JP2023123687A - 表面処理銅箔、樹脂層付き表面処理銅箔、キャリア付銅箔、積層体、プリント配線板の製造方法及び電子機器の製造方法 - Google Patents
表面処理銅箔、樹脂層付き表面処理銅箔、キャリア付銅箔、積層体、プリント配線板の製造方法及び電子機器の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】銅箔表面に設けられた粗化粒子層中の粗化粒子の脱落が良好に抑制され、且つ、絶縁基板との貼り合わせ時のシワ・スジの発生が良好に抑制された表面処理銅箔を提供する。【解決手段】表面処理銅箔は、銅箔と、銅箔の少なくとも一方の表面に粗化処理層を有する。粗化処理層の粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が以下の(1)、(2)のいずれか一つ以上を満たす。(1)粗化粒子のアスペクト比が3以下である、(2)以下の(2-1)または(2-2)のいずれか一つを満たす、(2-1)粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が10以下である、(2-2)粗化粒子の高さが500nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が15以下である。表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度が70%以下である。【選択図】図5
Description
本発明は、表面処理銅箔、樹脂層付き表面処理銅箔、キャリア付銅箔、積層体、プリント配線板の製造方法及び電子機器の製造方法に関する。
プリント配線板はここ半世紀に亘って大きな進展を遂げ、今日ではほぼすべての電子機器に使用されるまでに至っている。近年の電子機器の小型化、高性能化ニーズの増大に伴い搭載部品の高密度実装化が進展し、プリント配線板に対して導体パターンの微細化(ファインピッチ化)が求められている。
プリント配線板はまず、銅箔とガラスエポキシ基板、BT樹脂、ポリイミドフィルムなどを主とする絶縁基板を貼り合わせた銅張積層体として製造される。貼り合わせは、絶縁基板と銅箔を重ね合わせて加熱加圧させて形成する方法(ラミネート法)、または、絶縁基板材料の前駆体であるワニスを銅箔の被覆層を有する面に塗布し、加熱・硬化する方法(キャスティング法)が用いられる。
前述のファインピッチ化の課題に対して、例えば、特許文献1では、銅箔の表面に銅-コバルト-ニッケル合金めっきによる粗化処理後、コバルト-ニッケル合金めっき層を形成し、更に亜鉛-ニッケル合金めっき層を形成することを特徴とする印刷回路用銅箔の処理方法が開示されている。そして、このような構成により、導体パターンのファインピッチ化ができることが記載されている。
上記のようなプリント配線板の製造方法において、銅箔表面やプリント配線板の表面上の異物を、所定の装置等を用いて除去することがある。絶縁樹脂との密着性を向上させるために銅箔表面に付与される粗化処理層は前述のように配線の微細化への対応のため微細になっている。このため、前述の異物を除去する際に粗化処理層を構成する粗化粒子が銅箔の表面から脱落(粉落ちとも呼ぶ)して銅箔やプリント配線板の搬送装置に導電性異物として転写し、付着してしまう。このように銅箔やプリント配線板の搬送装置の表面に付着した導電性異物は、銅箔やプリント配線板表面に再び移ることがある。そのような場合は、当該銅箔を用いて回路を形成した場合や、当該プリント配線板において回路に短絡が発生する原因となる。
しかしながら、粗化処理層を有する表面処理銅箔において、粗化粒子の脱落(粉落ち)を良好に抑制する技術に関しては未だ十分な検討がなされておらず、未だ改善の余地が残されている。さらに、表面処理銅箔を用いてプリント配線板等を製造する際に、表面処理銅箔と樹脂とを貼り合せて積層体を作製することがあるが、表面処理銅箔と樹脂等の絶縁基板とを貼り合せる際に、シワやスジが生じる場合があるという問題がある。そして、前述のシワやスジは、粗化処理層が微細である場合に生じやすい傾向にある。このような絶縁基板との貼り合わせ時の問題も改善すべき点である。そこで、本発明は、銅箔表面に設けられた粗化粒子層中の粗化粒子の脱落が良好に抑制され、且つ、絶縁基板との貼り合わせ時のシワ・スジの発生が良好に抑制された表面処理銅箔を提供することを課題とする。
上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究を重ねたところ、粗化処理層の粗化粒子について、銅箔表面から所定のアスペクト比となるように設け、且つ、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を所定値以下に制御することで、当該課題が解決されることを見出した。
本発明は上記知見を基礎として完成したものであり、一側面において、銅箔と、前記銅箔の少なくとも一方の表面に粗化処理層を有し、
前記粗化処理層の粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が以下の(1)、(2)のいずれか一つ以上を満たし、
(1)前記粗化粒子のアスペクト比が3以下である、
(2)以下の(2-1)または(2-2)のいずれか一つを満たす、
(2-1)前記粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、前記粗化粒子のアスペクト比が10以下である、
(2-2)前記粗化粒子の高さが500nm以下である場合、前記粗化粒子のアスペクト比が15以下である、
表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のTDの光沢度が70%以下である表面処理銅箔である。
前記粗化処理層の粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が以下の(1)、(2)のいずれか一つ以上を満たし、
(1)前記粗化粒子のアスペクト比が3以下である、
(2)以下の(2-1)または(2-2)のいずれか一つを満たす、
(2-1)前記粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、前記粗化粒子のアスペクト比が10以下である、
(2-2)前記粗化粒子の高さが500nm以下である場合、前記粗化粒子のアスペクト比が15以下である、
表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のTDの光沢度が70%以下である表面処理銅箔である。
本発明の表面処理銅箔は一実施形態において、前記表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが65以下である。
本発明の表面処理銅箔は別の一実施形態において、前記粗化粒子の高さが1000nm以上であり、前記粗化粒子のアスペクト比が3.0以下である。
