JP2007217787A - 電解銅箔の製造方法及びその製造方法で得られた電解銅箔、その電解銅箔を用いて得られた表面処理電解銅箔、その表面処理電解銅箔を用いた銅張積層板及びプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上記課題を解決するために、電解銅箔は厚さによらずに析出面側の表面粗さ(Rzjis)は1.0μm未満の超低プロファイルであり、且つ、当該析出面の光沢度[Gs(60°)]は400以上である電解銅箔とする。そしてこの電解銅箔は3−メルカプト−1−プロパンスルホン酸及び/又はビス(3−スルホプロピル)ジスルフィドと環状構造を持つ4級アンモニウム塩重合体と塩素とを添加して得られた硫酸系銅電解液を用い電解して得る。
【選択図】図1
Description
本件発明に係る電解銅箔の製造方法の説明を行う前に、説明の理解が容易となるように、一般的な電解銅箔の製造方法に関して述べる。本件発明に係る「電解銅箔」とは、何ら表面処理を行っていない状態のものであり「未処理銅箔」、「析離箔」等と称されることがある。本件明細書では、これを単に「電解銅箔」と称する。この電解銅箔の製造には一般的に連続生産法が採用されており、ドラム形状をした回転陰極と、その回転陰極の形状に沿って対向配置された鉛系陽極又は寸法安定性陽極(DSA)との間に硫酸系銅電解液を流し、電解反応を利用して銅を回転陰極の表面に析出させ、この析出した銅を箔状態として回転陰極から連続して引き剥がして巻き取っている。このようにして得られた電解銅箔は、一定幅で巻き取られたロール状となるため、特性の測定などに際して方向を示すには回転陰極の回転方向(ウェブの長さ方向)をMD(Machine Direction)、MDに対して直角方向である幅方向をTD(Transverse Direction)と称する。
本件発明に係る電解銅箔は、上記電解銅箔の製造方法により製造されたことを特徴とするものである。この製造方法で得られる電解銅箔の諸特性に関して、以下に述べておく。
本件発明に係る表面処理電解銅箔は、上述した電解銅箔の表面に防錆処理、シランカップリング剤処理のいずれか一種以上を行った表面処理電解銅箔を提供する。この防錆処理層は、銅張積層板及びプリント配線板の製造過程で支障をきたすことの無いよう、電解銅箔の表面が酸化腐食することを防止するためのものである。そして絶縁層構成材料との密着性を阻害せず、可能であれば向上させる構成であることが推奨される。防錆処理に用いられる方法は、ベンゾトリアゾール、イミダゾール等を用いる有機防錆、若しくは亜鉛、クロメート、亜鉛合金等を用いる無機防錆のいずれか又は両者を組み合わせて使用しても目的用途に適合していれば問題はない。
本件発明は、前記表面処理電解銅箔を絶縁層構成材料と張合わせてなる銅張積層板を提供する。これら銅張積層板の製造方法に関してはフレキシブル銅張積層板であれば従来技術であるロールラミネート方式やキャスティング方式を用いることが可能であり、リジッド銅張積層板であればホットプレス方式や連続ラミネート方式を用いて製造することが可能である。なお、本件発明に言うフレキシブル銅張積層板及びリジッド銅張積層板は、片面銅張積層板、両面銅張積層板、多層銅張積層板の全てを含む概念である。ここで、多層銅張積層板の場合には、外層に本件発明に係る表面処理銅箔を用い、その内層には内層回路を備える内層コア材が含まれた構成のものである。以下の銅張積層板の説明上は、これらを区別しての説明は行わない。重複したものとなるからである。
そして、本件発明は、前記リジッド銅張積層板を用いて得られたことを特徴とするリジッドプリント配線板を提供する。前述のように本件発明に係る接着面が平滑な電解銅箔を用いた銅張積層板を使用したプリント配線板の製造には、サブトラクティブ法はもちろんパターンめっき/フラッシュエッチング法も用いることができ、どちらの場合でもオーバーエッチング時間の設定を短くできるために、得られた回路の端面はより直線的に、断面はより矩形に近くなるのである。したがって、ファインパターンでの回路間絶縁信頼性に優れていると同時に、特に表皮効果により回路表面近くを流れる高周波領域の信号伝達特性に優れ、またクロストークなどのノイズも発生しにくい、総合的な信頼性に優れたプリント配線板なのである。
