic polyimide, but sufficient adhesion cannot be obtained with a method using a polyimide precursor or a method using another adhesive.

特開平5−29740号公報JP-A-5-29740 特開2003−201585号公報JP 2003-201585 A 特開平8−74090号公報JP-A-8-74090 特開2002−307609号公報JP 2002-307609 A

本発明の目的は、表面が平滑で、クロメート皮膜を用いずに、ポリイミド等の樹脂との密着性が良好な表面処理銅箔、およびその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a surface-treated copper foil having a smooth surface, good adhesion to a resin such as polyimide without using a chromate film, and a method for producing the same.

本発明者らは、種々の表面処理の検討の結果、銅および銅合金箔において、少なくとも樹脂と接着する面にFeもしくはFe合金層を有することで、ポリイミド等の樹脂と十分な密着性が得られることを見出した。   As a result of studying various surface treatments, the present inventors have obtained sufficient adhesion to a resin such as polyimide by having an Fe or Fe alloy layer on at least the surface to be bonded to the resin in copper and copper alloy foils. I found out that

すなわち、本発明は
(1)十点平均粗さRzJIS(JIS B 0601(2001))が2.0μm以下の銅および銅合金箔において、少なくとも樹脂との接着する面にFeもしくはFe合金層を有することを特徴とするプリント配線用銅箔、
(2)Fe合金がNi、Co、Mo、W、Zn、Cuいずれか1種もしくは2種以上との合金であることを特徴とする上記(1)のプリント配線板用銅箔。
(3)FeもしくはFe合金層が、0.1〜100mg/dmであることを特徴とする請求項1〜2のプリント配線板用銅箔、
(4)FeもしくはFe合金層が、2〜50mg/dmであることを特徴とする上記(1)〜(2)のプリント配線板用銅、
(5)Fe合金のFe含有量が20〜90mass%であることを特徴とする上記(1)〜(3)のプリント配線板用銅箔、
(6)表層のFeが酸化物であり、なおかつ表層におけるFeの比率が5at%以上であることを特徴とする上記(1)〜(4)のプリント配線板用銅箔、
(7)FeもしくはFe合金層を乾式めっきを用いて作製したことを特徴とする上記(1)〜(5)のプリント配線板用銅箔、
(8)Fe合金がNi、Coであり、そのFe含有量が20〜90mass%であることを特徴とする上記(1)〜(6)のプリント配線板用銅箔、
(9)接着する樹脂がポリイミドおよびポリイミド前駆体であることを特徴とする上記(1)〜(7)のプリント配線板用銅箔
である。
That is, the present invention provides (1) a copper or copper alloy foil having a 10-point average roughness Rz JIS (JIS B 0601 (2001)) of 2.0 μm or less, and at least a Fe or Fe alloy layer is provided on the surface to be bonded to the resin. Copper foil for printed wiring, characterized by having
(2) The copper foil for printed wiring boards according to (1) above, wherein the Fe alloy is an alloy of any one or more of Ni, Co, Mo, W, Zn, and Cu.
(3) The copper foil for printed wiring boards according to claim 1 or 2 , wherein the Fe or Fe alloy layer is 0.1 to 100 mg / dm2.
(4) The copper for printed wiring boards according to the above (1) to (2), wherein the Fe or Fe alloy layer is 2 to 50 mg / dm 2 ,
(5) The copper foil for printed wiring boards according to the above (1) to (3), wherein the Fe content of the Fe alloy is 20 to 90 mass%,
(6) The copper foil for printed wiring boards according to (1) to (4) above, wherein Fe in the surface layer is an oxide, and the ratio of Fe in the surface layer is 5 at% or more,
(7) The copper foil for printed wiring boards according to the above (1) to (5), wherein the Fe or Fe alloy layer is produced by dry plating,
(8) The copper foil for printed wiring boards according to (1) to (6) above, wherein the Fe alloy is Ni, Co, and the Fe content is 20 to 90 mass%.
(9) The copper foil for printed wiring boards according to the above (1) to (7), wherein the resin to be bonded is polyimide and a polyimide precursor.