本発明の表面処理銅箔は更に別の一実施形態において、前記粗化粒子の高さが500nm以上であり、前記粗化粒子のアスペクト比が10.0以下である。
本発明の表面処理銅箔は更に別の一実施形態において、前記粗化粒子の高さが500nm以下であり、前記粗化粒子のアスペクト比が1.9以下である。
本発明の表面処理銅箔は更に別の一実施形態において、前記粗化粒子のアスペクト比が前記(1)または前記(2-2)のいずれか一つ以上を満たし、前記粗化粒子の高さが400nm以下である。
本発明の表面処理銅箔は更に別の一実施形態において、前記粗化粒子の高さが1200nm以下である。
本発明の表面処理銅箔は更に別の一実施形態において、前記粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが45以上65以下である。
本発明の表面処理銅箔は更に別の一実施形態において、前記粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50.0以下である。
本発明の表面処理銅箔は更に別の一実施形態において、前記表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のTDの光沢度が21%以上である。
本発明の表面処理銅箔は更に別の一実施形態において、前記粗化処理層の表面に、耐熱層、防錆層、クロメート処理層及びシランカップリング処理層からなる群から選択された1種以上の層を有する。
本発明の表面処理銅箔は更に別の一実施形態において、放熱用である。
本発明は更に別の一側面において、本発明の表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面に樹脂層を備える樹脂層付き表面処理銅箔である。
本発明の樹脂層付き表面処理銅箔は一実施形態において、前記樹脂層が接着用樹脂、および/または、半硬化状態の樹脂である。
本発明は別の一側面において、キャリア、中間層、極薄銅層を有し、前記極薄銅層が本発明の表面処理銅箔、または、本発明の樹脂層付き表面処理銅箔であるキャリア付銅箔である。
本発明は更に別の一側面において、本発明の表面処理銅箔または本発明の樹脂層付き表面処理銅箔を有する積層体である。
本発明は更に別の一側面において、本発明のキャリア付銅箔を有する積層体である。
本発明は更に別の一側面において、本発明のキャリア付銅箔と樹脂とを含む積層体であって、前記キャリア付銅箔の端面の一部または全部が前記樹脂により覆われた積層体である。
本発明は更に別の一側面において、二つの本発明のキャリア付銅箔を有する積層体である。
本発明は更に別の一側面において、本発明の表面処理銅箔または本発明の樹脂層付き表面処理銅箔または本発明のキャリア付銅箔を用いたプリント配線板の製造方法である。
本発明は更に別の一側面において、以下の(21-1)~(21-3)のいずれか一つを含む銅張積層板を形成する工程、
(21-1)本発明の表面処理銅箔と絶縁基板とを積層する工程、
(21-2)本発明の樹脂層付き表面処理銅箔と絶縁基板とを積層する工程、
(21-3)本発明のキャリア付銅箔と絶縁基板とを積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程
及び、
セミアディティブ法、サブトラクティブ法、パートリーアディティブ法又はモディファイドセミアディティブ法のいずれかの方法によって、前記銅張積層板を使用して回路を形成する工程
を含むプリント配線板の製造方法である。
(21-1)本発明の表面処理銅箔と絶縁基板とを積層する工程、
(21-2)本発明の樹脂層付き表面処理銅箔と絶縁基板とを積層する工程、
(21-3)本発明のキャリア付銅箔と絶縁基板とを積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程
及び、
セミアディティブ法、サブトラクティブ法、パートリーアディティブ法又はモディファイドセミアディティブ法のいずれかの方法によって、前記銅張積層板を使用して回路を形成する工程
を含むプリント配線板の製造方法である。
本発明は更に別の一側面において、本発明の表面処理銅箔の表面に回路を形成する工程、または、本発明のキャリア付銅箔の表面に回路を形成する工程、前記回路が埋没するように前記表面処理銅箔の表面、または、前記キャリア付銅箔の表面に樹脂層を形成する工程、前記樹脂層上に回路を形成する工程、前記樹脂層上に回路を形成した後に、前記表面処理銅箔を除去することで、または、前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させた後に、前記極薄銅層または前記キャリアを除去することで、前記樹脂層に埋没している回路を露出させる工程を含むプリント配線板の製造方法である。
本発明は更に別の一側面において、本発明の表面処理銅箔を樹脂基板に積層する工程、または、本発明のキャリア付銅箔を樹脂基板に積層する工程、前記表面処理銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面、または、前記キャリア付銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面に回路を形成する工程、前記回路が埋没するように前記表面処理銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面、または、前記キャリア付銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面に樹脂層を形成する工程、前記樹脂層上に回路を形成する工程、前記樹脂層上に回路を形成した後に、前記表面処理銅箔を除去することで、または、前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させ、前記極薄銅層または前記キャリアを除去することで、前記樹脂層に埋没している回路を露出させる工程を含むプリント配線板の製造方法である。
本発明は更に別の一側面において、本発明の表面処理銅箔または本発明のキャリア付銅箔と、樹脂基板とを積層する工程、本発明の表面処理銅箔または前記キャリア付銅箔の樹脂基板と積層した側とは反対側表面に、樹脂層と回路とを、少なくとも1回設ける工程、及び、前記樹脂層と回路とを形成した後に、本発明の表面処理銅箔を除去する、または、前記キャリア付銅箔から前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させる工程を含むプリント配線板の製造方法である。
本発明は更に別の一側面において、本発明の積層体の少なくとも一方の面に樹脂層と回路とを、少なくとも1回設ける工程、及び、前記樹脂層と回路とを形成した後に、前記積層体を構成しているキャリア付銅箔から前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させる工程を含むプリント配線板の製造方法である。