この第1実施群では、実施例1〜実施例8を行った。この実施例1〜実施例8では、硫酸系銅電解液として、硫酸銅溶液であって銅濃度80g/l、フリー硫酸濃度140g/l、そして表1に記載のMPSの濃度、DDAC重合体(センカ(株)製ユニセンスFPA100L)濃度、塩素濃度に調整した溶液を用いた。そして、実施例9ではMPSの代替品としてMPSの2量体であるSPSを用いた。
ここでは実施例10〜実施例14とし、硫酸系銅電解液として銅濃度80g/l、フリー硫酸濃度140g/l、そして表4に記載のSPSの濃度、DDAC重合体(センカ(株)製ユニセンスFPA100L)濃度、塩素濃度に調整した溶液を用いた。
この比較例は、特許文献2に記載された実施例1のトレース実験である。硫酸系銅電解液として、基本溶液は硫酸銅(試薬)と硫酸(試薬)とを純水に溶解し、硫酸銅(5水和物換算)濃度280g/l、フリー硫酸濃度90g/lとした。そして、ジアリルジアルキルアンモニウム塩と二酸化硫黄との共重合体(日東紡績株式会社製、商品名PAS−A−5、重量平均分子量4000)濃度4ppm、ポリエチレングリコール(平均分子量1000)濃度10ppm、MPS−Na濃度1ppmに調整し、更に塩化ナトリウムを用いて塩素濃度を20ppmに調製した硫酸酸性銅めっき液とした。
この比較例では、硫酸系銅電解液として、銅濃度90g/l、フリー硫酸濃度110g/lの溶液を活性炭フィルターに通して清浄処理した。ついで、この溶液にMPS−Na濃度1ppmと、高分子多糖類としてヒドロキシエチルセルロース濃度5ppm及び低分子量膠(数平均分子量1560)濃度4ppmと、塩素濃度30ppmとなるように、それぞれ添加して銅電解液を調製した。このようにして調製した銅電解液を用い、陽極にはDSA電極を用いて、液温58℃、電流密度50A/dm2で電解を行い、12μm及び210μm厚さの電解銅箔を得た。この電解銅箔の機械的特性を表2に、析出面の表面粗さ(Rzjis)及び光沢度等を表3に実施例と共に示す。
この比較例では、硫酸系銅電解液として、銅濃度80g/l、フリー硫酸濃度140g/l、DDAC重合体(センカ(株)製ユニセンスFPA100L)濃度4ppm、塩素濃度15ppmの溶液を用いた。陽極にはDSA電極を用いて液温50℃、電流密度60A/dm2で電解し、12μm厚さの電解銅箔を得た。この電解銅箔の機械的特性を表2に、析出面の表面粗さ(Rzjis)及び光沢度等を表3に実施例と共に示す。
この比較例では、硫酸系銅電解液として、銅濃度80g/l、フリー硫酸濃度140g/l、DDAC重合体(センカ(株)製ユニセンスFPA100L)濃度4ppm、低分子量膠(数平均分子量1560)濃度6ppm、塩素濃度15ppmの溶液を用いた。陽極にはDSA電極を用いて液温50℃、電流密度60A/dm2で電解し、12μm厚さの電解銅箔を得た。この電解銅箔の機械的特性を表2に、析出面の表面粗さ(Rzjis)及び光沢度[Gs(60°)]を表3に実施例と共に示す。
この比較例は、特許文献2に記載された実施例4のトレース実験である。硫酸系銅電解液の基本溶液は硫酸銅(試薬)と硫酸(試薬)とを純水に溶解し、硫酸銅(5水和物換算)濃度280g/l、フリー硫酸濃度90g/lとした。これをジアリルジアルキルアンモニウム塩と二酸化硫黄との共重合体(日東紡績株式会社製、商品名PAS−A−5、重量平均分子量4000)濃度4ppm、ポリエチレングリコール(平均分子量1000)濃度10ppm、MPS−Na濃度1ppmに調整し、更に塩化ナトリウムを用いて塩素濃度を20ppmに調整した。
以降各比較例と実施例とを対比し、その結果を説明する。なお、実施例で得られた電解銅箔の析出面側は表面粗さ(Rzjis)<1.0μm、光沢度[Gs(60°)]≧400とそのTD/MD比は0.9〜1.1、そして[Gs(20°)]>[Gs(60°)]>[Gs(85°)]という本件発明の各条件を満足しているものである。そして機械的特性も常態の機械的特性は引張り強さが33kgf/mm2以上で伸び率が5%以上、加熱後の機械的特性は引張り強さが30kgf/mm2以上で伸び率が8%以上という本件発明の条件を満足している。
Claims (22)
- 析出面側の表面粗さ(Rzjis)が1.0μm未満であり、且つ、光沢度[Gs(60°)]が400以上であることを特徴とした電解銅箔。
