JP2022085378A - 粗化処理銅箔、銅張積層板、及びプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【課題】樹脂との密着性に優れ、伝送損失が小さく、且つ、マイグレーションによる短絡が生じにくいプリント配線板等を製造可能な粗化処理銅箔を提供する。【解決手段】粗化処理銅箔は、複数の粗化粒子１が形成された粗化処理面を少なくとも一方の面に有し、粗化粒子１の表面には凹凸が形成されている。そして、３次元白色光干渉型顕微鏡を用いて測定した粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdrが１０００％以上５０００％以下であり、且つ、粗化処理面の算術平均粗さＳａが０．０４μｍ以上０．６μｍ以下である。【選択図】図１
Description
本発明は、プリント配線板等の製造に好適に使用可能な粗化処理銅箔、並びに、該粗化処理銅箔を用いた銅張積層板及びプリント配線板に関する。
銅張積層板は、銅箔と樹脂製基板を圧着することにより製造されるが、銅箔の表面に粗化粒子を形成して銅箔の表面を粗化する粗化処理を施して、粗化された粗化処理面に樹脂製基板を圧着することにより、銅箔と樹脂製基板の密着性を向上させている。
粗化粒子の高さ（すなわち、粗化処理を施す前の銅箔の表面と、該粗化処理を施す前の銅箔の表面から突出するように形成された粗化粒子の先端との間の距離であり、以下「粗化高さ」と記すこともある。）を大きくすれば、銅箔と樹脂製基板の密着性をより大きく向上させることができる。しかしながら、粗化高さの大きい銅箔を用いてプリント配線板を製造すると、表皮効果によって伝送損失が大きくなるという問題があった。すなわち、銅箔と樹脂製基板の密着性と伝送損失は、トレードオフの関係にあった。
一方、近年のプリント配線板の高周波対応化が進むにつれて、伝送損失を小さくするために粗化高さを小さくすると、プリント配線板とした際にマイグレーションが生じやすくなり、プリント配線板の回路に短絡が生じやすくなるという新たな問題が明らかになってきた。
特許文献１には、樹脂製基板との密着性が高い銅箔が開示されており、特許文献２には、伝送損失が小さいプリント配線板を製造することが可能な銅箔が開示されている。しかしながら、特許文献１、２に開示の銅箔は、密着性と伝送損失の両方の特性を同時に満たすことができない場合があった。また、マイグレーションが生じにくいプリント配線板を製造することができないおそれがあった。
本発明は、樹脂との密着性に優れ、伝送損失が小さく、且つ、マイグレーションによる短絡が生じにくいプリント配線板等を製造可能な粗化処理銅箔及び銅張積層板を提供することを課題とする。また、本発明は、樹脂との密着性に優れ、伝送損失が小さく、且つ、マイグレーションによる短絡が生じにくいプリント配線板を提供することを併せて課題とする。
本発明の一態様に係る粗化処理銅箔は、複数の粗化粒子が形成された粗化処理面を少なくとも一方の面に有する粗化処理銅箔であって、粗化粒子の表面には凹凸が形成されており、３次元白色光干渉型顕微鏡を用いて測定した粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdrが１０００％以上５０００％以下であり、且つ、粗化処理面の算術平均粗さＳａが０．０４μｍ以上０．６μｍ以下であることを要旨とする。
また、本発明の他の態様に係る銅張積層板は、上記一態様に係る粗化処理銅箔を備えることを要旨とする。
さらに、本発明の他の態様に係るプリント配線板は、上記一態様に係る粗化処理銅箔を備えることを要旨とする。
さらに、本発明の他の態様に係るプリント配線板は、上記一態様に係る粗化処理銅箔を備えることを要旨とする。
先行技術である国際公開第２０１９／１８８７１２号及び特許第６４３００９２号には、略球状突起と呼ばれる突起物を銅箔の粗化粒子の表面に電解メッキによって形成することにより、粗化粒子の表面に凹凸を形成した銅箔が開示されている。これらの先行技術には、粗化粒子の表面に凹凸によって、粗化粒子が小さいながらも大きな機械的強度が得られる旨が開示されている。
しかしながら、略球状突起を電解メッキで形成する際には、電流が集中する粗化粒子の頂点部に集中してメッキされると考えられる。その結果として、全体の粗化粒子の高さが部分的に大きくなってしまい、伝送特性が悪くなってしまうおそれがある。
また、国際公開第２０１９／１８８７１２号及び特許第６４３００９２号には、伝送特性や、銅箔と樹脂の密着面の界面長さに起因するマイグレーションに関する記載がないので、本発明の課題を解決できるか確認できない。
また、国際公開第２０１９／１８８７１２号及び特許第６４３００９２号には、伝送特性や、銅箔と樹脂の密着面の界面長さに起因するマイグレーションに関する記載がないので、本発明の課題を解決できるか確認できない。
一方、本発明の一態様に係る粗化処理銅箔においては、粗化粒子の表面への凹凸の形成は、後述するように溶液中でのエッチング処理によって行うことができるため、粗化粒子の高さを大きくすることなく、粗化粒子の表面に凹凸を形成することができる。
すなわち、上記２つの先行技術に開示された銅箔に比べて、本発明の一態様に係る粗化処理銅箔は、伝送特性が小さいままで樹脂への密着性を向上させることができる。また、粗化粒子の表面全体又は表面の一部に凹凸を形成することにより、粗化粒子の表面積も大きくなるため、マイグレーションによる短絡が生じにくいプリント配線板等を製造可能である。
すなわち、上記２つの先行技術に開示された銅箔に比べて、本発明の一態様に係る粗化処理銅箔は、伝送特性が小さいままで樹脂への密着性を向上させることができる。また、粗化粒子の表面全体又は表面の一部に凹凸を形成することにより、粗化粒子の表面積も大きくなるため、マイグレーションによる短絡が生じにくいプリント配線板等を製造可能である。
本発明の粗化処理銅箔及び銅張積層板は、樹脂との密着性に優れ、伝送損失が小さく、且つ、マイグレーションによる短絡が生じにくいプリント配線板等を製造可能である。本発明のプリント配線板は、樹脂との密着性に優れ、伝送損失が小さく、且つ、マイグレーションによる短絡が生じにくい。
本発明の一実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の一例を示したものである。また、本実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。
本発明の一実施形態に係る粗化処理銅箔は、複数の粗化粒子が形成された粗化処理面を少なくとも一方の面に有する粗化処理銅箔であって、粗化粒子の表面には凹凸が形成されており、３次元白色光干渉型顕微鏡を用いて測定した粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdrが１０００％以上５０００％以下であり、且つ、粗化処理面の算術平均粗さＳａが０．０４μｍ以上０．６μｍ以下である。
このような構成から、本実施形態の粗化処理銅箔は、樹脂との密着性に優れ、伝送損失が小さく、且つ、マイグレーションによる短絡が生じにくいプリント配線板等を製造可能である。よって、本実施形態に係る粗化処理銅箔は、銅張積層板やプリント配線板の製造に対して好適に使用することができる。
すなわち、本実施形態の銅張積層板は、本実施形態の粗化処理銅箔を備える。本実施形態の粗化処理銅箔を用いれば、樹脂との密着性に優れる銅張積層板を製造することができる。また、本実施形態のプリント配線板は、本実施形態の銅張積層板を備える。本実施形態の粗化処理銅箔、銅張積層板を用いれば、樹脂との密着性に優れ、伝送損失が小さく、且つ、マイグレーションによる短絡が生じにくいプリント配線板を製造することができる。
以下に、本実施形態の粗化処理銅箔について、図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
本実施形態の粗化処理銅箔は、その少なくとも一方の面に、粗化処理によって粗化された粗化処理面を有している。この粗化処理は、粗化処理銅箔の原料である銅箔（以下、「原料銅箔」と記すこともある。）の表面３に複数の粗化粒子１を形成する処理であり、粗化処理によって粗化処理銅箔の表面に粗化処理面が形成される。