本発明は更に別の一側面において、本発明の方法で製造されたプリント配線板を用いた電子機器の製造方法である。
本発明によれば、銅箔表面に設けられた粗化粒子層中の粗化粒子の脱落が良好に抑制され、且つ、絶縁基板との貼り合わせ時のシワ・スジの発生が良好に抑制された表面処理銅箔を提供することができる。
<表面処理銅箔>
本発明の表面処理銅箔は、銅箔の一方の表面、及び/または、両方の表面に、粗化処理層が設けられている。本発明において、銅箔の一方の「表面」、及び/または、両方の「表面」とは、銅箔の表面に表面処理(銅箔表面に銅めっき等の下地めっき等)がされている場合(例えば、銅箔/表面処理/粗化処理という順で処理された表面処理銅箔)には、当該表面処理がされた後の表面(最表面)を意味する。本発明の表面処理銅箔を絶縁基板に貼り合わせて積層体(銅張積層板)を製造した後、表面処理銅箔を目的とする導体パターンにエッチングし、最終的にプリント配線板を製造することができる。本発明の表面処理銅箔は、例えば発熱部材からの熱を受け取って良好に放出することができる放熱用の表面処理銅箔として用いてもよい。
本発明の表面処理銅箔は、銅箔の一方の表面、及び/または、両方の表面に、粗化処理層が設けられている。本発明において、銅箔の一方の「表面」、及び/または、両方の「表面」とは、銅箔の表面に表面処理(銅箔表面に銅めっき等の下地めっき等)がされている場合(例えば、銅箔/表面処理/粗化処理という順で処理された表面処理銅箔)には、当該表面処理がされた後の表面(最表面)を意味する。本発明の表面処理銅箔を絶縁基板に貼り合わせて積層体(銅張積層板)を製造した後、表面処理銅箔を目的とする導体パターンにエッチングし、最終的にプリント配線板を製造することができる。本発明の表面処理銅箔は、例えば発熱部材からの熱を受け取って良好に放出することができる放熱用の表面処理銅箔として用いてもよい。
<銅箔>
本発明に用いることのできる銅箔の形態に特に制限はなく、典型的には本発明において使用する銅箔は、電解銅箔或いは圧延銅箔いずれでも良い。一般的には、電解銅箔は硫酸銅メッキ浴からチタンやステンレスのドラム上に銅を電解析出して製造され、圧延銅箔は圧延ロールによる塑性加工と熱処理を繰り返して製造される。屈曲性が要求される用途には圧延銅箔を適用することが多い。
銅箔材料としてはプリント配線板の導体パターンとして通常使用されるタフピッチ銅(JIS H3100 合金番号C1100)や無酸素銅(JIS H3100 合金番号C1020またはJIS H3510 合金番号C1011)といった高純度の銅の他、例えばSn入り銅、Ag入り銅、Cr、Zr又はMg等を添加した銅合金、Ni及びSi等を添加したコルソン系銅合金のような銅合金も使用可能である。なお、本明細書において用語「銅箔」を単独で用いたときには銅合金箔も含むものとする。
なお、銅箔の板厚は特に限定する必要は無いが、例えば1μm以上1000μm以下、あるいは1μm以上500μm以下、あるいは1μm以上300μm以下、あるいは3μm以上100μm以下、あるいは5μm以上70μm以下、あるいは6μm以上35μm以下、あるいは9μm以上18μm以下である。
また、本発明は別の側面において、キャリア、中間層、極薄銅層をこの順に有するキャリア付銅箔であって、前記極薄銅層が本発明の表面処理銅箔であるキャリア付銅箔である。本発明においてキャリア付銅箔を使用する場合、極薄銅層表面に後述の粗化処理層等の表面処理層を設ける。なお、キャリア付銅箔の別の実施の形態についても後述する。
本発明に用いることのできる銅箔の形態に特に制限はなく、典型的には本発明において使用する銅箔は、電解銅箔或いは圧延銅箔いずれでも良い。一般的には、電解銅箔は硫酸銅メッキ浴からチタンやステンレスのドラム上に銅を電解析出して製造され、圧延銅箔は圧延ロールによる塑性加工と熱処理を繰り返して製造される。屈曲性が要求される用途には圧延銅箔を適用することが多い。
銅箔材料としてはプリント配線板の導体パターンとして通常使用されるタフピッチ銅(JIS H3100 合金番号C1100)や無酸素銅(JIS H3100 合金番号C1020またはJIS H3510 合金番号C1011)といった高純度の銅の他、例えばSn入り銅、Ag入り銅、Cr、Zr又はMg等を添加した銅合金、Ni及びSi等を添加したコルソン系銅合金のような銅合金も使用可能である。なお、本明細書において用語「銅箔」を単独で用いたときには銅合金箔も含むものとする。
なお、銅箔の板厚は特に限定する必要は無いが、例えば1μm以上1000μm以下、あるいは1μm以上500μm以下、あるいは1μm以上300μm以下、あるいは3μm以上100μm以下、あるいは5μm以上70μm以下、あるいは6μm以上35μm以下、あるいは9μm以上18μm以下である。
また、本発明は別の側面において、キャリア、中間層、極薄銅層をこの順に有するキャリア付銅箔であって、前記極薄銅層が本発明の表面処理銅箔であるキャリア付銅箔である。本発明においてキャリア付銅箔を使用する場合、極薄銅層表面に後述の粗化処理層等の表面処理層を設ける。なお、キャリア付銅箔の別の実施の形態についても後述する。
<粗化処理層>
通常、銅箔の、樹脂基材と接着する面即ち粗化面には積層後の銅箔の引き剥し強さを向上させることを目的として、脱脂後の銅箔の表面に、「ふしこぶ」状の電着を行なう粗化処理が施される。電解銅箔は製造時点で凹凸を有しているが、粗化処理により電解銅箔の凸部を増強して凹凸を一層大きくする。粗化前の前処理として通常の銅メッキ等が行われることがあり、粗化後の仕上げ処理として電着物の脱落を防止するために通常の銅メッキ等が行なわれることもある。本発明においては、こうした前処理及び仕上げ処理をも含め、「粗化処理」と云っている。
通常、銅箔の、樹脂基材と接着する面即ち粗化面には積層後の銅箔の引き剥し強さを向上させることを目的として、脱脂後の銅箔の表面に、「ふしこぶ」状の電着を行なう粗化処理が施される。電解銅箔は製造時点で凹凸を有しているが、粗化処理により電解銅箔の凸部を増強して凹凸を一層大きくする。粗化前の前処理として通常の銅メッキ等が行われることがあり、粗化後の仕上げ処理として電着物の脱落を防止するために通常の銅メッキ等が行なわれることもある。本発明においては、こうした前処理及び仕上げ処理をも含め、「粗化処理」と云っている。
本発明の表面処理銅箔の粗化処理層の粗化粒子は、銅箔表面からの粗化粒子の高さと、当該粗化粒子の太さの比である、アスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が以下の(1)、(2)のいずれか一つ以上を満たす。
(1)粗化粒子のアスペクト比が3以下である、
(2)以下の(2-1)または(2-2)のいずれか一つを満たす、
(2-1)粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が10以下である、
(2-2)粗化粒子の高さが500nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が15以下である。