本発明によれば、この表面処理を施した銅箔は、従来の粗化処理銅箔よりも表面が平滑で、クロメート皮膜なしでもポリイミド等の樹脂との密着性が良好である。これにより、ファインピッチ化および高周波に対応した銅箔を提供できる。   According to the present invention, the surface-treated copper foil has a smoother surface than conventional roughened copper foil, and has good adhesion to a resin such as polyimide even without a chromate film. Thereby, the copper foil corresponding to fine pitch and high frequency can be provided.

以下、本発明に係る表面処理の実施の形態について説明する。本発明において使用される銅箔は電解銅箔、圧延銅箔のいずれでも良い。
銅箔の表面には表面処理で薄膜を形成するが、薄膜の表面粗さは銅箔の表面粗さの影響を多分に受ける。銅箔の表面粗さが粗いとエッチングで回路を形成する際に銅が残存し易くなるため、配線板用銅箔としては好ましくない。従って、本発明で使用する銅箔の表面粗さはJIS B 0601(2001)で規定される十点平均粗さRzJISが2.0μm以下、更に好ましくはRzJISが1.5μm以下のものを選定して使用するのが好ましい。
ポリイミドとの密着性を向上することができる表面処理層は、FeもしくはFeとNi、Co、Mo、W、Zn、Cuとの合金から成り、FeもしくはFe合金層が0.1〜100mg/dm好ましくは2〜50mg/dmで、合金中のFe含有量は20〜90mass%、さらには20〜80mass%であることが好ましい。さらには表層のFeが酸化物であり、その表面における存在比率が5at%以上であることが望ましい。
Hereinafter, embodiments of the surface treatment according to the present invention will be described. The copper foil used in the present invention may be either an electrolytic copper foil or a rolled copper foil.
A thin film is formed on the surface of the copper foil by a surface treatment, and the surface roughness of the thin film is greatly affected by the surface roughness of the copper foil. If the surface roughness of the copper foil is rough, copper tends to remain when a circuit is formed by etching, which is not preferable as a copper foil for a wiring board. Accordingly, the surface roughness of the copper foil used in the present invention is one having a 10-point average roughness Rz JIS specified by JIS B 0601 (2001) of 2.0 μm or less, more preferably Rz JIS of 1.5 μm or less. It is preferable to select and use.
The surface treatment layer capable of improving the adhesion with polyimide is made of Fe or an alloy of Fe and Ni, Co, Mo, W, Zn, Cu, and the Fe or Fe alloy layer is 0.1 to 100 mg / dm. 2 Preferably it is 2-50 mg / dm < 2 >, and it is preferable that Fe content in an alloy is 20-90 mass%, Furthermore, it is preferable that it is 20-80 mass%. Furthermore, it is desirable that the surface layer Fe is an oxide and the abundance ratio on the surface is 5 at% or more.

これは、Fe酸化物の存在により、樹脂や接着剤といった有機物との化学結合が促進され、強固な接着力が得られるものである。しかも、その酸化物がFe単独の場合よりも、Ni、Co、Mo、Zn、Cuといった金属との複合体となっていることで接着力が増加することがわかった。特にFeとNiおよびCoとの組み合わせの場合に顕著に接着力が向上する。
これまでの技術ではこのような金属皮膜の上にクロメート処理とシランカップリング処理を必須に行うことがほとんどであったが、本発明においてはクロメート処理およびシランカップリング処理は必須ではないことが特徴である。
This is because the presence of the Fe oxide promotes chemical bonding with an organic substance such as a resin or an adhesive, thereby obtaining a strong adhesive force. Moreover, it has been found that the adhesive force is increased when the oxide is a composite with a metal such as Ni, Co, Mo, Zn, or Cu rather than when the oxide is Fe alone. In particular, in the case of a combination of Fe, Ni and Co, the adhesive force is remarkably improved.
In the conventional technology, chromate treatment and silane coupling treatment were essentially performed on such a metal film, but in the present invention, chromate treatment and silane coupling treatment are not essential. It is.