本実施形態の粗化処理銅箔は、その少なくとも一方の面に、粗化処理によって粗化された粗化処理面を有している。この粗化処理は、粗化処理銅箔の原料である銅箔（以下、「原料銅箔」と記すこともある。）の表面３に複数の粗化粒子１を形成する処理であり、粗化処理によって粗化処理銅箔の表面に粗化処理面が形成される。
図１に示すように、粗化粒子１は、原料銅箔の表面３から突出するように形成されている。原料銅箔の表面３と粗化粒子１の先端との間の距離Ｈが、粗化高さである。そして、粗化粒子１の表面には凹凸が形成されている。図１の粗化処理銅箔においては、エッチング等によって粗化粒子１の表面の一部分が除去され、その結果、粗化粒子１の表面に複数の凸部１ａが形成されることによって、凹凸が形成されている。
粗化粒子１は、金属銅又は銅合金で形成されることが好ましい。また、粗化粒子１の形状としては、例えば、先端が尖った凸形状が挙げられ、具体例としては、円錐形、三角錐形、四角錐形、楕円体形、及び半球形が挙げられる。あるいは、先端部以外の部分が円柱又は角柱形状であり、先端部が円錐形、三角錐形、四角錐形、楕円体形、又は半球形である形状が挙げられる。
粗化高さは、ＩＳＯ２５１７８に規定されている算術平均粗さＳａで表すことができる。本実施形態の粗化処理銅箔は、粗化処理面の算術平均粗さＳａが０．０４μｍ以上０．６μｍ以下であるため、粗化高さが小さい。粗化高さの大きい銅箔を用いてプリント配線板を製造すると、表皮効果によって伝送損失が大きくなるが、本実施形態の粗化処理銅箔は粗化処理面の粗化高さが小さいので、本実施形態の粗化処理銅箔を用いてプリント配線板を製造すれば、得られたプリント配線板の回路に高周波信号を伝送した場合でも、伝送損失は小さい。よって、本実施形態の粗化処理銅箔は、高周波回路を有するプリント配線板の製造に好適に用いることができる。
プリント配線板の伝送損失をより小さくするためには、本実施形態の粗化処理銅箔の粗化処理面の算術平均粗さＳａは０．０４μｍ以上０．４５μｍ以下とすることが好ましく、０．０４μｍ以上０．３５μｍ以下とすることがより好ましく、０．０４μｍ以上０．３μｍ以下とすることがさらに好ましく、０．１μｍ以上０．３μｍ以下とすることが特に好ましい。
また、粗化粒子１の表面に凹凸が形成されているため、粗化処理面の表面積が大きくなる。表面積の大きさは、ＩＳＯ２５１７８に規定されている界面の展開面積率Ｓdrで表すことができ、界面の展開面積率Ｓdrは３次元白色光干渉型顕微鏡を用いて測定することができる。３次元白色光干渉型顕微鏡を用いて測定した粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdrは、１０００％以上５０００％以下とする必要がある。
界面の展開面積率Ｓdrが上記範囲内であれば、粗化処理面の表面積が大きいため、本実施形態の粗化処理銅箔の粗化処理面に樹脂を積層した場合には、粗化高さが小さいにもかかわらず十分に大きなアンカー効果が得られることとなり、粗化処理銅箔と樹脂の密着性が優れている。
また、本発明者らが鋭意検討した結果、粗化処理銅箔と樹脂を貼り合わせた際の界面における粗化処理銅箔の表面積がマイグレーションに関係していることを突き止め、粗化処理面の算術平均粗さＳａ及び界面の展開面積率Ｓdrが上記範囲内であればマイグレーションが生じにくいことを見出した。すなわち、粗化高さが小さいと、プリント配線板とした際にマイグレーションが生じやすくなり、プリント配線板の回路に短絡が生じやすいが、界面の展開面積率Ｓdrが上記範囲内であれば、粗化処理面の表面積が大きいため、マイグレーションが生じにくくなり、プリント配線板の回路に短絡が生じにくい。
マイグレーションによるプリント配線板の回路の短絡についてさらに詳しく説明すると、以下のとおりである。
銅張積層板を製造する際に粗化処理銅箔の粗化処理面上に樹脂製基板を積層すると、粗化処理面の粗化粒子は樹脂に埋め込まれるため、粗化処理銅箔をエッチング等で除去した後には、除去された粗化処理銅箔と対向していた樹脂製基板の表面は、粗化処理面の凹凸形状が転写されたレプリカ形状を有することとなる。
銅張積層板を製造する際に粗化処理銅箔の粗化処理面上に樹脂製基板を積層すると、粗化処理面の粗化粒子は樹脂に埋め込まれるため、粗化処理銅箔をエッチング等で除去した後には、除去された粗化処理銅箔と対向していた樹脂製基板の表面は、粗化処理面の凹凸形状が転写されたレプリカ形状を有することとなる。
上記の銅張積層板を用いて製造されたプリント配線板においては、粗化処理面のレプリカ形状を有する樹脂と樹脂との密着界面に沿ってマイグレーションが進行することとなるが、粗化処理銅箔の粗化処理面の粗化高さが小さいと、短絡に至るまでのマイグレーションの進行径路が短くなるため、マイグレーションによる短絡が生じやすくなる。
また、粗化処理銅箔の粗化処理面の粗化高さが小さいと、アンカー効果が小さくなるため、粗化処理面のレプリカ形状を有する樹脂と樹脂との密着性が弱くなり、空隙が形成されやすくなる。樹脂と樹脂との間に空隙があると、そこに水分やイオンが入り込んで回路配線の銅がイオンとして溶出しやすくなり、マイグレーションが進行しやすくなる。
本実施形態の粗化処理銅箔を用いて銅張積層板やプリント配線板を製造すれば、粗化処理銅箔の粗化粒子の表面に凹凸が形成されているため、粗化処理面のレプリカ形状を有する樹脂の表面形状も、粗化処理銅箔の粗化処理面と同様の形状となる。よって、粗化処理銅箔の粗化処理面の粗化高さが小さいにもかかわらず、短絡に至るまでのマイグレーションの進行径路が飛躍的に長くなる。
さらに、粗化処理銅箔の粗化粒子の表面に凹凸が形成されており、粗化処理面の表面積が大きいため、粗化処理面のレプリカ形状を有する樹脂の表面形状も、表面積が大きい。よって、粗化処理銅箔の粗化処理面の粗化高さが小さいにもかかわらず、粗化処理面のレプリカ形状を有する樹脂と樹脂との密着性が強くなり、空隙が形成されにくいので、マイグレーションが進行しにくくなる。
このように、本実施形態の粗化処理銅箔を用いて銅張積層板やプリント配線板を製造すれば、粗化処理銅箔の粗化粒子の表面に凹凸が形成されているため、粗化処理銅箔の粗化処理面の粗化高さが小さいにもかかわらず、短絡に至るまでのマイグレーションの進行径路が飛躍的に長くなり、且つ、粗化処理面のレプリカ形状を有する樹脂と樹脂との密着性が強くなる。その結果、マイグレーションによるプリント配線板の回路の短絡が生じにくくなる。
粗化処理銅箔と樹脂の密着性をより強くし、且つ、マイグレーションによるプリント配線板の回路の短絡がより生じにくくするためには、本実施形態の粗化処理銅箔の粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdrは２０００％以上５０００％以下とすることが好ましく、３０００％以上５０００％以下とすることがより好ましい。
本実施形態の粗化処理銅箔の粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdr及び算術平均粗さＳａは、３次元白色光干渉型顕微鏡、走査型電子顕微鏡、電子線３次元粗さ解析装置等を用いて、粗化処理面の凹凸差を測定、評価することによって求めることができる。
以上説明したように、本実施形態の粗化処理銅箔は、粗化処理面の粗化高さが小さく、且つ、粗化処理面の表面積が大きいため、樹脂との密着性に優れ、伝送損失が小さく、且つ、マイグレーションによる短絡が生じにくいという３つの特性を同時に満たすプリント配線板等を製造することができる
なお、粗化処理面の十点平均粗さＲｚは、０．６μｍ以上１．４μｍ以下とすることが好ましい。粗化処理面の十点平均粗さＲｚを上記範囲内とすれば、伝送損失を確実に小さくすることができるとともに、粗化処理銅箔と樹脂の密着性を確実に強くすることができる。粗化処理面の十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に規定された方法に従って、接触式表面粗さ測定機を用いて測定することができる。
また、本実施形態の粗化処理銅箔においては、粗化処理面上に防錆処理層を積層し、その防錆処理層上に化学密着剤層をさらに積層してもよい。このような構成であれば、防錆処理層によって粗化処理面の防錆性が高められるとともに、化学密着剤層によって粗化処理面と樹脂との密着性がより高められる。
