JP2008086999A

JP2008086999A - 圧延銅箔及びその製造方法並びに圧延銅箔を用いたフレキシブルプリント基板

Info

Publication number: JP2008086999A
Application number: JP2006266846A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Suzuki; 喜夫鈴木; Yasuyuki Ito; 保之伊藤
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-17

Abstract

【課題】比較的容易な製造方法で樹脂シートとの接着性に優れた粗面を有する圧延銅箔及びその製造方法並びに圧延銅箔を用いたフレキシブルプリント基板を提供するものである。
【解決手段】本発明に係る圧延銅箔は、フレキシブルプリント基板の基板回路に使用され、銅箔をロール圧延してなるものであり、圧延銅箔１の圧延面４の表面粗さＲａを、電解銅箔と同等の０．２５〜０．３５としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板やフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣという）に用いられる圧延銅箔及びその製造方法並びに圧延銅箔を用いたフレキシブルプリント基板に関するものである。

プリント基板やＦＰＣは、通常ポリイミド樹脂シートに圧延銅箔を貼り合わせ、その圧延銅箔をエッチングにより所定の形状の回路に形成して製造される。圧延銅箔は、電解銅箔と比べ屈曲性に優れていることからＦＰＣに多用されている。この場合、圧延銅箔の表面は、電解銅箔のように粗面となっていないため、ポリイミド樹脂シートとの接着性の向上のため、圧延銅箔表面の粗化処理が必要になる。

通常、この表面粗化処理は、電気めっき処理で連続的に処理される。電気めっき処理は、圧延銅箔表面を荒らす一次粗化処理と、ポリイミド樹脂シートとの接着性向上のためアンカー効果を発揮する二次粗化処理からなる。図４に従来の圧延銅箔表面粗化の模式図を示すように、先ず、圧延銅箔１の表面に米粒状の粗化層１２を形成する。圧延銅箔１は電解銅箔より表面が滑らかなため、図５に示すように、この粗化層１２の米粒状の突起を大きく粗大化させて一次粗化突起２を形成する（一次粗化処理）。次に、図６に示すように、この粗大化した一次粗化突起２の表面に、大きさの小さな米粒状の突起（二次粗化突起３）をさらに形成する（二次粗化処理）。このように２段階の表面粗化処理を施すことで、小さな米粒状の二次粗化突起３によるアンカー効果が生じ、ポリイミド樹脂シートと圧延銅箔１の接着性が向上する。

このような電気めっき処理での表面粗化以外の方法として、アルミ箔圧延と同様に、銅箔をダブリング圧延することで、必要な粗化面を得る方法の提案がある（特許文献１）。

特開平１１−２７７１０６号公報

しかしながら、２段階の表面粗化処理を施す方法では、銅箔表面を荒らす目的の一次粗化処理による粗大化した一次粗化突起２が銅粉として脱落しやすくなり、その後の回路形成に悪影響を及ぼす問題があった。すなわち、表面粗化処理された圧延銅箔１の、特に表面粗さが大きい一次粗化突起２の場合は、表面に形成した銅電着層から一次粗化突起２が銅粉として脱落したり、プリント配線板として銅箔にエッチングして所定の形状の回路を形成する際、基板（ポリイミド樹脂シート）側に食い込んでいる銅粉が残存しやすくなることがあった。銅粉が残存すると絶縁抵抗が減少したり、回路間の短絡につながる恐れがあるため、エッチング時間を長くする必要が出てくる。エッチング時間の増加は、回路として残存すべき部分を幅方向にエッチングしてしまういわゆるサイドエッチにつながり、ファインパターンを形成することが出来なくなってしまう。

ダブリング圧延によって圧延銅箔の表面を荒らす方法は、銅粉が脱落するという問題点を解消することができるが、そのために、圧延機の改造や、重ね合わされた銅箔の引き剥がし（分離）などが必要となり、設備も大掛かりとなる欠点があった。また、圧延時の管理内容も増加し、ケースによってはダブリングした銅箔が剥離するなど、作業が煩雑になるなどの問題点があった。

本発明では、従来の問題点を解決し、比較的容易な製造方法で樹脂シートとの接着性に優れた粗面を有する圧延銅箔及びその製造方法並びに圧延銅箔を用いたフレキシブルプリント基板を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、フレキシブルプリント基板の基板回路に使用され、銅箔をロール圧延してなる圧延銅箔において、圧延銅箔の圧延面の表面粗さＲａが、電解銅箔と同等の０．２５〜０．３５μｍであることを特徴とする圧延銅箔である。

請求項２の発明は、表面粗さＲａが０．２５〜０．３５μｍの圧延銅箔の圧延面に、微細な粒状突起が更に形成された請求項１記載の圧延銅箔である。

請求項３の発明は、フレキシブルプリント基板の基板回路に使用され、銅箔をロール圧延してなる圧延銅箔の製造方法において、圧延を行うロールの表面に砥粒を吹き付けて表面を予め荒らしておき、そのブラスト処理ロールを用いて上記銅箔にロール圧延を施し、圧延銅箔の圧延面の表面粗さＲａを、電解銅箔と同等の０．２５〜０．３５μｍに調整することを特徴とする圧延銅箔の製造方法である。