特許文献3には本発明に類似してFeを含む皮膜とポリフェニレンエーテル基材との効果について開示されているが、クロメート処理等の化成処理およびシランカップリング処理が必須とされている。そのため、Feを含む皮膜の厚さや組成、表面状態を特定しなくてもクロメート処理とシランカップリング処理の2つの効果を併せる事により、接着力を高めることが可能であった。しかし、本発明では、Feを含む皮膜の厚さや組成、表面状態を特定することで、クロメート皮膜およびシランカップリング処理を用いずとも、ポリフェニレンエーテル基材だけではなくポリイミド樹脂やエポキシ、アクリル等の接着剤とも高い接着性を持つことが特徴である。   Patent Document 3 discloses an effect of a film containing Fe and a polyphenylene ether base similar to the present invention, but chemical conversion treatment such as chromate treatment and silane coupling treatment are essential. Therefore, it was possible to increase the adhesive force by combining the two effects of chromate treatment and silane coupling treatment without specifying the thickness, composition and surface state of the film containing Fe. However, in the present invention, by specifying the thickness, composition, and surface state of the film containing Fe, not only the polyphenylene ether substrate but also polyimide resin, epoxy, acrylic, etc., without using the chromate film and silane coupling treatment. It is characterized by high adhesiveness with the adhesive.

特許文献4には本発明に類似してNiと熱可塑性ポリイミドの相互効果について開示されている。しかし本発明では、NiよりもFeの方が高い接着力を得ることが可能であり、特に熱可塑性ポリイミドだけでなく、ポリイミドの前駆体を用いる方法や、エポキシやアクリル等の接着剤を介して接着する方法においても有効であることが特徴である。
皮膜中のFe合金組成は、蛍光X線法やEPMAといった機器分析で知ることが可能であるが、皮膜が薄い場合には充分な特性X線が得られず測定が困難な場合がある。その場合は皮膜を溶液に溶解して、溶液中の金属イオンの量をICP法や滴定法等の湿式分析することで重量および濃度を測定することが可能である。
Patent Document 4 discloses a mutual effect between Ni and a thermoplastic polyimide similar to the present invention. However, in the present invention, it is possible to obtain a higher adhesive force than Fe than Ni, and not only thermoplastic polyimide, but also a method using a polyimide precursor or an adhesive such as epoxy or acrylic. It is also effective in the method of bonding.
The Fe alloy composition in the film can be known by instrumental analysis such as fluorescent X-ray method or EPMA. However, if the film is thin, sufficient characteristic X-rays cannot be obtained and measurement may be difficult. In that case, it is possible to measure the weight and concentration by dissolving the film in the solution and performing wet analysis such as ICP method or titration method on the amount of metal ions in the solution.

一方、表層の組成は接着に大きく影響するが、前述の皮膜組成を測定する方法では測定できない。そこで、表層のみの分析が可能なXPS、AES、SIMS等の方法を用いて測定することが必要である。本特許中では表面分析としてXPSを用いて評価を行った。これは励起元がX線で比較的広い領域の平均的な表面情報が得られることと、
酸化数等の化学状態を知ることが容易であるためである。Feの場合、金属状態では706eV、酸化状態では710eVの位置にXPSピークが現れる。従ってFe酸化物の存在は710eVのピークが存在して、なおかつ酸素のXPSピークが共存する場合である。
On the other hand, the composition of the surface layer greatly affects the adhesion, but cannot be measured by the method of measuring the film composition described above. Therefore, it is necessary to perform measurement using a method such as XPS, AES, or SIMS that can analyze only the surface layer. In this patent, evaluation was performed using XPS as surface analysis. This means that the average surface information of a relatively wide area can be obtained with an X-ray excitation source,
This is because it is easy to know the chemical state such as the oxidation number. In the case of Fe, an XPS peak appears at a position of 706 eV in the metal state and 710 eV in the oxidized state. Therefore, the presence of Fe oxide is a case where a peak of 710 eV exists and an XPS peak of oxygen coexists.