- 前記析出面側の光沢度[Gs(60°)]を、幅方向で測定したTD光沢度と、流れ方向で測定したMD光沢度との比([TD光沢度]/[MD光沢度])が0.9〜1.1であることを特徴とする請求項1に記載の電解銅箔。
- 前記析出面側が、光沢度[Gs(20°)]>光沢度[Gs(60°)]の関係を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電解銅箔。
- 光沢面側は、その表面粗さ(Rzjis)が2.0μm未満であり、且つ、光沢度[Gs(60°)]が70以上であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電解銅箔。
- 常態における引張り強さが33kgf/mm2以上、伸び率が5%以上である請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電解銅箔。
- 加熱後(180℃×60分、大気雰囲気)の引張り強さが30kgf/mm2以上、加熱後(180℃×60分、大気雰囲気)の伸び率が8%以上である請求項1〜請求項5のいずれかに記載の電解銅箔。
- 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の電解銅箔の表面に防錆処理、シランカップリング剤処理のいずれか一種以上を行った表面処理電解銅箔。
- 前記表面処理電解銅箔の絶縁層構成材料との接着面の表面粗さ(Rzjis)が1.5μm以下であることを特徴とする請求項7に記載の表面処理電解銅箔。
- 前記表面処理電解銅箔の絶縁層構成材料との接着面の光沢度[Gs(60°)]が250以上であることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の表面処理電解銅箔。
- 前記表面処理電解銅箔の絶縁層構成材料との接着面側に粗化処理を施したことを特徴とする請求項7に記載の表面処理電解銅箔。
- 前記表面処理電解銅箔の絶縁層構成材料との接着面は析出面であることを特徴とする請求項7〜請求項10のいずれかに記載の表面処理電解銅箔。
- 硫酸系銅電解液を用いた電解法により陰極表面に析出させた銅を剥取って電解銅箔を製造する方法であって、
当該硫酸系銅電解液は3−メルカプト−1−プロパンスルホン酸又はビス(3−スルホプロピル)ジスルフィドから選択された少なくとも一種と環状構造を持つ4級アンモニウム塩重合体と塩素とを含むものであることを特徴とする電解銅箔の製造方法。 - 前記硫酸系銅電解液中の3−メルカプト−1−プロパンスルホン酸及び/又はビス(3−スルホプロピル)ジスルフィドの合算濃度が0.5ppm〜100ppmであることを特徴とする請求項12に記載の電解銅箔の製造方法。
- 前記硫酸系銅電解液中の環状構造を持つ4級アンモニウム塩重合体濃度が1ppm〜150ppmであることを特徴とする請求項12又は請求項13に記載の電解銅箔の製造方法。
- 前記硫酸系銅電解液中の環状構造を持つ4級アンモニウム塩重合体は、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体であることを特徴とする請求項12〜請求項14のいずれかに記載の電解銅箔の製造方法。
- 前記硫酸系銅電解液中の塩素濃度が5ppm〜120ppmであることを特徴とする請求項12〜請求項15のいずれかに記載の電解銅箔の製造方法。
- 請求項12に記載の製造方法により製造された電解銅箔。
- 請求項7〜請求項11のいずれかに記載の表面処理電解銅箔を絶縁層構成材料と張合わせてなる銅張積層板。
- 前記絶縁層構成材料は骨格材を含有するものである請求項18に記載のリジッド銅張積層板。
- 請求項19に記載のリジッド銅張積層板を用いて得られたことを特徴とするリジッドプリント配線板。
- 前記絶縁層構成材料は可撓性を有するフレキシブル素材で構成したものである請求項18に記載のフレキシブル銅張積層板。
- 請求項21に記載のフレキシブル銅張積層板を用いて得られたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
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