次に、本実施形態の粗化処理銅箔の製造方法の一例を説明する。
（１）電解銅箔の製造方法
本実施形態の粗化処理銅箔を製造する際に使用する原料銅箔としては、粗大な凹凸が存在しない平滑で光沢のある表面を有する電解銅箔、圧延銅箔が好ましい。これらの銅箔の中でも、生産性やコストの観点から電解銅箔がより好ましく、一般的に「両面光沢箔」と呼称されている、両面が平滑な電解銅箔が特に好ましい。
（１）電解銅箔の製造方法
本実施形態の粗化処理銅箔を製造する際に使用する原料銅箔としては、粗大な凹凸が存在しない平滑で光沢のある表面を有する電解銅箔、圧延銅箔が好ましい。これらの銅箔の中でも、生産性やコストの観点から電解銅箔がより好ましく、一般的に「両面光沢箔」と呼称されている、両面が平滑な電解銅箔が特に好ましい。
本実施形態の粗化処理銅箔は、原料銅箔として電解銅箔を用いて製造することができるので、まず電解銅箔の製造方法について図２を参照しながら説明する。
電解銅箔は、例えば、図２に示すような電解析出装置を用いて製造することができる。図２の電解析出装置は、白金族元素又はその酸化物を被覆したチタンからなる不溶性電極１２と、不溶性電極１２に対向して設けられたチタン製の回転電極１１と、を備えている。
電解銅箔は、例えば、図２に示すような電解析出装置を用いて製造することができる。図２の電解析出装置は、白金族元素又はその酸化物を被覆したチタンからなる不溶性電極１２と、不溶性電極１２に対向して設けられたチタン製の回転電極１１と、を備えている。
電解析出装置を用いて銅メッキを行い、円柱状の回転電極１１の表面（円柱面）に銅を析出させて銅箔を形成し、回転電極１１の表面から銅箔を剥離することにより、電解銅箔を製造することができる。詳述すると、銅メッキを行う場合には、回転電極１１をカソード、不溶性電極１２をアノードとして電流を印加する。不溶性電極１２としては、例えばＤＳＥ（Dimensionally Stable Electrode）電極（登録商標）を使用することができる。また、電解液１３としては、例えば、硫酸及び硫酸銅を含有する水溶液を使用することができる。電解液１３には、有機添加剤、無機添加剤等の添加剤を添加してもよい。添加剤は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
図示しない電解液供給部から電解液１３を回転電極１１と不溶性電極１２の間に供給し（白抜き矢印を参照）、且つ、回転電極１１を点線矢印で示す方向に一定速度で回転させながら、回転電極１１と不溶性電極１２の間に直流電流を印加すると、回転電極１１の表面に銅が析出する。析出した銅を回転電極１１の表面から剥離し、図２において実線矢印で示すように引き上げて連続的に巻き取れば、電解銅箔１４が得られる。
（２）粗化処理
原料銅箔の両面のうち少なくとも一方の面に対して粗化処理を施して、複数の粗化粒子が形成された粗化処理面を形成する。図３に示すように、原料銅箔の表面に複数の粗化粒子が形成されている。このとき、粗化粒子の表面には凹凸は形成されておらず、比較的平滑な表面となっている。
原料銅箔の両面のうち少なくとも一方の面に対して粗化処理を施して、複数の粗化粒子が形成された粗化処理面を形成する。図３に示すように、原料銅箔の表面に複数の粗化粒子が形成されている。このとき、粗化粒子の表面には凹凸は形成されておらず、比較的平滑な表面となっている。
通常の電解銅箔の電界析出開始面（シャイニー面）は比較的平滑で光沢があり、反対側の面である電解析出終了面（マット面）は一般的には凹凸を有している。また、両面光沢箔においては、電界析出開始面、電解析出終了面ともに比較的平滑で光沢があるが、電解析出終了面の方がより平滑で光沢がある。粗化処理は、電解銅箔の両面のいずれの面に対して施しても差し支えないが、通常の電解銅箔、両面光沢箔のいずれの電解銅箔を用いる場合でも、より平滑で光沢のある方の面に、粗化処理を施すことが好ましい。
粗化処理は、例えば、下記に示すような二段階のメッキ処理により行うことができる。なお、第二段階目の固定メッキ処理は行わなくてもよい。
粗化処理は、例えば、下記に示すような二段階のメッキ処理により行うことができる。なお、第二段階目の固定メッキ処理は行わなくてもよい。
（第一段階目：粗化メッキ処理）
第一段階目の粗化メッキ処理は、原料銅箔の少なくとも一方の面上に粗化粒子を形成する処理である。具体的には、硫酸銅浴中で銅メッキを行う処理である。硫酸銅浴（粗化メッキ基本浴）には、原料銅箔の表面からの粗化粒子の脱落、すなわち「粉落ち」の抑制を目的として、モリブデン（Ｍｏ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、タングステン（Ｗ）等のうち少なくとも一種を添加剤として添加してもよく、特にモリブデンを添加することが好ましい。
第一段階目の粗化メッキ処理は、原料銅箔の少なくとも一方の面上に粗化粒子を形成する処理である。具体的には、硫酸銅浴中で銅メッキを行う処理である。硫酸銅浴（粗化メッキ基本浴）には、原料銅箔の表面からの粗化粒子の脱落、すなわち「粉落ち」の抑制を目的として、モリブデン（Ｍｏ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、タングステン（Ｗ）等のうち少なくとも一種を添加剤として添加してもよく、特にモリブデンを添加することが好ましい。
粗化メッキ処理の条件の一例を以下に示す。
硫酸銅浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で５～１５ｇ／Ｌ
硫酸銅浴中の硫酸の濃度：１２０～２５０ｇ／Ｌ
硫酸銅浴中のモリブデン酸アンモニウムの濃度：モリブデン（原子）換算で５００～１０００ｍｇ／Ｌ
硫酸銅浴の温度：１５～２０℃
処理速度：８～２０ｍ／分
電流密度：５～５５Ａ／ｄｍ2
処理時間：０．５～５．０秒
硫酸銅浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で５～１５ｇ／Ｌ
硫酸銅浴中の硫酸の濃度：１２０～２５０ｇ／Ｌ
硫酸銅浴中のモリブデン酸アンモニウムの濃度：モリブデン（原子）換算で５００～１０００ｍｇ／Ｌ
硫酸銅浴の温度：１５～２０℃
処理速度：８～２０ｍ／分
電流密度：５～５５Ａ／ｄｍ2
処理時間：０．５～５．０秒
（第二段階目：固定メッキ処理）
第二段階目の固定メッキ処理は、上記の粗化メッキ処理により形成された粗化処理面に、平滑な被せメッキを施す処理である。具体的には、硫酸銅浴中で銅メッキを行う処理である。通常、この固定メッキ処理は、粗化粒子の脱落を抑制するため、すなわち粗化粒子を固定化するために行われる。
第二段階目の固定メッキ処理は、上記の粗化メッキ処理により形成された粗化処理面に、平滑な被せメッキを施す処理である。具体的には、硫酸銅浴中で銅メッキを行う処理である。通常、この固定メッキ処理は、粗化粒子の脱落を抑制するため、すなわち粗化粒子を固定化するために行われる。
本実施形態の粗化処理銅箔においては、固定メッキ処理は必須ではなく、必要に応じて行うことができる。例えば、銅張積層板の製造において、ポリイミド樹脂等の硬質な樹脂を用いたフレキシブル樹脂製基板と組み合わせる場合などでは、粗化処理面に固定メッキ処理を施すことにより、粗化粒子の脱落を抑制することができるため、固定メッキ処理を行うことが好ましい。
固定メッキ処理の条件の一例を以下に示す。
硫酸銅浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で５０～６５ｇ／Ｌ
硫酸銅浴中の硫酸の濃度：８０～１７０ｇ／Ｌ
処理速度：５～２０ｍ／分
電流密度：１～７Ａ／ｄｍ2
硫酸銅浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で５０～６５ｇ／Ｌ
硫酸銅浴中の硫酸の濃度：８０～１７０ｇ／Ｌ
処理速度：５～２０ｍ／分
電流密度：１～７Ａ／ｄｍ2
（３）前処理
粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理の前に、該凹凸の形成を促進するための前処理を粗化処理面に対して行ってもよい。この前処理としては、例えば電気亜鉛メッキが挙げられる。
粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理の前に、該凹凸の形成を促進するための前処理を粗化処理面に対して行ってもよい。この前処理としては、例えば電気亜鉛メッキが挙げられる。
粗化処理面に対して僅かに電気亜鉛メッキを施すと、銅箔の表面に均一な亜鉛メッキ層は形成されず、粗化粒子の形状に依存した不均一な亜鉛メッキ層が形成される。さらに、銅と亜鉛は容易に合金化して黄銅になり、その合金組成も不均一な亜鉛メッキ層と同様に不均一になると考えられる。すなわち、銅箔の最表面をミクロな視点で見ると、亜鉛が露出している箇所と、黄銅が露出している箇所と、組成比率の異なる黄銅が露出している箇所とが存在することになる。これらの各箇所は、それぞれ酸によるエッチングのされ方が異なるため、結果として、その後の凹凸を形成する処理によって粗化粒子の表面に効率的に凹凸が形成されやすくなる。
電気亜鉛メッキは、例えばアルカリ亜鉛メッキ液を用いて行うことができる。アルカリ亜鉛メッキ液中の亜鉛の濃度は、２～８ｇ／Ｌであることが好ましい。アルカリ亜鉛メッキ液の亜鉛の濃度が上記範囲内であれば、亜鉛の電流効率が好適となるため、有効な亜鉛メッキが得られやすくなるとともに、アルカリ亜鉛メッキ液中に沈殿が生成しにくく、アルカリ亜鉛メッキ液の安定性が優れている。
アルカリ亜鉛メッキ液は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含有していることが好ましく、その濃度は２０～４５ｇ／Ｌであることが好ましい。アルカリ亜鉛メッキ液中の水酸化ナトリウムの濃度が上記範囲内であれば、アルカリ亜鉛メッキ液の導電率が好適となるため、有効な亜鉛メッキ量が得られやすくなるとともに、メッキされた亜鉛がアルカリ亜鉛メッキ液に再溶解しにくい。メッキされた亜鉛がアルカリ亜鉛メッキ液に再溶解すると、その後の凹凸を形成する処理において、粗化粒子の表面に凹凸の形成が不十分な箇所が生じるおそれがある。
電気亜鉛メッキの際の電流密度は０．１～１Ａ／ｄｍ2であることが好ましく、処理時間は１～５秒であることが好ましい。
電気亜鉛メッキの際の電流密度は０．１～１Ａ／ｄｍ2であることが好ましく、処理時間は１～５秒であることが好ましい。
別の前処理としては、例えば、自然酸化等の酸化処理が挙げられる。粗化処理面の粗化粒子の表面を僅かに酸化させることにより、その後の凹凸を形成する処理によって粗化粒子の表面に効率的に凹凸が形成されやすくなる。
自然酸化の方法の一例を示す。銅箔を乾燥させた後に、１２～４８時間大気下に置くことにより、銅箔の表面を僅かに酸化させることができる。これについても、自然酸化されやすい箇所は銅箔の粗化粒子の表面でも異なるため、ミクロな視点では酸化膜の厚さが異なる箇所が形成される。これらの各箇所は、それぞれ酸によるエッチングのされ方が異なるため、その結果として、その後の凹凸を形成する処理によって粗化粒子の表面に凹凸が形成されやすくなると考えられる。
自然酸化の処理時間が上記範囲内であれば、好適な平均厚さの酸化膜が得られるため、後の処理において不都合が生じにくい。例えば、４８時間を超えて酸化させると、酸化が進行しすぎてしまうため、粗化処理銅箔に電解メッキによる防錆処理を施した際に、十分な付着量の防錆処理層が得られないおそれがある。
（４）粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理
粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理としては、無機酸、有機酸等の化学薬剤によるエッチングや、陽極酸化によるエッチングなどが挙げられる。エッチングによって粗化粒子の表面の一部分が除去されることにより凹部が形成されるとともに、除去量が少なかった部分が凸部（図１における粗化粒子１の凸部１ａ）となるため、粗化粒子の表面に凹凸が形成される。
粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理としては、無機酸、有機酸等の化学薬剤によるエッチングや、陽極酸化によるエッチングなどが挙げられる。エッチングによって粗化粒子の表面の一部分が除去されることにより凹部が形成されるとともに、除去量が少なかった部分が凸部（図１における粗化粒子１の凸部１ａ）となるため、粗化粒子の表面に凹凸が形成される。
化学薬剤によるエッチングとしては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸への銅箔の浸漬処理が挙げられる。所定の濃度の無機酸水溶液に銅箔を数秒～数十秒程度浸漬させることにより、粗化粒子の表面に複数の微細な凹凸が形成される。
例えば、無機酸として塩酸を用いる場合であれば、濃度５～２０体積％の塩酸中へ銅箔を２秒以上浸漬させることにより、粗化粒子の表面に微細な凹凸を形成することができ、粗化処理面の表面積を十分に大きくすることができる。
例えば、無機酸として塩酸を用いる場合であれば、濃度５～２０体積％の塩酸中へ銅箔を２秒以上浸漬させることにより、粗化粒子の表面に微細な凹凸を形成することができ、粗化処理面の表面積を十分に大きくすることができる。
無機酸への浸漬処理以外のエッチングとしては、例えば、酢酸、ギ酸等の有機酸への浸漬処理、塩化鉄や塩化銅を含有する溶液中への浸漬処理、市販のマイクロエッチング剤への浸漬処理、陽極酸化による電解エッチング処理が挙げられる。これらのエッチングは、１種を単独で行ってもよいし、複数を組み合わせて行ってもよい。
このようなエッチングによって粗化粒子の表面に凹凸が形成された粗化処理銅箔の粗化処理面の一例を、図４に示す。図３に示す粗化粒子と比較して、図４に示す粗化粒子には、その表面に多数の凹凸が形成されていることが分かる。そして、これら凹凸により、粗化粒子の表面積が大きくなっていることが分かる。
（５）表面処理
上記のようにして製造した粗化処理銅箔の粗化処理面には、所望により表面処理を施してもよい。表面処理としては、粗化処理面上に下記のような表面処理層を形成する処理が挙げられる。すなわち、銅張積層板を製造する際に粗化処理銅箔の粗化処理面上に積層される樹脂製基板に粗化処理銅箔中の銅が拡散して銅害が発生し、粗化処理銅箔と樹脂製基板の密着性が低下することを抑制するための下地層や、粗化処理銅箔の耐熱性を向上させる耐熱処理層や、粗化処理銅箔の防錆性を向上させる防錆処理層や、粗化処理銅箔と樹脂製基板の密着性を向上させる化学密着剤層などの表面処理層を形成する処理が挙げられる。これらの表面処理層は、粗化処理銅箔の粗化処理面上に１種を単独で積層してもよいし、２種以上を組み合わせて積層してもよい。
上記のようにして製造した粗化処理銅箔の粗化処理面には、所望により表面処理を施してもよい。表面処理としては、粗化処理面上に下記のような表面処理層を形成する処理が挙げられる。すなわち、銅張積層板を製造する際に粗化処理銅箔の粗化処理面上に積層される樹脂製基板に粗化処理銅箔中の銅が拡散して銅害が発生し、粗化処理銅箔と樹脂製基板の密着性が低下することを抑制するための下地層や、粗化処理銅箔の耐熱性を向上させる耐熱処理層や、粗化処理銅箔の防錆性を向上させる防錆処理層や、粗化処理銅箔と樹脂製基板の密着性を向上させる化学密着剤層などの表面処理層を形成する処理が挙げられる。これらの表面処理層は、粗化処理銅箔の粗化処理面上に１種を単独で積層してもよいし、２種以上を組み合わせて積層してもよい。
なお、耐熱処理層及び防錆処理層を包含する中間層と化学密着剤層とは、その厚さが非常に小さいため、粗化処理銅箔の粗化処理面に形成された粗化粒子の粒子形状に影響を与えるものではない。粗化粒子の粒子形状は、粗化処理によって形成された段階の粗化粒子の粒子形状で実質的に決定される。
また、下地層、耐熱処理層、及び防錆処理層は、粗化処理銅箔の粗化処理面上にこれら三層の全てを形成してもよいし、所望によりこれら三層のうちいずれか一層又は二層のみを形成してもよいが、これら三層の全てを形成する場合には、粗化処理面側から下地層、耐熱処理層、防錆処理層の順で積層することが好ましい。
さらに、粗化処理銅箔に化学密着剤層を積層する場合、粗化処理銅箔と化学密着剤層の間には、下地層、耐熱処理層、及び防錆処理層の少なくとも１つを介在させてもよいし、介在させなくてもよい（すなわち、粗化処理銅箔の粗化処理面の上に化学密着剤層を直接形成してもよい）。