この表面処理は公知の電気めっきによる方法を用いて行なうことができるが、電気めっきに限定されるものでなく、蒸着、スパッタ、イオンプレーティングその他の乾式めっき方法を使用しても何ら差し支えない。逆に、乾式めっき法を用いることで、Fe合金の組成を湿式法よりも容易に調整できる利点がある。一般的には、
乾式めっき法の成膜速度は湿式めっき法に比較して遅いため、めっき厚が100mg/dmオーダーになった場合、生産性の観点から乾式めっき法は不利である。しかし、本発明の場合、Fe合金層の厚さは0.1〜100mg/dmであり、範囲の下限の領域においては乾式法でも製造可能な厚さであることから、合金系によっては乾式法を用いる方が有利な場合が多い。
また、皮膜を形成した後に圧延加工を施しても問題なく、樹脂と接合する時点で請求項の表面状態になっていることが重要である。
また、用途に応じて表面処理層を設けた後に、シランカップリング処理、チタンカップリング処理などを施しても差し支えない。これは本発明のFeが存在する表面もクロメート処理と同等以上にカップリング処理に適しているため、カップリング処理の効果を利用することが可能である。
This surface treatment can be performed using a known electroplating method, but is not limited to electroplating, and any other dry plating method such as vapor deposition, sputtering, ion plating, etc. may be used. Conversely, the use of the dry plating method has an advantage that the composition of the Fe alloy can be adjusted more easily than the wet method. In general,
Since the film formation rate of the dry plating method is slower than that of the wet plating method, the dry plating method is disadvantageous from the viewpoint of productivity when the plating thickness is on the order of 100 mg / dm 2 . However, in the case of the present invention, the thickness of the Fe alloy layer is 0.1 to 100 mg / dm 2 , and in the region at the lower limit of the range, it is a thickness that can be manufactured by a dry method. Often it is advantageous to use the method.
Moreover, it is important that the surface state of the claims is obtained when the film is joined to the resin without any problem even if rolling is performed after the film is formed.
Moreover, after providing a surface treatment layer according to a use, a silane coupling process, a titanium coupling process, etc. may be given. This is because the surface on which Fe of the present invention is present is also suitable for the coupling treatment as well as the chromate treatment, so that the effect of the coupling treatment can be utilized.

次に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例に示した銅箔への表面処理付着量、表面処理した銅箔の表面粗さRzJIS、表面処理した銅箔とポリイミドとのピール強度は、下記の方法により測定した。
(1)皮膜付着量および表面における濃度
一定面積の試料を酸で溶解し、その溶液中の金属濃度をICP分析を用いて皮膜の付着量および皮膜の金属組成を測定した。
また、表面における濃度はXPS測定装置(アルバック・ファイ株式会社製 5600MC)を用いて以下の条件で測定した。
到達真空度 5×10−10Torr
X線 単色化:Al kα
出力:300W
検出面積:800μmφ
試料と検出器のなす角度:45度
EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these. In addition, the surface treatment adhesion amount to the copper foil shown in the Example, the surface roughness Rz JIS of the surface-treated copper foil, and the peel strength between the surface-treated copper foil and polyimide were measured by the following methods.
(1) Amount of coating and concentration on surface A sample of a certain area was dissolved with acid, and the amount of coating and the metal composition of the coating were measured by ICP analysis for the metal concentration in the solution.
Moreover, the density | concentration in the surface was measured on condition of the following using the XPS measuring apparatus (ULVAC-PHI Co., Ltd. 5600MC).
Ultimate vacuum 5 × 10 −10 Torr
X-ray monochromization: Al kα
Output: 300W
Detection area: 800μmφ
Angle between sample and detector: 45 degrees

(2)表面粗さRzJIS
触針式表面粗さ測定器(小坂研究所製 Surf coder SE−3400)を用いて、JIS B 0601に規定される方法に従い、カットオフ値0.25mm、測定長さ1.25mmで測定した。
(2) Surface roughness Rz JIS
Using a stylus type surface roughness measuring instrument (Surf coder SE-3400 manufactured by Kosaka Laboratories), measurement was performed at a cut-off value of 0.25 mm and a measurement length of 1.25 mm according to the method defined in JIS B 0601.

(3)ピール強度
長さ100mm、幅5mmのサイズに試料を切り出し、JIS C 6471に規定される方法に従って、短辺の端から銅箔を剥離し、その応力を測定した。引き剥がし角度は90°、引き剥がし速度は50mm/minで行なった。
(3) Peel strength A sample was cut into a size having a length of 100 mm and a width of 5 mm, and the copper foil was peeled from the end of the short side according to the method defined in JIS C 6471, and the stress was measured. The peeling angle was 90 ° and the peeling speed was 50 mm / min.