このような構成により、銅箔表面の絶縁樹脂との密着性を確保しつつ、粉落ちも良好に制御することができる。
上記(1)については、粗化粒子のアスペクト比が2.9以下であるのが好ましく、2.8以下であるのがより好ましく、2.7以下であるのが更により好まし、2.6以下であるのが更により好ましく、2.5以下であるのが更により好ましく、2.4以下であるのが更により好ましく、2.3以下であるのが更により好ましく、2.2以下であるのが更により好ましく、2.1以下であるのが更により好ましく、2.0以下であるのが更により好ましい。また、上記(1)については、粗化粒子のアスペクト比が0.1以上であるのが好ましく、0.2以上であるのが好ましく、0.3以上であるのが好ましく、0.4以上であるのが好ましく、0.5以上であるのが好ましく、0.6以上であるのが好ましく、0.7以上であるのが好ましく、0.8以上であるのが好ましく、0.9以上であるのが好ましく、1.0以上であるのが好ましく、1.1以上であるのが好ましく、1.2以上であるのが好ましく、1.3以上であるのが好ましく、1.4以上であるのが好ましく、1.5以上であるのが好ましく、1.6以上であるのが好ましい。
上記(2-1)については、粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が9.5以下であるのが好ましく、9.0以下であるのがより好ましく、8.5以下であるのがより好ましく、8.0以下であるのがより好ましく、7.5以下であるのがより好ましく、7.0以下であるのがより好ましく、6.5以下であるのがより好ましく、6.4以下であるのがより好ましく、6.3以下であるのがより好ましく、6.2以下であるのがより好ましく、6.1以下であるのがより好ましく、6.0以下であるのがより好ましく、5.9以下であるのがより好ましく、5.5以下であるのがより好ましく、5.0以下であるのがより好ましく、4.5以下であるのが更により好ましい。
上記(2-1)については、粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比は0.1以上であるのが好ましく、0.5以上であるのが好ましく、1.0以上であるのが好ましく、1.5以上であるのが好ましく、1.7以上であるのが好ましく、1.9以上であるのが好ましく、2.1以上であるのが好ましく、2.3以上であるのが好ましく、2.6以上であるのが好ましく、2.9以上であるのが好ましく、3.2以上であるのが好ましく、3.5以上であるのが好ましく、3.8以上であるのが好ましい。
上記(2-2)については、粗化粒子の高さが500nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比は14.5以下であるのが好ましく、14.0以下であるのが好ましく、13.9以下であるのが好ましく、13.8以下であるのが好ましく、13.5以下であるのが好ましく、13.0以下であるのが好ましく、12.5以下であるのが好ましく、12.0以下であるのが好ましく、11.5以下であるのが好ましく、11.0以下であるのが好ましく、10.5以下であるのが好ましく、10.0以下であるのが好ましく、9.5以下であるのが好ましく、9.0以下であるのがより好ましく、8.5以下であるのがより好ましく、8.0以下であるのがより好ましく、7.5以下であるのがより好ましく、7.0以下であるのがより好ましく、6.6以下であるのがより好ましく、6.5以下であるのがより好ましく、6.4以下であるのがより好ましく、6.3以下であるのがより好ましく、6.2以下であるのがより好ましく、6.1以下であるのがより好ましく、6.0以下であるのがより好ましく、5.9以下であるのがより好ましく、5.8以下であるのがより好ましく、5.7以下であるのがより好ましく、5.6以下であるのがより好ましく、5.5以下であるのがより好ましく、5.4以下であるのがより好ましく、5.3以下であるのがより好ましく、5.2以下であるのがより好ましく、5.1以下であるのがより好ましく、5.0以下であるのがより好ましく、4.9以下であるのがより好ましく、4.8以下であるのがより好ましく、4.7以下であるのがより好ましく、4.6以下であるのがより好ましく、4.5以下であるのがより好ましく、4.2以下であるのがより好ましく、3.9以下であるのがより好ましく、3.6以下であるのがより好ましく、3.4以下であるのがより好ましく、3.3以下であるのがより好ましく、3.0以下であるのがより好ましく、2.7以下であるのがより好ましく、2.5以下であるのがより好ましく、2.4以下であるのがより好ましく、2.3以下であるのが更により好ましく、1.9以下であるのが更により好ましい。
上記(2-2)については、粗化粒子の高さが500nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比は0.1以上であるのが好ましく、0.5以上であるのが好ましく、1.0以上であるのが好ましく、1.5以上であるのが好ましく、1.7以上であるのが好ましく、1.9以上であるのが好ましく、2.1以上であるのが好ましく、2.3以上であるのが好ましく、2.6以上であるのが好ましく、2.9以上であるのが好ましく、3.2以上であるのが好ましく、3.5以上であるのが好ましく、3.8以上であるのが好ましい。
上述のように粗化粒子のアスペクト比の上限を制御すると、粗化粒子の太さが同程度の粗化粒子の場合に、より粗化粒子が折れ難くすることが出来る場合があり、粉落ちをより低減することができる場合がある。また、上述のように粗化粒子のアスペクト比の下限を制御すると、表面処理銅箔と樹脂基材との密着性を向上させることが出来る場合がある。
なお、本発明の表面処理銅箔の粗化処理層の粗化粒子の太さの値は特に限定する必要は無いが典型的には、例えば5nm以上、例えば10nm以上、例えば13nm以上である。また、本発明の表面処理銅箔の粗化処理層の粗化粒子の太さの値は特に限定する必要は無いが典型的には、例えば1200nm以下、例えば1100nm以下、例えば1000nm以下、例えば900nm以下、例えば800nm以下、例えば700nm以下、例えば600nm以下、例えば500nm以下、例えば400nm以下である。
また、粗化粒子は積み重なっていてもよい。
また、粗化処理層の粗化粒子の高さが1000nm以上の粒子である場合は、粗化粒子が折れやすく粉落ちしやすい場合があるため、粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が3.0以下であるのが好ましく、2.9以下であるのが好ましく、2.8以下であるのが好ましく、2.7以下であるのが好ましく、2.6以下であるのが好ましく、2.5以下であるのが好ましく、2.4以下であるのが好ましく、2.3以下であるのが好ましく、2.2以下であるのが好ましく、2.1以下であるのが好ましく、2.0以下であるのがより好ましい。上述の範囲に粗化粒子のアスペクト比を制御することにより、粗化粒子がより折れ難くなり、より粉落ちし難くすることができる。
