JP2010234417A - 圧延機及び圧延銅箔並びにフレキシブルプリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】圧延銅箔の表面を均一に粗すことができ、圧延銅箔の低粗度化及びＦＰＣの微細配線化が図れる圧延機及び圧延銅箔並びにフレキシブルプリント基板を提供する。
【解決手段】フレキシブルプリント基板に使用される圧延銅箔３を製造する圧延ロール４、５を有する圧延機１において、前記圧延ロール４が表面に均一な凹凸８を有する金属製圧延ロ―ルからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧延機及び圧延銅箔並びにフレキシブルプリント基板に係り、特に銅箔の低粗度化を図る技術に関するものである。

フレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit Board、以下、ＦＰＣともいう。）やテープキャリアに用いられるプリント配線板用銅張基板は、ポリイミド樹脂からなる絶縁性フィルム基板上に、いわゆる回路基板用銅箔を貼り合せて形成されているため、銅張積層板（Copper Clad Laminate、以下、ＣＣＬともいう。）とも呼ばれている。

前記ＣＣＬは、エポキシ系接着剤などを使用して銅箔と絶縁性樹脂フィルムとを貼り合せる方法や、直接熱圧着する方法（ラミネート法）、あるいは銅箔にポリイミドワニスを塗布して接着する方法（キャスト法）などによって製造される。こうして製造されたＣＣＬの銅部分にフォトエッチング法などによって微細回路を加工することで、配線材料として使用される。

前記ＦＰＣは、主にプリンターヘッドなどの可動部や携帯電話のヒンジ部などに使用されるため、繰り返し屈曲に対する耐久性（以下、これを耐屈曲特性ともいう。）に優れたものであることが要求される。この点から、ＦＰＣ用銅箔としては、電解銅箔よりも耐屈曲特性に優れる圧延銅箔が主に用いられている。

通常、ポリイミド樹脂からなる絶縁性フィルム基板との接着性を向上させるために圧延銅箔表面の粗化処理が必要になる。この表面粗化処理は、電気めっきにより処理される。図５に従来の圧延銅箔の断面模式図を示すように、先ず、圧延銅箔３０の表面に米粒状の粗化層３１を形成する。圧延銅箔３０は電解銅箔よりも表面が滑らかなため、この粗化層３１の米粒状の突起を電気めっき処理により大きく粗大化させて粗化突起３２を形成している（特許文献１参照）。

このように電気めっき処理によって表面粗化処理を行う方法以外の方法としては、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が提案されている（特許文献２参照）。

持開２００８−８６９９９号公報 特開平１１―２７７１０６号公報

近年、電子機器の小型化、高機能化に伴いＦＰＣの微細配線化に対する要求が高まってきており、銅箔にもそれに応じた対応が求められている。このため、銅箔は、低粗度化が求められる。

ところが、圧延機による圧延作業によって、圧延銅箔の表面にはオイルピットやマイクロクラック等の微細で不均一な凹凸が生じる。そして、その凸部分には電気めっき処理中に電気が集中し、選択的にこぶが成長してしまうため、粗化形状が不均一になるという問題点がある。

このように選択的にこぶが成長する現象は、こぶの異常成長を誘発する。そして、こぶの異常成長部分が存在することにより、圧延銅箔とポリイミドとを貼り合わせる際に圧延銅箔とポリイミドとの間に空隙が生じ、回路形成時に配線を形成することができず、微細配線を形成できないという問題がある。

本発明は、前記事情を考慮してなされたものであり、圧延銅箔の表面を均一に粗すことができ、圧延銅箔の低粗度化及びＦＰＣの微細配線化が図れる圧延機及び圧延銅箔並びにフレキシブルプリント基板を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のうち、第１の発明は、フレキシブルプリント基板に使用される圧延銅箔を製造する圧延ロールを有する圧延機において、前記圧延ロールが表面に均一な凹凸を有する金属製圧延ロ―ルからなることを特徴とする圧延機である。

前記金属製圧延ロールの表面に、軸方向及び円周方向に等間隔に前記凹凸を有していることが好ましい。

第２の発明は、請求項１または２に記載の金属製圧延ロールを使用して製造した圧延銅箔に、電気めっき処理による粗化処理を施して微細な粒状の粗化突起を形成してなることを特徴とする圧延銅箔である。

第３の発明は、請求項３記載の圧延銅箔をフレキシブルプリント基板用樹脂と貼り合わせ、その圧延銅箔をエッチング処理して基板回路を形成してなることを特徴とするフレキシブルプリント基板である。

本発明によれば、圧延銅箔の表面を均一に粗すことができ、圧延銅箔の低粗度化及びＦＰＣの微細配線化が図れる。

本発明の実施形態に係る圧延ロールを概略的に示す図である。 金属製圧延ロールの表面の凹凸を示す図である。 金属製圧延ロールを軸方向から見た場合の表面の凹凸を模式的に示す図である。 金属製圧延ロールの表面の凹凸を平面状に展開して模式的に示す図である。 従来の圧延銅箔の断面模式図である。