下地層は、銅張積層板を製造する際に粗化処理銅箔の粗化処理面上に積層される樹脂製基板に粗化処理銅箔中の銅が拡散して銅害が発生し、粗化処理銅箔と樹脂製基板の密着性が低下するおそれがある場合に、粗化処理銅箔と化学密着剤層の間に形成することが好ましい。下地層は、ニッケル（Ｎｉ）を含有することが好ましく、メッキによって、例えば、ニッケル、ニッケル－リン（Ｐ）、ニッケル－亜鉛（Ｚｎ）の中から選択される少なくとも１種で形成することが好ましい。
耐熱処理層は、粗化処理銅箔の耐熱性を向上させる必要がある場合に形成することが好ましい。耐熱処理層は、亜鉛を含有することが好ましく、メッキによって、例えば、亜鉛、亜鉛を含有する合金から選択される少なくとも１種で形成することが好ましい。亜鉛を含有する合金の例としては、亜鉛－錫（Ｓｎ）合金、亜鉛－ニッケル合金、亜鉛－コバルト（Ｃｏ）合金、亜鉛－銅（Ｃｕ）合金、亜鉛－クロム（Ｃｒ）合金、亜鉛－バナジウム（Ｖ）合金が挙げられる。
防錆処理層は、粗化処理銅箔の防錆性を向上させる必要がある場合に形成することが好ましい。防錆処理層は、クロムを含有することが好ましく、例えば、クロムメッキによって形成されるクロム層、クロメート処理により形成されるクロメート層が挙げられる。
化学密着剤層は、粗化処理銅箔と樹脂製基板の密着性を向上させる必要がある場合に形成することが好ましい。化学密着剤層は、シランカップリング剤等の化学密着剤を用いた化学密着剤処理によって形成することができる。例えば、粗化処理銅箔の粗化処理面上に、直接又は中間層を介して化学密着剤溶液を塗布した後に、風乾（自然乾燥）又は加熱乾燥することによって形成することができる。
塗布した化学密着剤溶液中の水等の溶媒が蒸発すれば化学密着剤層が形成され、粗化処理銅箔と樹脂製基板の密着性が向上するという効果が奏される。５０～１８０℃の温度で加熱乾燥すると、化学密着剤と粗化処理銅箔の反応が促進されるので、好適である。
シランカップリング剤としては、エポキシ系シランカップリング剤、アミノ系シランカップリング剤、ビニル系シランカップリング剤、メタクリル系シランカップリング剤、アクリル系シランカップリング剤、アゾール系シランカップリング剤、スチリル系シランカップリング剤、ウレイド系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、スルフィド系シランカップリング剤、イソシアネート系シランカップリング剤のうち１種以上を使用することが好ましい。
〔実施例〕
以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
（Ａ－１）電解銅箔
実施例１～１７及び比較例１～１０の粗化処理銅箔を製造するための原料銅箔として、電解銅箔を製造した。図２と同様の装置を用い、前述と同様の操作で銅メッキを行って、回転電極の表面に銅を析出させた。そして、析出した銅を回転電極の表面から引き剥がし、連続的に巻き取って、厚さ１８μｍの電解銅箔（両面光沢箔）を製造した。
以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
（Ａ－１）電解銅箔
実施例１～１７及び比較例１～１０の粗化処理銅箔を製造するための原料銅箔として、電解銅箔を製造した。図２と同様の装置を用い、前述と同様の操作で銅メッキを行って、回転電極の表面に銅を析出させた。そして、析出した銅を回転電極の表面から引き剥がし、連続的に巻き取って、厚さ１８μｍの電解銅箔（両面光沢箔）を製造した。
カソードである回転電極としては、＃１０００～＃２０００のバフ研磨によって表面（円柱面）の粗さを調整したチタン製の回転ドラムを使用した。アノードである不溶性電極としては、寸法安定性陽極ＤＳＡ（登録商標）を使用した。
電解液としては、濃度７５ｇ／Ｌの銅、濃度６５ｇ／Ｌの硫酸、濃度２０ｍｇ／Ｌの塩素、濃度２ｍｇ／Ｌの３－メルカプト－１－プロパンスルホン酸ナトリウム、濃度１０ｍｇ／Ｌのヒドロキシエチルセルロース、及び濃度５０ｍｇ／Ｌの低分子量膠（分子量３０００）を含有する硫酸銅水溶液を用いた。銅メッキ時の電解液の温度は５０℃であり、電流密度は４５Ａ／ｄｍ2である。
電解液としては、濃度７５ｇ／Ｌの銅、濃度６５ｇ／Ｌの硫酸、濃度２０ｍｇ／Ｌの塩素、濃度２ｍｇ／Ｌの３－メルカプト－１－プロパンスルホン酸ナトリウム、濃度１０ｍｇ／Ｌのヒドロキシエチルセルロース、及び濃度５０ｍｇ／Ｌの低分子量膠（分子量３０００）を含有する硫酸銅水溶液を用いた。銅メッキ時の電解液の温度は５０℃であり、電流密度は４５Ａ／ｄｍ2である。
（Ａ－２）圧延銅箔
実施例１８及び比較例１１の粗化処理銅箔を製造するための原料銅箔として、竹内金属箔粉工業株式会社製の圧延銅箔Ｃ１０２０Ｒ－Ｈを使用した。この圧延銅箔の厚さは２０μｍである。
実施例１８及び比較例１１の粗化処理銅箔を製造するための原料銅箔として、竹内金属箔粉工業株式会社製の圧延銅箔Ｃ１０２０Ｒ－Ｈを使用した。この圧延銅箔の厚さは２０μｍである。
（Ｂ）粗化処理
次に、上記のようにして製造した電解銅箔の電解析出終了面（マット面）及び圧延銅箔の一方の面に、粗化処理を施して、粗化処理面とした。この粗化処理は、ロール・ツー・ロール方式で二段階の電気メッキ処理を行うことによって実施した。
次に、上記のようにして製造した電解銅箔の電解析出終了面（マット面）及び圧延銅箔の一方の面に、粗化処理を施して、粗化処理面とした。この粗化処理は、ロール・ツー・ロール方式で二段階の電気メッキ処理を行うことによって実施した。
第一段階目の電気メッキ処理である粗化メッキ処理は、下記組成を有する１５℃の粗化メッキ基本浴を用いる電気メッキ処理であり、表１に示す電流密度及び処理時間で、且つ、１５ｍ／分の処理速度で電気メッキ処理を行うことにより、粗化高さ及び形状が異なる粗化粒子を電解銅箔の電解析出終了面に形成した。
粗化メッキ基本浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で１０ｇ／Ｌ
粗化メッキ基本浴中の硫酸の濃度：１５０ｇ／Ｌ
粗化メッキ基本浴中のモリブデン酸アンモニウムの濃度：モリブデン（原子）換算で６００ｍｇ／Ｌ
粗化メッキ基本浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で１０ｇ／Ｌ
粗化メッキ基本浴中の硫酸の濃度：１５０ｇ／Ｌ
粗化メッキ基本浴中のモリブデン酸アンモニウムの濃度：モリブデン（原子）換算で６００ｍｇ／Ｌ
第二段階目の電気メッキ処理である固定メッキ処理は、下記組成を有する固定メッキ基本浴を用いる電気メッキ処理であり、表１に示す電流密度及び処理時間で、且つ、１５ｍ／分の処理速度で電気メッキ処理を行うことにより、粗化メッキ処理が施された電解析出終了面に平滑な被せメッキを施して、粗化粒子を固定化した。
固定メッキ基本浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で５５ｇ／Ｌ
固定メッキ基本浴中の硫酸の濃度：１２０ｇ／Ｌ
なお、比較例９は粗化処理を施さなかった。
固定メッキ基本浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で５５ｇ／Ｌ
固定メッキ基本浴中の硫酸の濃度：１２０ｇ／Ｌ
なお、比較例９は粗化処理を施さなかった。
（Ｃ）前処理
粗化処理を施した電解銅箔の電解析出終了面に対して、粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理を施す前に、凹凸の形成を促進するための前処理を行った。実施例１～１４、１８及び比較例７～１０については、前処理として下記条件の電気亜鉛メッキを行った。
メッキ浴中の亜鉛の濃度：２．５ｇ／Ｌ
メッキ浴中の水酸化ナトリウムの濃度：３５ｇ／Ｌ
メッキ浴の温度：２０℃
電流密度：０．5Ａ／ｄｍ2
処理時間：１秒
粗化処理を施した電解銅箔の電解析出終了面に対して、粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理を施す前に、凹凸の形成を促進するための前処理を行った。実施例１～１４、１８及び比較例７～１０については、前処理として下記条件の電気亜鉛メッキを行った。