また、粗化処理層の粗化粒子の高さが500nm以上の粒子である場合は、粗化粒子が折れやすく粉落ちしやすい場合があるため、粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が10.0以下であるのが好ましく、9.5以下であるのが好ましく、9.0以下であるのが好ましく、8.5以下であるのが好ましく、8.0以下であるのがより好ましく、7.5以下であるのがより好ましく、7.0以下であるのがより好ましく、6.5以下であるのがより好ましく、6.0以下であるのがより好ましく、5.5以下であるのがより好ましい。上述の範囲に粗化粒子のアスペクト比を制御することにより、粗化粒子がより折れ難くなり、より粉落ちし難くすることができる。
なお、生産性をより良好にするという観点からは、前述の粗化粒子の高さは、400nm以下であることが好ましい。
また、エッチング性をより良好にするという観点からは、前述の粗化粒子の高さは、1200nm以下であることが好ましい。
(1)粗化粒子のアスペクト比が3以下である、
(2)以下の(2-1)または(2-2)のいずれか一つを満たす、
(2-1)粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が10以下である、
(2-2)粗化粒子の高さが500nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が15以下である。
このような構成により、銅箔表面の絶縁樹脂との密着性を確保しつつ、粉落ちも良好に制御することができる。
上記(1)については、粗化粒子のアスペクト比が2.9以下であるのが好ましく、2.8以下であるのがより好ましく、2.7以下であるのが更により好まし、2.6以下であるのが更により好ましく、2.5以下であるのが更により好ましく、2.4以下であるのが更により好ましく、2.3以下であるのが更により好ましく、2.2以下であるのが更により好ましく、2.1以下であるのが更により好ましく、2.0以下であるのが更により好ましい。また、上記(1)については、粗化粒子のアスペクト比が0.1以上であるのが好ましく、0.2以上であるのが好ましく、0.3以上であるのが好ましく、0.4以上であるのが好ましく、0.5以上であるのが好ましく、0.6以上であるのが好ましく、0.7以上であるのが好ましく、0.8以上であるのが好ましく、0.9以上であるのが好ましく、1.0以上であるのが好ましく、1.1以上であるのが好ましく、1.2以上であるのが好ましく、1.3以上であるのが好ましく、1.4以上であるのが好ましく、1.5以上であるのが好ましく、1.6以上であるのが好ましい。
上記(2-1)については、粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が9.5以下であるのが好ましく、9.0以下であるのがより好ましく、8.5以下であるのがより好ましく、8.0以下であるのがより好ましく、7.5以下であるのがより好ましく、7.0以下であるのがより好ましく、6.5以下であるのがより好ましく、6.4以下であるのがより好ましく、6.3以下であるのがより好ましく、6.2以下であるのがより好ましく、6.1以下であるのがより好ましく、6.0以下であるのがより好ましく、5.9以下であるのがより好ましく、5.5以下であるのがより好ましく、5.0以下であるのがより好ましく、4.5以下であるのが更により好ましい。
上記(2-1)については、粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比は0.1以上であるのが好ましく、0.5以上であるのが好ましく、1.0以上であるのが好ましく、1.5以上であるのが好ましく、1.7以上であるのが好ましく、1.9以上であるのが好ましく、2.1以上であるのが好ましく、2.3以上であるのが好ましく、2.6以上であるのが好ましく、2.9以上であるのが好ましく、3.2以上であるのが好ましく、3.5以上であるのが好ましく、3.8以上であるのが好ましい。
上記(2-2)については、粗化粒子の高さが500nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比は14.5以下であるのが好ましく、14.0以下であるのが好ましく、13.9以下であるのが好ましく、13.8以下であるのが好ましく、13.5以下であるのが好ましく、13.0以下であるのが好ましく、12.5以下であるのが好ましく、12.0以下であるのが好ましく、11.5以下であるのが好ましく、11.0以下であるのが好ましく、10.5以下であるのが好ましく、10.0以下であるのが好ましく、9.5以下であるのが好ましく、9.0以下であるのがより好ましく、8.5以下であるのがより好ましく、8.0以下であるのがより好ましく、7.5以下であるのがより好ましく、7.0以下であるのがより好ましく、6.6以下であるのがより好ましく、6.5以下であるのがより好ましく、6.4以下であるのがより好ましく、6.3以下であるのがより好ましく、6.2以下であるのがより好ましく、6.1以下であるのがより好ましく、6.0以下であるのがより好ましく、5.9以下であるのがより好ましく、5.8以下であるのがより好ましく、5.7以下であるのがより好ましく、5.6以下であるのがより好ましく、5.5以下であるのがより好ましく、5.4以下であるのがより好ましく、5.3以下であるのがより好ましく、5.2以下であるのがより好ましく、5.1以下であるのがより好ましく、5.0以下であるのがより好ましく、4.9以下であるのがより好ましく、4.8以下であるのがより好ましく、4.7以下であるのがより好ましく、4.6以下であるのがより好ましく、4.5以下であるのがより好ましく、4.2以下であるのがより好ましく、3.9以下であるのがより好ましく、3.6以下であるのがより好ましく、3.4以下であるのがより好ましく、3.3以下であるのがより好ましく、3.0以下であるのがより好ましく、2.7以下であるのがより好ましく、2.5以下であるのがより好ましく、2.4以下であるのがより好ましく、2.3以下であるのが更により好ましく、1.9以下であるのが更により好ましい。
上記(2-2)については、粗化粒子の高さが500nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比は0.1以上であるのが好ましく、0.5以上であるのが好ましく、1.0以上であるのが好ましく、1.5以上であるのが好ましく、1.7以上であるのが好ましく、1.9以上であるのが好ましく、2.1以上であるのが好ましく、2.3以上であるのが好ましく、2.6以上であるのが好ましく、2.9以上であるのが好ましく、3.2以上であるのが好ましく、3.5以上であるのが好ましく、3.8以上であるのが好ましい。