以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。

図１において、１は圧延銅箔を製造する例えば４段式の圧延機であり、この圧延機１は、圧延材料である銅箔２を挟んで圧延することにより圧延銅箔３を形成する一対の圧延ロール（ワークロール）４，５と、これら圧延ロール４，５をバックアップする一対のバックアップロール６，７とを備えている。但し、前記圧延ロール４，５は、圧延材料の片面に処理を施すため、一方の圧延ロール４の表面にのみに加工が施されており、他方の圧延ロール５の表面には加工が施されておらず、表面が平坦になっている。

この場合、前記圧延ロール４は、図２〜図４に示すように、表面に均一な凹凸８を有する金属製圧延ロールからなっており、圧延時に銅箔の表面に粗さを与えるようになっている。この場合、金属製圧延ロール４の表面に、その軸方向及び周方向に等間隔に凹凸８を有している。凹凸８は、例えば微小な四角錐状の凸部８ａを縦横に隣接して形成することにより、隣り合う凸部８ａ，８ａ間に凹部８ｂが形成され、凹凸８が等間隔の所定のパターンで均一に形成されている。凸部８ａの形状は、４角錐状が好ましいが、三角錘状、五角錘状、多角錘状或いは円錐状であってもよい。

凹凸８すなわち凸部８ａの幅ｗは１０〜２０μｍであり、凹凸８すなわち凸部８ａの高さｈは０．５〜２．０μｍであることが好ましい。

幅ｗは、１０μｍ未満では凹凸８の強度を維持することが困難であり、２０μｍを超えるとＦＰＣの微細配線を形成する際に基材側（圧延銅箔側）が荒れてしまい、回路形成後の電気信号送信において障害となる可能性があるからである。

高さｈは、０．５μｍ未満では凹凸８を形成することが困難であり、２．０μｍを超えると加工後の金属箔において粗化めっきを行うとコブの異常成長を誘発する可能性があるからである。

また、前記凹凸８は金属製圧延ロールの表面にレーザー加工により形成されている。

金属製圧延ロール４を使用した圧延機により製造された圧延銅箔３に、電気めっき処理による粗化処理を施すことにより、微細な粒状の粗化突起を均一に形成してなる圧延銅箔３が得られる。

この圧延銅箔３をフレキシブルプリント基板用樹脂（図示省略）と貼り合わせ、その圧延銅箔３をエッチング処理して基板回路を形成することにより、フレキシブルプリント基板（図示省略）が得られる。

次に、本発明の実施例を挙げて説明する。

圧延機１は、４段圧延機を用い、圧延ロール４，５は、鋼材（Φ４０ｍｍｘ１００ｍｍ）を用いた。

材料（銅箔）は、一般的な圧延銅箔ＴＰＣ材（Ｃｌｌ００）、厚み３３μｍ、幅４０ｍｍのコイルを用いた。

また、比較例における圧延ロールは凹凸を有していない平坦なものを使用した。

この圧延機を使用して作製した銅箔に粗化めっき処理を施した。その後単位面積あたりの粗化こぶの異常成長数を測定した。その結果を表１に示す。

実施例の試料は表１に示したように、こぶの異常成長数は少なかった。また比較例は従来条件で圧延した試料で、こぶの異常成長数は多く発生していた。

実施例は凹凸が大きく、微細な凹凸の影響が軽減したため、粗化こぶは選択的に凸部分に析出した。また比較例は微細な凹凸が無数にあるため、その部分にこぶの異常成長は多く発生していた。

本実施例によれば、粗化こぶの異常成長を抑制することが可能である。こぶの異常成長部分が存在しないため、圧延銅箔とポリイミドとを貼り合わせる際に圧延銅箔とポリイミドとの間に空隙が生じることがなく、回路形成時に配線を形成することが可能であり、微細配線を形成することが可能である。

以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更が可能である。前記実施の形態では一方の圧延ロールにのみ凹凸加工した圧延ロールを用いて圧延銅箔の片面にのみ粗化処理をしているが、両方の圧延ロールに凹凸加工した圧延ロールを用いて圧延銅箔の両面に粗化処理をしてもよい。

本発明を適用して製造された材料は、ＦＰＣ用以外に放熱板、電池の集電体への応用が可能である。

１ 圧延機
２ 銅箔
３ 圧延銅箔
４，５ 圧延ロール
６，７ バックアップロール
８ 凹凸

Claims (4)

1. フレキシブルプリント基板に使用される圧延銅箔を製造する圧延ロールを有する圧延機において、前記圧延ロールが表面に均一な凹凸を有する金属製圧延ロ―ルからなることを特徴とする圧延機。
2. 前記金属製圧延ロールの表面に、その軸方向及び周方向に等間隔に前記凹凸を有していることを特徴とする請求項１に記載の圧延機。
3. 請求項１または２に記載の金属製圧延ロールを使用して製造した圧延銅箔に、電気めっき処理による粗化処理を施して微細な粒状の粗化突起を均一に形成してなることを特徴とする圧延銅箔。
4. 請求項３記載の圧延銅箔をフレキシブルプリント基板用樹脂と貼り合わせ、その圧延銅箔をエッチング処理して基板回路を形成してなることを特徴とするフレキシブルプリント基板。

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