請求項４の発明は、ブラスト処理ロールを用いてロール圧延した圧延銅箔の圧延面に、電気めっき処理による粗化処理を施し、圧延面に微細な粒状の粗化突起を形成する請求項３記載の圧延銅箔の製造方法である。

請求項５の発明は、請求項１又は２記載の圧延銅箔の圧延面を、フレキシブルプリント基板用樹脂シートの表面に貼り合わせ、その圧延銅箔をエッチングして基板回路に形成したことを特徴とする圧延銅箔を用いたフレキシブルプリント基板である。

本発明によれば、ロール表面をブラスト処理で荒らしたブラスト処理ロールを用いて銅箔をロール圧延することで、圧延銅箔の表面粗さを粗くできる。更に電気めっき処理による粗化処理を施すことで、ピーリング強度の低下が無く、銅粉の発生の少ない圧延銅箔を製造できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。

先ず、本実施の形態に係る圧延銅箔の製造方法を説明する。

銅箔を複数の圧延ロールで圧延し、圧延銅箔を製造する際、圧延工程の少なくとも最終パスに、圧延ロールの表面に砥粒を吹き付けて表面を予め荒らしておいたブラスト処理ロールを配置し、銅箔にロール圧延を施す。この時、銅箔の圧延面（ブラストロール圧延面）の表面粗さＲａが、電解銅箔と同等の０．２５〜０．３５μｍとなるように、ブラスト処理ロールの表面粗さが調整される。例えば、図３に示すように、番手２００の砥粒を用い、ブラスト処理ロールの表面粗さを０．６μｍ強に調整することで、圧延銅箔の圧延面の表面粗さＲａが０．３μｍ程度となる。表面粗さＲａは、触針式表面粗さ測定器を用い、ＪＩＳＢ０６５１に基づいて得たプロファイルを基に算出される（ＪＩＳＢ０６０１）。

このように、銅箔をブラスト処理ロールを用いてロール圧延し、粗化処理を施すことで、図１に示すように、圧延銅箔１の表面粗さＲａが電解銅箔と同等の０．２５〜０．３５μｍである本実施の形態に係る圧延銅箔１が得られる。

得られた圧延銅箔１の圧延面４を、フレキシブルプリント基板用樹脂シート、例えばポリイミド樹脂シートの表面に貼り合わせ、その貼り合わされた圧延銅箔にエッチングを施して所定の回路を形成し、基板回路とすることで、本実施の形態に係るフレキシブルプリント基板が得られる。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

本実施の形態では、圧延ロールのロール面に所定の表面粗さでブラスト処理を施し、このブラスト処理ロールを用いて銅箔を圧延することで、圧延銅箔１のブラスト処理ロールと接した面（圧延面４）が、銅箔と一体となった凹凸を有する荒れた表面となる。

ここで、通常の圧延ロールでは、ロールの円周方向に研削目が付いていることから、圧延銅箔の圧延方向（箔の長手方向）と圧延方向に直角な方向（箔の幅方向）とで表面形状が異なり、圧延による方向性も出てくる。一方、ブラスト処理したロールでは、円周方向の研削痕（砥石によりロールを研削した痕）は無くなっており、ロール長手方向、円周方向ともに同様の表面形状となっている。そのため、このようなブラスト処理ロールで圧延された圧延銅箔１の圧延面４は、圧延方向と幅方向の表面形状の差が小さくなり、圧延による方向性もほとんどない。

よって、本実施の形態の圧延銅箔１によれば、粗化面（ブラストロール圧延面４）の表面形態に異方性が生じることはないことから、樹脂シートとの密着性に異方性が生じることはなく、良好な密着性が得られる。また、この圧延銅箔１は、その表面粗さが電解銅箔と同等になるように形成されるため、電解銅箔と同等のピーリング強度が得られる。もちろん、慣用の圧延銅箔の優れた屈曲性はそのままである。

また、本実施の形態では、従来の圧延銅箔のように電気めっき処理による一次粗化処理が不要であることから、粗化面において、銅粉の発生につながる米粒状の突起（図５の一次粗化突起２）が生成することはない。これにより、ブラストロール圧延面４から銅粉が脱落することもなく、また、表面粗化処理コストの低減や、表面粗化処理に伴う環境への負荷の低減などの効果が出てくる。

また、本実施の形態で必要とするのは、圧延ロールのロール面にブラスト処理を施したブラスト処理ロールだけであることから、通常（既設）の圧延機であっても、何ら特別な改造をすることなく適用することができる。