上述のように粗化粒子のアスペクト比の上限を制御すると、粗化粒子の太さが同程度の粗化粒子の場合に、より粗化粒子が折れ難くすることが出来る場合があり、粉落ちをより低減することができる場合がある。また、上述のように粗化粒子のアスペクト比の下限を制御すると、表面処理銅箔と樹脂基材との密着性を向上させることが出来る場合がある。
なお、本発明の表面処理銅箔の粗化処理層の粗化粒子の太さの値は特に限定する必要は無いが典型的には、例えば5nm以上、例えば10nm以上、例えば13nm以上である。また、本発明の表面処理銅箔の粗化処理層の粗化粒子の太さの値は特に限定する必要は無いが典型的には、例えば1200nm以下、例えば1100nm以下、例えば1000nm以下、例えば900nm以下、例えば800nm以下、例えば700nm以下、例えば600nm以下、例えば500nm以下、例えば400nm以下である。
また、粗化粒子は積み重なっていてもよい。
また、粗化処理層の粗化粒子の高さが1000nm以上の粒子である場合は、粗化粒子が折れやすく粉落ちしやすい場合があるため、粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が3.0以下であるのが好ましく、2.9以下であるのが好ましく、2.8以下であるのが好ましく、2.7以下であるのが好ましく、2.6以下であるのが好ましく、2.5以下であるのが好ましく、2.4以下であるのが好ましく、2.3以下であるのが好ましく、2.2以下であるのが好ましく、2.1以下であるのが好ましく、2.0以下であるのがより好ましい。上述の範囲に粗化粒子のアスペクト比を制御することにより、粗化粒子がより折れ難くなり、より粉落ちし難くすることができる。
また、粗化処理層の粗化粒子の高さが500nm以上の粒子である場合は、粗化粒子が折れやすく粉落ちしやすい場合があるため、粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が10.0以下であるのが好ましく、9.5以下であるのが好ましく、9.0以下であるのが好ましく、8.5以下であるのが好ましく、8.0以下であるのがより好ましく、7.5以下であるのがより好ましく、7.0以下であるのがより好ましく、6.5以下であるのがより好ましく、6.0以下であるのがより好ましく、5.5以下であるのがより好ましい。上述の範囲に粗化粒子のアスペクト比を制御することにより、粗化粒子がより折れ難くなり、より粉落ちし難くすることができる。
なお、生産性をより良好にするという観点からは、前述の粗化粒子の高さは、400nm以下であることが好ましい。
また、エッチング性をより良好にするという観点からは、前述の粗化粒子の高さは、1200nm以下であることが好ましい。
本発明の粗化処理層の粗化粒子の高さ、および/または、粗化処理層の粗化粒子の太さについては、電流密度、および/または、めっき時間、および/または、めっきする際のめっき液の温度によって制御することができる。電流密度を高くすることで、粗化粒子の高さを高くし、および/または、粗化粒子の太さを大きくすることができる。電流密度を低くすることで、粗化粒子の高さを低くし、および/または、粗化粒子の太さを小さくすることができる。めっき時間を長くすることで、粗化粒子の高さを高くし、および/または、粗化粒子の太さを大きくすることができる。めっき時間を短くすることで、粗化粒子の高さを低くし、および/または、粗化粒子の太さを小さくすることができる。めっき液の温度を低くすることで、粗化粒子の高さを高くし、および/または、粗化粒子の太さを大きくすることができる。めっき液の温度を高くすることで、粗化粒子の高さを低くし、および/または、粗化粒子の太さを小さくすることができる。また、めっき液中の銅濃度を高くすることよって、粗化粒子の太さを大きくすることができる。まためっき液中の銅濃度を低くすることによって、粗化粒子の太さを小さくすることができる。
上述の様に、粗化粒子の高さを高くし、および/または、粗化粒子の太さを小さくすることで、粗化粒子のアスペクト比を大きくすることができる。また、上述の様に、粗化粒子の高さを低くし、および/または、粗化粒子の太さを大きくすることで、粗化粒子のアスペクト比を小さくすることができる。
本発明の表面処理銅箔は、粗化処理層側表面の白色板(光源をD65とし、10度視野としたときに、当該白色板のX10Y10Z10表色系(JIS Z8701 1999)の三刺激値はX10=80.7、Y10=85.6、Z10=91.5であり、L*a*b*表色系での、当該白色板の物体色はL*=94.14、a*=-0.90、b*=0.24である)の物体色を基準とする色とした場合の色差であってJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが65以下に制御されていることが好ましい。このような構成により、色差ΔE*abを上げる原因となる可能性がある粗大な粗化粒子の積層体の存在頻度をより低減することができ、粉落ちをより良好に制御することができる。本発明の表面処理銅箔の粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abは62以下であるのが好ましく、60以下であるのがより好ましく、57以下であるのがより好ましく、50.0以下であるのがより好ましい。
また、当該色差ΔE*abの下限値について、42以上に制御すると、例えば、プリント配線板の製造において銅箔表面に回路を形成する際に、銅箔と回路とのコントラストが鮮明となり、その結果、回路の視認性が良好となり、回路の位置合わせを精度良く行うことができる場合がある。また、プリント配線板の集積回路密度を上昇させるためには、レーザー穴を形成し、当該穴を通じて内層と外層とを接続させる方法が一般的であるが、このとき、表面処理銅箔の粗化処理層側表面の当該色差ΔE*abを42以上に制御すると、CCDカメラを用いた多層FPCを積層する際の位置決めの際に、PI(ポリイミド)を透かした白色ステージ上の銅箔回路位置を確認する必要があるため、位置決めの精度が向上する場合がある。また、銅は炭酸ガスレーザー等の遠赤外線~赤外線の波長域のレーザー光の吸収率が極めて低いことから、ΔE*abが42以上であることで、この吸収率の改善にもつながる場合がある。前述の色差ΔE*abは好ましくは45以上、より好ましくは47以上、より好ましくは49以上、より好ましくは50以上、より好ましくは51以上、より好ましくは52以上である。また、銅箔表面の絶縁樹脂との密着性をより良好にすることができる場合があるため、前述の色差ΔE*abは49.1以上とすることが好ましい。
本発明において「粗化処理層側表面」は、粗化処理層の表面に、耐熱層、防錆層、クロメート処理層またはシランカップリング処理層等の各種表面処理層が設けられている場合はその表面処理層表面(最表面)を意味する。