メッキ浴中の亜鉛の濃度：２．５ｇ／Ｌ
メッキ浴中の水酸化ナトリウムの濃度：３５ｇ／Ｌ
メッキ浴の温度：２０℃
電流密度：０．5Ａ／ｄｍ2
処理時間：１秒
また、実施例１５～１７については、前処理として下記条件の自然酸化を行った。
温度：２３℃
湿度：５０％ＲＨ
処理時間：１２時間
なお、比較例１～７、１１は、前処理を施さなかった。
温度：２３℃
湿度：５０％ＲＨ
処理時間：１２時間
なお、比較例１～７、１１は、前処理を施さなかった。
（Ｄ）粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理
前処理を行った実施例１～１８及び比較例８～１０については、濃度１０体積％（実施例３のみ１１体積％）、温度３０℃の塩酸に浸漬することにより、粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理を施した。浸漬の処理時間は、表１に示すとおりである。このような処理により、粗化処理面の表面積が異なる粗化処理銅箔を製造した。
前処理を行った実施例１～１８及び比較例８～１０については、濃度１０体積％（実施例３のみ１１体積％）、温度３０℃の塩酸に浸漬することにより、粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理を施した。浸漬の処理時間は、表１に示すとおりである。このような処理により、粗化処理面の表面積が異なる粗化処理銅箔を製造した。
なお、詳細は後述するが、比較例１～６、１１については、粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理を施さなかった。また、比較例７については、９－フェニルアクリジン（Ｃ19Ｈ13Ｎ）を含有する硫酸銅メッキ浴中にて電解メッキを行って、粗化粒子の表面に突起物を形成することにより、粗化粒子の表面に凹凸を形成した。
（Ｅ）下地層及び中間層の形成
続いて、粗化粒子の表面に凹凸を形成した粗化処理面上に、下地層、耐熱処理層、及び防錆処理層をこの順で積層した。下地層は下記の条件でニッケルメッキを行うことにより形成し、耐熱処理層は下記の条件で亜鉛メッキを行うことにより形成し、防錆処理層は下記の条件でクロムメッキを行うことにより形成した。
続いて、粗化粒子の表面に凹凸を形成した粗化処理面上に、下地層、耐熱処理層、及び防錆処理層をこの順で積層した。下地層は下記の条件でニッケルメッキを行うことにより形成し、耐熱処理層は下記の条件で亜鉛メッキを行うことにより形成し、防錆処理層は下記の条件でクロムメッキを行うことにより形成した。
＜ニッケルメッキの条件＞
メッキ浴中のニッケルの濃度：４５ｇ／Ｌ
メッキ浴中のホウ酸（Ｈ3ＢＯ3）の濃度：４ｇ／Ｌ
メッキ浴の温度：２０℃
メッキ浴のｐＨ：３．５
電流密度：０．２Ａ／ｄｍ2
処理時間：８秒
メッキ浴中のニッケルの濃度：４５ｇ／Ｌ
メッキ浴中のホウ酸（Ｈ3ＢＯ3）の濃度：４ｇ／Ｌ
メッキ浴の温度：２０℃
メッキ浴のｐＨ：３．５
電流密度：０．２Ａ／ｄｍ2
処理時間：８秒
＜亜鉛メッキの条件＞
メッキ浴中の亜鉛の濃度：２．５ｇ／Ｌ
メッキ浴中の水酸化ナトリウムの濃度：３５ｇ／Ｌ
メッキ浴の温度：２０℃
電流密度：０．５Ａ／ｄｍ2
処理時間：４秒
メッキ浴中の亜鉛の濃度：２．５ｇ／Ｌ
メッキ浴中の水酸化ナトリウムの濃度：３５ｇ／Ｌ
メッキ浴の温度：２０℃
電流密度：０．５Ａ／ｄｍ2
処理時間：４秒
＜クロムメッキの条件＞
メッキ浴中のクロムの濃度：６ｇ／Ｌ
メッキ浴の温度：３０℃
メッキ浴のｐＨ：２．３
電流密度：５Ａ／ｄｍ2
処理時間：３秒
メッキ浴中のクロムの濃度：６ｇ／Ｌ
メッキ浴の温度：３０℃
メッキ浴のｐＨ：２．３
電流密度：５Ａ／ｄｍ2
処理時間：３秒
（Ｆ）化学密着剤層の形成
最後に、防錆処理層の上に化学密着剤層を積層した。詳述すると、濃度０．２質量％の３－アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｃ6Ｈ17ＮＯ3Ｓｉ）水溶液を防錆処理層に塗布し、１００℃で乾燥させ、シランカップリング剤層を形成した。
最後に、防錆処理層の上に化学密着剤層を積層した。詳述すると、濃度０．２質量％の３－アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｃ6Ｈ17ＮＯ3Ｓｉ）水溶液を防錆処理層に塗布し、１００℃で乾燥させ、シランカップリング剤層を形成した。
（Ｇ）比較例の説明
ここで、比較例１～１１について、まとめて説明する。
比較例１～３は、粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理を行っておらず、粗化粒子の表面に凹凸が形成されていない例である。比較例４～６はそれぞれ、特許第６６３２７３９号、特許６４６２９６１号、又は国際公開第２０２０／０３１７２１号の実施例に開示された方法に基づいて粗化粒子の形成を行った後に、粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理を行っておらず、粗化粒子の表面に凹凸が形成されていない例である。
ここで、比較例１～１１について、まとめて説明する。
比較例１～３は、粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理を行っておらず、粗化粒子の表面に凹凸が形成されていない例である。比較例４～６はそれぞれ、特許第６６３２７３９号、特許６４６２９６１号、又は国際公開第２０２０／０３１７２１号の実施例に開示された方法に基づいて粗化粒子の形成を行った後に、粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理を行っておらず、粗化粒子の表面に凹凸が形成されていない例である。
比較例７は、電解メッキを行って、粗化粒子の表面に突起物を形成することにより、粗化粒子の表面に凹凸を形成した例である。比較例８は、粗化処理面の粗化高さが大きすぎる例である。比較例９は、粗化処理を行っておらず、銅箔の電解析出終了面に粗化粒子が形成されていない例である。比較例１０は、粗化処理面の表面積が大きすぎる例である。比較例１１は、圧延銅箔に粗化処理を施した後に、粗化粒子の表面に凹凸を形成する処理を行っておらず、粗化粒子の表面に凹凸が形成されていない例である。
ここで、比較例７の粗化処理銅箔の製造方法について、詳細に説明する。比較例７においては、電解銅箔の電解析出終了面に二段階の電解メッキにより粗化粒子を形成した。そして、さらに第三段階目の電解メッキを行って、粗化粒子の表面に凹凸を形成した。続いて、実施例と同様に下地層、耐熱処理層、防錆処理層、及び化学密着剤層を積層して、粗化処理銅箔を得た。
比較例７の粗化処理銅箔の製造方法は、国際公開第２０１９／１８８７１２号の実施例に開示された方法に基づいており、第三段階目の電解メッキにおいて粗化粒子の表面に略球状の突起物を形成することにより、粗化粒子の表面に凹凸を形成している。
三段階の電解メッキにおいては、銅濃度、硫酸濃度、塩素濃度、９－フェニルアクリジン（９ＰＡ）濃度が下記のとおりである硫酸銅溶液を、それぞれメッキ浴として用いた。三段階の電解メッキの条件は、それぞれ下記のとおりである。
三段階の電解メッキにおいては、銅濃度、硫酸濃度、塩素濃度、９－フェニルアクリジン（９ＰＡ）濃度が下記のとおりである硫酸銅溶液を、それぞれメッキ浴として用いた。三段階の電解メッキの条件は、それぞれ下記のとおりである。
＜第一段階目の電解メッキの条件＞
メッキ浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で８ｇ／Ｌ
メッキ浴中の硫酸の濃度：１００ｇ／Ｌ
メッキ浴中の塩素の濃度：５０ｐｐｍ
メッキ浴中の９ＰＡの濃度：６０ｐｐｍ
メッキ浴の温度：３０℃
処理速度：１５ｍ／分
処理方向極間流速：１５ｍ／分
電流密度：９．２Ａ／ｄｍ2
処理時間：４.４秒
メッキ浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で８ｇ／Ｌ
メッキ浴中の硫酸の濃度：１００ｇ／Ｌ
メッキ浴中の塩素の濃度：５０ｐｐｍ
メッキ浴中の９ＰＡの濃度：６０ｐｐｍ
メッキ浴の温度：３０℃
処理速度：１５ｍ／分