また、圧延ロールの表面に吹き付ける砥粒の形状を球形にすれば、ロールは球形のへこみ、いわゆるディンプルを有する表面形態となり、このブラスト処理ロールで圧延された圧延銅箔１の表面は球形の出っ張りとなり、電気めっきの一次粗化処理によって形成された一次粗化突起（図５参照）に類似した表面形態となる。一方、圧延ロールの表面に吹き付ける砥粒として角張った砥粒（例えばＷＡ系）を用いると、ロール表面形態は不規則な凹凸となり、当然、このブラスト処理ロールで圧延された圧延銅箔１の表面も不規則な凹凸になる。球形砥粒又は角張った砥粒のどちらを用いても、圧延銅箔１の表層（ブラストロール圧延面４）に形成された凹凸は銅箔と一体であるため、電気めっきの一次粗化処理によって形成した凹凸と異なり、凸部の剥離、脱落などが生じるおそれはない。

本実施の形態では、ブラスト処理ロールを用いてロール圧延した圧延銅箔を例に挙げて説明を行ったが、図２に示すように、ブラスト処理ロールを用いてロール圧延した圧延銅箔１の圧延面４に、微細な粒状の粗化突起（二次粗化突起）３を更に形成してもよい。この二次粗化突起３は、圧延面４に、従来の圧延銅箔と同様に電気めっき処理による二次粗化処理を施すことで形成される。圧延面４に電気めっき処理による二次粗化突起３を形成することで、この二次粗化突起３によるアンカー効果によって、樹脂シートと圧延銅箔１の接着性が更に向上する。

実施例を以下に示す。
（実施例１）
圧延ロールに砥粒を噴射してエアーブラスト処理し、ロール表面に微細な凹凸を形成する。そのブラスト処理ロールを用いてＴＰＣ（タフピッチ銅）銅箔に上りのロール圧延を実施し、表面に凹凸を有する厚さ３８μｍのＴＰＣ箔を作製した。砥粒として、ＷＡ＃２００（メッシュ番号２００のホワイトアランダム砥粒）を使用した。砥粒の噴射圧力は０．５５ＭＰａとした。エアーブラスト処理は、ロール表面の研削痕がなくなるまで実施した。

このＴＰＣ箔に電気めっき処理による二次粗化突起を形成し、粗化処理を施した銅箔（実施例１の圧延銅箔）をポリイミド樹脂シートに接着し、ピーリング強度を測定した。

その結果、実施例１の圧延銅箔のピーリング強度は、従来方法で表面粗化処理した圧延銅箔（従来品）と同等以上であり、かつ、圧延方向によるピーリング強度の差は殆ど無かった。また、圧延銅箔の粗化面同士をこすり合わせ、発生する銅粉の量を従来品と比較した結果、発生量は１／１０以下となり、銅粉の発生が抑えられることが確認できた。
（実施例２）
実施例１と同様のブラスト処理ロールを用いて上り圧延を実施し、厚さ１６．５μｍのＴＰＣ箔（実施例２の圧延銅箔）を作製した。その後、実施例１と同様にして、従来品と比較した結果、実施例２の圧延銅箔においても、実施例１の圧延銅箔と同様の結果が得られた。

本発明の好適一実施の形態に係る圧延銅箔の断面模式図である。図１の変形例である。砥粒番手と表面粗さとの関係を示す図である。表面に粗化層を形成した従来の圧延銅箔の断面模式図である。図４の粗化層を粗大化させた従来の圧延銅箔の断面模式図である。図５の一次粗化突起に更に二次粗化処理を施した従来の圧延銅箔の断面模式図である。

符号の説明

１圧延銅箔
４ブラストロール圧延面（圧延面）

Claims

フレキシブルプリント基板の基板回路に使用され、銅箔をロール圧延してなる圧延銅箔において、圧延銅箔の圧延面の表面粗さＲａが、電解銅箔と同等の０．２５〜０．３５μｍであることを特徴とする圧延銅箔。
表面粗さＲａが０．２５〜０．３５μｍの圧延銅箔の圧延面に、微細な粒状突起が更に形成された請求項１記載の圧延銅箔。
フレキシブルプリント基板の基板回路に使用され、銅箔をロール圧延してなる圧延銅箔の製造方法において、圧延を行うロールの表面に砥粒を吹き付けて表面を予め荒らしておき、そのブラスト処理ロールを用いて上記銅箔にロール圧延を施し、圧延銅箔の圧延面の表面粗さＲａを、電解銅箔と同等の０．２５〜０．３５μｍに調整することを特徴とする圧延銅箔の製造方法。
ブラスト処理ロールを用いてロール圧延した圧延銅箔の圧延面に、電気めっき処理による粗化処理を施し、圧延面に微細な粒状の粗化突起を形成する請求項３記載の圧延銅箔の製造方法。
請求項１又は２記載の圧延銅箔の圧延面を、フレキシブルプリント基板用樹脂シートの表面に貼り合わせ、その圧延銅箔をエッチングして基板回路に形成したことを特徴とする圧延銅箔を用いたフレキシブルプリント基板。