例えば、本発明において「粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*ab」は、粗化処理層の表面に、耐熱層、防錆層、クロメート処理層またはシランカップリング処理層等の各種表面処理層が設けられている場合はその表面処理層表面(最表面)のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abを示す。本発明の表面処理銅箔の粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abは52以上であるのがより好ましく、54以上であるのがより好ましい。
例えば、本発明において「粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*ab」は、粗化処理層の表面に、耐熱層、防錆層、クロメート処理層またはシランカップリング処理層等の各種表面処理層が設けられている場合はその表面処理層表面(最表面)のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abを示す。本発明の表面処理銅箔の粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abは52以上であるのがより好ましく、54以上であるのがより好ましい。
ここで、前述の色差ΔE*abは下記式で表される。下記式中の色差ΔL、Δa、Δbは、それぞれ色差計で測定され、黒/白/赤/緑/黄/青を加味し、JIS Z8730(2009)に基づくL*a*b*表色系を用いて示される総合指標であり、ΔL:白黒、Δa:赤緑、Δb:黄青として表される。当該色差(ΔL、Δa、Δb)は、HunterLab社製色差計MiniScan XE Plusを使用して測定することができる。なお、色差ΔL、Δa、Δbはそれぞれ、前述の白色板の物体色を基準とする色とした場合のJIS Z8730(2009)に基づく色差であって、ΔLはJIS Z8729(2004)に規定するL*a*b*表色系における二つの物体色のCIE明度L*の差であり、Δa、ΔbはJIS Z8729(2004)に規定するL*a*b*表色系における二つの物体色の色座標a*あるいはb*の差である。
上述の色差は、粗化処理層の形成条件によって制御することができる。具体的には、粗化処理層の形成時において、複数の元素、例えば銅、ニッケル、コバルト、タングステン、モリブデン、リン、亜鉛、錫、クロム及び鉄からなる群から選択される一種以上の元素を含む電解液を用いて、電流密度と処理時間と処理液の温度を制御することで、上述の色差を制御することができる。粗化粒子の高さ及び/または色差を制御しやすくなるため、粗化処理層は銅を含む合金であることが好ましい。電流密度を高くすることで、色差を大きくすることができる。電流密度を低くすることで、色差を小さくすることができる。めっき時間を長くすることで、色差を大きくすることができる。めっき時間を短くすることで、色差を小さくすることができる。めっき液の温度を低くすることで、色差を大きくすることができる。めっき液の温度を高くすることで、色差を小さくすることができる。
また、粗化処理液の金属組成として、銅濃度を低く、それ以外の金属濃度を高くすることにより色差を大きくすることもできる。
また、粗化処理液の金属組成として、銅濃度を低く、それ以外の金属濃度を高くすることにより色差を大きくすることもできる。
本発明の表面処理銅箔は、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度が70%以下に制御されている。表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度が70%を超えると、表面処理銅箔と樹脂とを貼り合せる際にシワやスジが生じるおそれがある。表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度は、好ましくは69%以下、より好ましくは68%以下、より好ましくは68%以下、より好ましくは67%以下、より好ましくは66%以下、更により好ましくは65%以下、更により好ましくは60%以下、更により好ましくは55%以下、更により好ましくは50%以下、更により好ましくは45%以下、更により好ましくは25%以下、更により好ましくは20%以下、更により好ましくは10%以下、更により好ましくは5%以下である。また、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度の下限は特に限定する必要はないが、典型的には例えば0.01%以上、例えば0.1%以上、例えば0.3%以上、例えば0.5%以上である。また、粉落ちをより良好に制御することができる場合があるため、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度は21%以上であることが好ましい。
表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度は表面処理前の銅箔またはキャリアのTDの光沢度、および/または、銅箔にめっきする際の電流密度、および/または、めっき時間、および/または、めっき液の温度によって制御することができる。表面処理前の銅箔またはキャリアのTDの光沢度を低くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を低くすることができる。表面処理前の銅箔またはキャリアのTDの光沢度を高くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を高くすることができる。電流密度を高くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を低くすることができる。電流密度を低くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を高くすることができる。めっき時間を長くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を低くすることができる。めっき時間を短くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を高くすることができる。めっき液の温度を低くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を低くすることができる。めっき液の温度を高くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を高くすることができる。