処理方向極間流速：１５ｍ／分
電流密度：９．２Ａ／ｄｍ2
処理時間：４.４秒
＜第二段階目の電解メッキの条件＞
メッキ浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で６９ｇ／Ｌ
メッキ浴中の硫酸の濃度：２４０ｇ／Ｌ
メッキ浴中の塩素の濃度：０ｐｐｍ
メッキ浴中の９ＰＡの濃度：０ｐｐｍ
メッキ浴の温度：５２℃
処理速度：１５ｍ／分
処理方向極間流速：１５ｍ／分
電流密度：２．１Ａ／ｄｍ2
処理時間：４.４秒
メッキ浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で６９ｇ／Ｌ
メッキ浴中の硫酸の濃度：２４０ｇ／Ｌ
メッキ浴中の塩素の濃度：０ｐｐｍ
メッキ浴中の９ＰＡの濃度：０ｐｐｍ
メッキ浴の温度：５２℃
処理速度：１５ｍ／分
処理方向極間流速：１５ｍ／分
電流密度：２．１Ａ／ｄｍ2
処理時間：４.４秒
＜第三段階目の電解メッキの条件＞
メッキ浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で１３ｇ／Ｌ
メッキ浴中の硫酸の濃度：７５ｇ／Ｌ
メッキ浴中の塩素の濃度：３５ｐｐｍ
メッキ浴中の９ＰＡの濃度：１３９ｐｐｍ
メッキ浴の温度：２８℃
処理速度：１５ｍ／分
処理方向極間流速：１５ｍ／分
電流密度：３３．６Ａ／ｄｍ2
処理時間：０．６秒
メッキ浴中の硫酸銅五水和物の濃度：銅（原子）換算で１３ｇ／Ｌ
メッキ浴中の硫酸の濃度：７５ｇ／Ｌ
メッキ浴中の塩素の濃度：３５ｐｐｍ
メッキ浴中の９ＰＡの濃度：１３９ｐｐｍ
メッキ浴の温度：２８℃
処理速度：１５ｍ／分
処理方向極間流速：１５ｍ／分
電流密度：３３．６Ａ／ｄｍ2
処理時間：０．６秒
（Ｈ）評価
上記のようにして製造した実施例１～１８及び比較例１～１１の銅箔について、各種評価を行った。
〔粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdr及び算術平均粗さＳａ〕
粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdr及び算術平均粗さＳａは、ＩＳＯ２５１７８に規定された方法に従い、３次元白色光干渉型顕微鏡、走査型電子顕微鏡、電子線３次元粗さ解析装置等を用いて測定することができる。実施例１～１８及び比較例１～１１の銅箔については、ＢＲＵＫＥＲ社の３次元白色光干渉型顕微鏡Ｗｙｋｏ ＣｏｎｔｏｕｒＧＴ－Ｋを用いて、粗化処理面の表面形状を測定し、形状解析を行って、粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdr及び算術平均粗さＳａを求めた。
上記のようにして製造した実施例１～１８及び比較例１～１１の銅箔について、各種評価を行った。
〔粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdr及び算術平均粗さＳａ〕
粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdr及び算術平均粗さＳａは、ＩＳＯ２５１７８に規定された方法に従い、３次元白色光干渉型顕微鏡、走査型電子顕微鏡、電子線３次元粗さ解析装置等を用いて測定することができる。実施例１～１８及び比較例１～１１の銅箔については、ＢＲＵＫＥＲ社の３次元白色光干渉型顕微鏡Ｗｙｋｏ ＣｏｎｔｏｕｒＧＴ－Ｋを用いて、粗化処理面の表面形状を測定し、形状解析を行って、粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdr及び算術平均粗さＳａを求めた。
表面形状の測定は、各銅箔において任意の５箇所で行い、５箇所それぞれ形状解析を行って、５箇所それぞれ界面の展開面積率Ｓdr及び算術平均粗さＳａを求めた。そして、得られた５箇所の結果の平均値を各銅箔の界面の展開面積率Ｓdr及び算術平均粗さＳａとした。
形状解析は、ハイレゾリューションＣＣＤカメラ（解像度１２８０×９６０ピクセル）を使用してＶＳＩ測定方式（垂直走査型干渉法）で行った。条件は、光源が白色光、測定倍率が５０倍、測定範囲が９６．１μｍ×７２．１μｍ、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄが３％とし、Ｔｅｒｍｓ Ｒｅｍｏｖａｌ（Ｃｙｌｉｎｄｅｒ ａｎｄ Ｔｉｌｔ）、Ｄａｔａ Ｒｅｓｔｏｒｅ（Ｍｅｔｈｏｄ：ｌｅｇａｃｙ、ｉｔｅｒａｔｉｏｎｓ ５）のフィルタ処理をした後に、Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｆｉｌｔｅｒ処理を行った。
Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｆｉｌｔｅｒ処理は、ｆｏｕｒｉｅｒ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇとしてＨｉｇｈ Ｆｒｅｑ Ｐａｓｓを用い、Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｆｉｌｔｅｒ ＷｉｎｄｏｗにＧａｕｓｓｉａｎを用い、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＣｕｔｏｆｆでＬｏｗ Ｃｕｔｏｆｆを６２．５ｍｍ-1とした。
界面の展開面積率Ｓdrは、Ｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ－ｈｙｂｒｉｄ解析でＲｅｍｏｖｅ ＴｉｌｔをＴｒｕｅとして算出した。算術平均粗さＳａは、Ｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ－ｈｅｉｇｈｔ解析でＲｅｍｏｖｅ ＴｉｌｔをＴｒｕｅとして算出した。結果を表２に示す。
〔粗化処理面の十点平均粗さＲｚ〕
実施例１～１８及び比較例１～１１の銅箔の粗化処理面について、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１の規定に沿って、十点平均粗さＲｚｊｉｓ（μｍ）を測定した。測定装置としては、株式会社小坂研究所製の接触式表面粗さ測定機サーフコーダーＳＥ１７００を用いた。また、測定は、銅箔の長さ方向に対して直交する方向に沿って行った。結果を表２に示す。なお、上記の「長さ方向」とは、電解銅箔のＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を意味し、例えば、電解銅箔の製造時に回転電極を使用して回転電極の表面にメッキにより銅箔を形成する場合であれば、回転電極の回転方向を意味する。
実施例１～１８及び比較例１～１１の銅箔の粗化処理面について、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１の規定に沿って、十点平均粗さＲｚｊｉｓ（μｍ）を測定した。測定装置としては、株式会社小坂研究所製の接触式表面粗さ測定機サーフコーダーＳＥ１７００を用いた。また、測定は、銅箔の長さ方向に対して直交する方向に沿って行った。結果を表２に示す。なお、上記の「長さ方向」とは、電解銅箔のＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を意味し、例えば、電解銅箔の製造時に回転電極を使用して回転電極の表面にメッキにより銅箔を形成する場合であれば、回転電極の回転方向を意味する。
〔密着強度〕
ＪＩＳ Ｃ６４８１：１９９６に規定された方法に基づいて、常態ピール試験を行った。銅箔の粗化処理面に樹脂製基板を接合して、銅張積層板とした。樹脂製基板としては、低誘電ポリフェニレンエーテル系樹脂フィルム（パナソニック株式会社製の多層基板材料ＭＥＧＴＲＯＮ７、厚さ６０μｍ）を２枚重ねて貼り合わせたものを用いた。なお、実施例１～６及び比較例１～３の銅箔については、樹脂製基板の接合前に整面研磨やマイクロエッチング処理を行わずに、銅張積層板を作製した。