(4)耐食性
銅はポリイミド前駆体ワニスに含まれるポリアミック酸に溶けると、加熱中に酸化してポリイミドを変色させる。すなわち、表面処理層にピット等の欠陥があればそこから銅が拡散してポリイミドが変色し、ピット等の欠陥の無い層状になっていればポリイミドの変色は起こらない。この性質を利用して表面処理層の耐食性を変色の有無で評価した。
(4) Corrosion resistance When copper dissolves in the polyamic acid contained in the polyimide precursor varnish, it oxidizes during heating and discolors the polyimide. That is, if there are defects such as pits in the surface treatment layer, copper diffuses from there and discolors the polyimide, and if there is a layer without defects such as pits, no discoloration of the polyimide occurs. Using this property, the corrosion resistance of the surface treatment layer was evaluated by the presence or absence of discoloration.

<試料の製造>
タフピッチ銅のインゴットを冷間圧延と焼鈍を繰り返し、18μmの圧延銅箔を製造した。その際、圧延ロールの粗さおよび圧延条件を調整してRzを0.7〜3.0μmの材料を作製した。
<Production of sample>
Cold rolling and annealing of a tough pitch copper ingot were repeated to produce a 18 μm rolled copper foil. At that time, the roughness of the rolling roll and the rolling conditions were adjusted to prepare a material having Rz of 0.7 to 3.0 μm.

<表面処理>
「Fe−Ni」
銅箔に一般的な電解脱脂と酸洗を施し、Fe−Niめっき層を以下の条件で形成した。
塩化第一鉄(FeCl・4HO) 280〜330g/L
塩化ニッケル(NiCl・6HO) 40〜50g/L
塩化カルシウム(CaCl・2HO) 150〜200g/L
pH 2.5〜3.0
浴温 60〜70℃
電流密度 1〜10A/dm
時間 1〜10秒
<Surface treatment>
"Fe-Ni"
The copper foil was subjected to general electrolytic degreasing and pickling, and an Fe—Ni plating layer was formed under the following conditions.
Ferrous chloride (FeCl 2 · 4H 2 O) 280-330 g / L
Nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) 40~50g / L
Calcium chloride (CaCl 2 · 2H 2 O) 150-200 g / L
pH 2.5-3.0
Bath temperature 60-70 ° C
Current density 1-10 A / dm 2
Time 1-10 seconds

「Fe−Co」
銅箔に一般的な電解脱脂と酸洗を施し、Fe−Coめっき層を以下の条件で形成した。
塩化第一鉄 330〜380g/L
塩化コバルト 15〜25g/L
塩化カルシウム 150〜200g/L
pH 1.0〜2.0
浴温 80〜90℃
電流密度 10〜30A/dm
時間 1〜3秒
"Fe-Co"
The copper foil was subjected to general electrolytic degreasing and pickling, and an Fe—Co plating layer was formed under the following conditions.
Ferrous chloride 330-380 g / L
Cobalt chloride 15-25g / L
Calcium chloride 150-200g / L
pH 1.0-2.0
Bath temperature 80-90 ° C
Current density 10-30 A / dm 2
Time 1-3 seconds

「Fe−Zn」
銅箔に一般的な電解脱脂と酸洗を施し、Fe−Znめっき層を以下の条件で形成した。
塩化第ニ鉄 35〜45g/L
ピロリン酸亜鉛 35〜45g/L
ピロリン酸カリウム 150〜200g/L
pH 8.0〜9.0
浴温 50〜70℃
電流密度 1〜5A/dm
時間 1〜3秒
"Fe-Zn"
The copper foil was subjected to general electrolytic degreasing and pickling, and an Fe—Zn plating layer was formed under the following conditions.
Ferric chloride 35-45 g / L
Zinc pyrophosphate 35-45 g / L
Potassium pyrophosphate 150-200g / L
pH 8.0-9.0
Bath temperature 50-70 ° C
Current density 1-5A / dm 2
Time 1-3 seconds