ＪＩＳ Ｃ６４８１：１９９６に規定された方法に基づいて、常態ピール試験を行った。銅箔の粗化処理面に樹脂製基板を接合して、銅張積層板とした。樹脂製基板としては、低誘電ポリフェニレンエーテル系樹脂フィルム（パナソニック株式会社製の多層基板材料ＭＥＧＴＲＯＮ７、厚さ６０μｍ）を２枚重ねて貼り合わせたものを用いた。なお、実施例１～６及び比較例１～３の銅箔については、樹脂製基板の接合前に整面研磨やマイクロエッチング処理を行わずに、銅張積層板を作製した。
この銅張積層板にマスキングテープを貼って塩化銅エッチングを行った後にマスキングテープを除去して、幅１０ｍｍの回路配線を有するプリント配線板を作製した。
次に、室温環境にて、株式会社東洋精機製作所製のテンシロンテスターを用いて、プリント配線板の回路配線部分（銅箔部分）を９０度方向に５０ｍｍ／分の速度で引っ張って樹脂製基板から剥離し、常態ピール強度を測定してこれを密着強度とした。結果を表２に示す。表２においては、密着強度が０．７Ｎ／ｍｍ以上である場合は「Ａ」、０．５５Ｎ／ｍｍ以上０．７Ｎ／ｍｍ未満である場合は「Ｂ」、０．５５Ｎ／ｍｍ未満である場合は「Ｃ」と示してある。
次に、室温環境にて、株式会社東洋精機製作所製のテンシロンテスターを用いて、プリント配線板の回路配線部分（銅箔部分）を９０度方向に５０ｍｍ／分の速度で引っ張って樹脂製基板から剥離し、常態ピール強度を測定してこれを密着強度とした。結果を表２に示す。表２においては、密着強度が０．７Ｎ／ｍｍ以上である場合は「Ａ」、０．５５Ｎ／ｍｍ以上０．７Ｎ／ｍｍ未満である場合は「Ｂ」、０．５５Ｎ／ｍｍ未満である場合は「Ｃ」と示してある。
〔伝送損失〕
実施例１～１８及び比較例１～１１の銅箔と、樹脂製基板である低誘電ポリフェニレンエーテル系樹脂フィルム（パナソニック株式会社製の多層基板材料ＭＥＧＴＲＯＮ７、厚さ６０μｍ）とを用いて、ストリップ線路を形成したプリント配線板を作製し、伝送特性を評価した。プリント配線板に形成されているストリップ線路の回路幅は１４０μｍ、回路長は７６０ｍｍとした。
実施例１～１８及び比較例１～１１の銅箔と、樹脂製基板である低誘電ポリフェニレンエーテル系樹脂フィルム（パナソニック株式会社製の多層基板材料ＭＥＧＴＲＯＮ７、厚さ６０μｍ）とを用いて、ストリップ線路を形成したプリント配線板を作製し、伝送特性を評価した。プリント配線板に形成されているストリップ線路の回路幅は１４０μｍ、回路長は７６０ｍｍとした。
このプリント配線板の銅箔に形成されている回路に、Ｋｅｙｓｉｇｈｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製のネットワークアナライザＮ５２９１Ａを用いて高周波信号を伝送し、伝送損失を測定した。特性インピーダンスは５０Ωとした。伝送損失の測定値は、絶対値が小さいほど伝送損失が少なく、すなわち高周波信号が良好に伝送できることを意味する。結果を表２に示す。表２においては、３０ＧＨｚにおける伝送損失の絶対値が２８ｄＢ／７６０ｍｍ未満である場合は「Ａ」、２８ｄＢ／７６０ｍｍ以上３１ｄＢ／７６０ｍｍ未満である場合は「Ｂ」、３１ｄＢ／７６０ｍｍ以上である場合は「Ｃ」と示してある。
〔耐マイグレーション性試験〕
実施例１～１８及び比較例１～１１の銅箔と、樹脂製基板である低誘電ポリフェニレンエーテル系樹脂フィルム（パナソニック株式会社製の多層基板材料ＭＥＧＴＲＯＮ７、厚さ６０μｍ）とを貼り合わせて、プレスサンプルを作製した。次に、このプレスサンプル上に、ＩＰＣ－Ｂ－２５Ａの規格に適合するくし型回路を形成して、プリント配線板を作製した。このくし型回路のライン幅は０．３１８ｍｍ、スペース幅は０．３１８ｍｍ、回路長は２２ｍｍである。
実施例１～１８及び比較例１～１１の銅箔と、樹脂製基板である低誘電ポリフェニレンエーテル系樹脂フィルム（パナソニック株式会社製の多層基板材料ＭＥＧＴＲＯＮ７、厚さ６０μｍ）とを貼り合わせて、プレスサンプルを作製した。次に、このプレスサンプル上に、ＩＰＣ－Ｂ－２５Ａの規格に適合するくし型回路を形成して、プリント配線板を作製した。このくし型回路のライン幅は０．３１８ｍｍ、スペース幅は０．３１８ｍｍ、回路長は２２ｍｍである。
こうして作製したプリント配線板について、ＩＭＶ社製のマイグレーション測定機ＭＩＧ－８６００Ｂを用いて、ＩＰＣ－６５０－ＴＭ２．５．３に規定された方法に基づく耐マイグレーション性試験を行い、配線パターン間の耐マイグレーション性を評価した。すなわち、室温環境下（２３℃、５０％ＲＨ）でプリント配線板の初期抵抗値を測定した後に、５０℃、９０％ＲＨの恒温高湿槽内で１００Ｖの直流電圧を１６８時間（７日間）印加した。
その後、プリント配線板を恒温高湿槽から取り出し、１時間以内に抵抗値を測定した。結果を表２に示す。表２においては、恒温高湿槽から取り出した後に測定した抵抗値が初期抵抗値の５０％未満であった場合は「Ａ」、５０％以上６０％未満である場合は「Ｂ」、６０％以上である場合は「Ｃ」と示してある。
表２から分かるように、実施例１～１８の粗化処理銅箔は、粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdrが１０００％以上５０００％以下であり、且つ、粗化処理面の算術平均粗さＳａが０．０４μｍ以上０．６μｍ以下であるため、該粗化処理銅箔を用いて作製したプリント配線板は、樹脂と粗化処理銅箔の密着性に優れ、伝送損失が小さく、且つ、マイグレーションによる短絡が生じにくい。
これに対して、比較例１～１１の銅箔は、粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdr及び算術平均粗さＳａの少なくとも一方が上記の要件を満たしていない。そのため、該銅箔を用いて作製したプリント配線板は、樹脂と銅箔の密着性、伝送損失、及びマイグレーションによる短絡の生じやすさの少なくとも一つが、実施例１～１８の粗化処理銅箔の場合と比べて劣っていた。
比較例７は、電解メッキを行って、粗化粒子の表面に突起物を形成することにより、粗化粒子の表面に凹凸を形成しているため、粗化粒子の先端近傍部分に集中して突起物が形成されると考えられる。そのため、電解メッキによって高さが大きくなった粗化粒子が部分的に発生し、伝送損失が大きくなったと考えられる。
実施例１～１８の粗化処理銅箔は、エッチングによって粗化粒子の表面に凹凸を形成しているため、粗化高さが大きくなることがなく、また、粗化粒子の表面の全体に均一に凹凸を形成されている。そのため、伝送損失を低く抑えながら、樹脂と銅箔の密着性を高めるとともに、マイグレーションによる短絡も抑制できると考えられる。
１・・・粗化粒子
１ａ・・・凸部
３・・・原料銅箔の表面
１１・・・回転電極
１２・・・不溶性電極
１３・・・電解液
１４・・・電解銅箔
１ａ・・・凸部
３・・・原料銅箔の表面
１１・・・回転電極
１２・・・不溶性電極
１３・・・電解液
１４・・・電解銅箔
Claims (8)
- 複数の粗化粒子が形成された粗化処理面を少なくとも一方の面に有する粗化処理銅箔であって、前記粗化粒子の表面には凹凸が形成されており、３次元白色光干渉型顕微鏡を用いて測定した前記粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdrが１０００％以上５０００％以下であり、且つ、前記粗化処理面の算術平均粗さＳａが０．０４μｍ以上０．６μｍ以下である粗化処理銅箔。
- 前記粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdrが２０００％以上５０００％以下である請求項１に記載の粗化処理銅箔。
- 前記粗化処理面の界面の展開面積率Ｓdrが３０００％以上５０００％以下である請求項１に記載の粗化処理銅箔。
- 前記粗化処理面の算術平均粗さＳａが０．０４μｍ以上０．３５μｍ以下である請求項１～３のいずれか一項に記載の粗化処理銅箔。
- 接触式表面粗さ測定機を用いて測定した前記粗化処理面の十点平均粗さＲｚが０．６μｍ以上１．４μｍ以下である請求項１～４のいずれか一項に記載の粗化処理銅箔。
- 前記粗化処理面上に防錆処理層が積層され、前記防錆処理層上に化学密着剤層がさらに積層された請求項１～５のいずれか一項に記載の粗化処理銅箔。
- 請求項１～６のいずれか一項に記載の粗化処理銅箔を備える銅張積層板。
- 請求項１～６のいずれか一項に記載の粗化処理銅箔を備えるプリント配線板。
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