「Fe−Ni、Fe−W、Fe−Mo、Fe−Cu」
乾式めっき法を用いて作製した。具体的には、イオンプレーティング装置を用いて成膜した。
装置名:イオンプレーティング装置((株)昭和真空製、SIP−700(特))
真空度:3×10−4Pa
高周波電力50W,0.04Pa(Arガス)
成膜速度:約1A/s
"Fe-Ni, Fe-W, Fe-Mo, Fe-Cu"
It was produced using a dry plating method. Specifically, the film was formed using an ion plating apparatus.
Device name: Ion plating device (made by Showa Vacuum, SIP-700 (special))
Degree of vacuum: 3 × 10 −4 Pa
High frequency power 50W, 0.04Pa (Ar gas)
Deposition rate: about 1 A / s

「Ni」
銅箔に一般的な電解脱脂と酸洗を施し、Niめっき層を以下の条件で形成した。
硫酸ニッケル 220〜280g/L
塩化ニッケル 40〜50g/L
ほう酸 25〜35g/L
pH 3.0〜4.0
浴温 40〜50℃
電流密度 1〜5A/dm
時間 10〜30秒
"Ni"
The copper foil was subjected to general electrolytic degreasing and pickling, and a Ni plating layer was formed under the following conditions.
Nickel sulfate 220-280g / L
Nickel chloride 40-50g / L
Boric acid 25-35g / L
pH 3.0-4.0
Bath temperature 40-50 ° C
Current density 1-5A / dm 2
Time 10-30 seconds

<ポリイミド製膜>
銅箔と積層するポリイミドは、市販のポリイミド前駆体ワニス(宇部興産株式会社製、商品名U−ワニス−A)を用いて、下記の条件で製膜した。
ポリイミド塗布厚み:30μm
溶媒乾燥:130℃ 30分 大気下
樹脂硬化:350℃ 15分 Ar雰囲気下
<Polyimide film>
The polyimide laminated with the copper foil was formed into a film under the following conditions using a commercially available polyimide precursor varnish (trade name U-varnish-A, manufactured by Ube Industries, Ltd.).
Polyimide coating thickness: 30 μm
Solvent drying: 130 ° C for 30 minutes under air Resin curing: 350 ° C for 15 minutes under Ar atmosphere

<表面処理皮膜の評価>
ポリイミドと銅箔のピール強度、およびポリイミドへの耐食性の評価結果を表1に示す。
表面処理付着量および表面粗さRzJISを表1に示す。
<Evaluation of surface treatment film>
Table 1 shows the evaluation results of the peel strength of polyimide and copper foil and the corrosion resistance to polyimide.
Table 1 shows the surface treatment adhesion amount and the surface roughness Rz JIS .

Figure 2007009286
Figure 2007009286

発明例1〜3はFe−Ni合金の皮膜中のFe濃度を90、50、25mass%とした例であるが、表面にFe酸化物が存在しており、表面のFe濃度も請求項の範囲内であるため、高いピール強度と高い耐食性を有するものであった。
発明例4〜5はFe−Ni合金の厚さを1、80mg/dmとした例であるが、請求項の範囲内であるため高いピール強度と高い耐食性を有するものであった。
発明例6〜7は表面粗さを1.2、0.7と低減した例であるが、なんら問題なく高いピール強度と高い耐食性を有するものであった。
発明例8はFeを用いた場合であるが、Fe合金の例に比較すると若干ピール強度が低い傾向があるものの、実用的なピール強度と高い耐食性を有するものであった。
発明例9〜13は種々のFe合金の例であるが、請求項の範囲内であるため、高いピール強度と高い耐食性を有するものであった。
Inventive Examples 1 to 3 are examples in which the Fe concentration in the film of the Fe—Ni alloy was 90, 50, and 25 mass%, but Fe oxide was present on the surface, and the Fe concentration on the surface was also in the scope of the claims. Therefore, it has high peel strength and high corrosion resistance.
Inventive Examples 4 to 5 are examples in which the thickness of the Fe—Ni alloy is set to 1, 80 mg / dm 2 , but are within the scope of the claims, and thus have high peel strength and high corrosion resistance.
Invention Examples 6 to 7 are examples in which the surface roughness was reduced to 1.2 and 0.7, but had high peel strength and high corrosion resistance without any problem.
Invention Example 8 is a case where Fe was used, but it had a practical peel strength and high corrosion resistance, although the peel strength tended to be slightly lower than that of the Fe alloy example.
Invention Examples 9 to 13 are examples of various Fe alloys, but are within the scope of the claims, and thus have high peel strength and high corrosion resistance.

比較例14はFe−Ni合金ではあるが、皮膜厚さが薄い場合であり、ピール強度も耐食性も充分ではなかった。
比較例15はFe−Ni合金ではあるが、皮膜中のFe濃度が低い場合であり、耐食性はあるものの、ピール強度が不充分であった。
比較例16はNiめっきの例であるがピール強度は得られるものの、耐食性が不充分であった。
比較例17はFe−Ni合金で、表面粗さが3.0μmの場合であるが、ピール強度、耐食性に問題はないものの、粗さが粗いためにファインピッチの回路が形成できず、なおかつ高周波特性も劣るものであった。
比較例18はNiめっきの例であるが、ピール強度が低いものであった。

Although Comparative Example 14 was an Fe—Ni alloy, the film thickness was thin, and neither the peel strength nor the corrosion resistance was sufficient.
Although Comparative Example 15 was an Fe—Ni alloy, it was a case where the Fe concentration in the film was low, and although there was corrosion resistance, the peel strength was insufficient.
Comparative Example 16 is an example of Ni plating, but the peel strength was obtained, but the corrosion resistance was insufficient.
Comparative Example 17 is an Fe—Ni alloy having a surface roughness of 3.0 μm. Although there is no problem in peel strength and corrosion resistance, a fine pitch circuit cannot be formed due to the roughness, and high frequency. The characteristics were also inferior.
Comparative Example 18 is an example of Ni plating, but has a low peel strength.

Claims (9)

十点平均粗さRzJIS(JIS B 0601(2001))が2.0μm以下の銅および銅合金箔において、少なくとも樹脂との接着する面にFeもしくはFe合金層を有することを特徴とするプリント配線用銅箔。 Copper and copper alloy foil having a ten-point average roughness Rz JIS (JIS B 0601 (2001)) of 2.0 μm or less has a Fe or Fe alloy layer at least on the surface to be bonded to the resin. Copper foil. Fe合金がNi、Co、Mo、W、Zn、Cuいずれか1種もしくは2種以上との合金であることを特徴とする請求項1のプリント配線板用銅箔。   2. The copper foil for printed wiring boards according to claim 1, wherein the Fe alloy is an alloy of any one or more of Ni, Co, Mo, W, Zn, and Cu. FeもしくはFe合金層が、0.1〜100mg/dmであることを特徴とする請求項1〜2のプリント配線板用銅箔。 The copper foil for printed wiring boards according to claim 1 or 2 , wherein the Fe or Fe alloy layer is 0.1 to 100 mg / dm2. FeもしくはFe合金層が、2〜50mg/dmであることを特徴とする請求項1〜2のプリント配線板用銅箔。 The copper foil for printed wiring boards according to claim 1 or 2 , wherein the Fe or Fe alloy layer is 2 to 50 mg / dm2. Fe合金のFe含有量が20〜90mass%であることを特徴とする請求項1〜3のプリント配線板用銅箔。   The copper foil for printed wiring boards according to claim 1, wherein the Fe alloy has an Fe content of 20 to 90 mass%. 表層のFeが酸化物であり、なおかつ表層におけるFeの比率が5at%以上であることを特徴とする請求項1〜4のプリント配線板用銅箔。   The copper foil for printed wiring boards according to claim 1, wherein Fe in the surface layer is an oxide, and a ratio of Fe in the surface layer is 5 at% or more. FeもしくはFe合金層を乾式めっきを用いて作製したことを特徴とする請求項1〜5のプリント配線板用銅箔。 The copper foil for printed wiring boards according to claim 1, wherein the Fe or Fe alloy layer is prepared by dry plating. Fe合金がNi、Coであり、そのFe含有量が20〜90mass%であることを特徴とする請求項1〜6のプリント配線板用銅箔。 The copper foil for printed wiring boards according to claim 1, wherein the Fe alloy is Ni or Co, and the Fe content is 20 to 90 mass%. 接着する樹脂がポリイミドおよびポリイミド前駆体であることを特徴とする請求項1〜7のプリント配線板用銅箔。


The copper foil for printed wiring boards according to claim 1, wherein the resin to be bonded is polyimide or a polyimide precursor.


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