表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度は表面処理前の銅箔またはキャリアのTDの光沢度、および/または、銅箔にめっきする際の電流密度、および/または、めっき時間、および/または、めっき液の温度によって制御することができる。表面処理前の銅箔またはキャリアのTDの光沢度を低くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を低くすることができる。表面処理前の銅箔またはキャリアのTDの光沢度を高くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を高くすることができる。電流密度を高くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を低くすることができる。電流密度を低くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を高くすることができる。めっき時間を長くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を低くすることができる。めっき時間を短くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を高くすることができる。めっき液の温度を低くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を低くすることができる。めっき液の温度を高くすることで、表面処理銅箔の粗化処理層側表面のTDの光沢度を高くすることができる。
本発明において「粗化処理層側表面のTDの光沢度」は、粗化処理層の表面に、耐熱層、防錆層、クロメート処理層またはシランカップリング処理層等の各種表面処理層が設けられている場合はその表面処理層表面(最表面)のTDの光沢度を示す。
本発明の表面処理銅箔は、粗化処理層の粗化粒子の太さが5nm以上であるのが好ましい。粗化処理層の粗化粒子の太さが5nm以上であると、表面処理銅箔を粗化処理層側から樹脂に積層した後に、表面処理銅箔から樹脂を剥離する際のピール強度をより良好とすることができる場合がある。前述のピール強度をより良好にするという観点から、粗化処理層の粗化粒子の太さは7nm以上であるのがより好ましく、10nm以上であるのがより好ましく、15nm以上であるのがより好ましく、20nm以上であるのがより好ましく、21nm以上であるのがより好ましく、25nm以上であるのがより好ましく、27nm以上であるのがより好ましく、30nm以上であるのがより好ましく、35nm以上であるのが更により好ましく、40nm以上であるのが更により好ましい。
本発明の表面処理銅箔は、粗化処理層の粗化粒子の太さが500nm以下であるのが好ましい。粗化処理層の粗化粒子の太さが500nm以下であると、表面処理銅箔を粗化処理層側から樹脂に積層した後に、当該表面処理銅箔の不要部分をエッチングして除去することにより回路形成する際、表面処理銅箔を除去した後の樹脂表面に表面処理銅箔の残渣がより残りにくくなるという効果が生じる場合がある。前述の表面処理銅箔の残渣がより残りにくくするという観点から、粗化処理層の粗化粒子の太さは480nm以下であるのがより好ましく、460nm以下であるのがより好ましく、440nm以下であるのがより好ましく、420nm以下であるのがより好ましく、400nm以下であるのがより好ましく、380nm以下であるのがより好ましく、360nm以下であるのがより好ましく、340nm以下であるのがより好ましく、320nm以下であるのがより好ましく、300nm以下であるのがより好ましく、280nm以下であるのがより好ましく、260nm以下であるのがより好ましく、250nm以下であるのがより好ましく、240nm以下であるのが更により好ましく、220nm以下であるのが更により好ましい。また、後述する生産性をより良好するという観点から、79nm以下であるのが好ましい。
本発明の表面処理銅箔は、粗化処理層の粗化粒子の太さが500nm以下であるのが好ましい。粗化処理層の粗化粒子の太さが500nm以下であると、表面処理銅箔を粗化処理層側から樹脂に積層した後に、当該表面処理銅箔の不要部分をエッチングして除去することにより回路形成する際、表面処理銅箔を除去した後の樹脂表面に表面処理銅箔の残渣がより残りにくくなるという効果が生じる場合がある。前述の表面処理銅箔の残渣がより残りにくくするという観点から、粗化処理層の粗化粒子の太さは480nm以下であるのがより好ましく、460nm以下であるのがより好ましく、440nm以下であるのがより好ましく、420nm以下であるのがより好ましく、400nm以下であるのがより好ましく、380nm以下であるのがより好ましく、360nm以下であるのがより好ましく、340nm以下であるのがより好ましく、320nm以下であるのがより好ましく、300nm以下であるのがより好ましく、280nm以下であるのがより好ましく、260nm以下であるのがより好ましく、250nm以下であるのがより好ましく、240nm以下であるのが更により好ましく、220nm以下であるのが更により好ましい。また、後述する生産性をより良好するという観点から、79nm以下であるのが好ましい。
本発明の表面処理銅箔における粗化処理層は以下の条件によって、作製することができる。
(粗化処理層メッキ条件)
粗化処理層を形成するためのメッキ条件の一例を挙げると、下記の通りである。
液組成:銅10g/L以上25g/L以下、コバルト7g/L以上10g/L以下、ニッケル7g/L以上10g/L以下
pH:2.0以上3.0以下
液温:40℃以上60℃以下
電流密度:10A/dm2以上60A/dm2以下
めっき時間:0.2秒以上1.6秒以下
クーロン量:0.6As/dm2以上100As/dm2以下
電流密度が高い場合には、めっき液温度を上述の範囲とし、および/または、めっき時間を短くする必要がある。電流密度が低い場合には、めっき液温度を上述の範囲の高目とし、および/または、ある程度めっき時間を長くすることが必要である。
粗化処理層を形成するためのメッキ条件の一例を挙げると、下記の通りである。
液組成:銅10g/L以上25g/L以下、コバルト7g/L以上10g/L以下、ニッケル7g/L以上10g/L以下
pH:2.0以上3.0以下
液温:40℃以上60℃以下
電流密度:10A/dm2以上60A/dm2以下
めっき時間:0.2秒以上1.6秒以下
クーロン量:0.6As/dm2以上100As/dm2以下
電流密度が高い場合には、めっき液温度を上述の範囲とし、および/または、めっき時間を短くする必要がある。電流密度が低い場合には、めっき液温度を上述の範囲の高目とし、および/または、ある程度めっき時間を長くすることが必要である。
粗化処理層を形成するための液組成は以下の(A)~(E)のいずれかを用いてもよい。その他の条件は、前述の条件を用いてもよい。
(A)銅10~20g/L、ニッケル3~10g/L、リン0.1~2.0g/L
(B)銅3~10g/L、コバルト10~20g/L、ニッケル10~20g/L
(C)銅3~10g/L、コバルト10~20g/L、ニッケル10~20g/L、タングステン0.001~5g/L
(D)銅5~15g/L、ニッケル5~15g/L、モリブデン0.1~10g/L
(E)銅5~15g/L、ニッケル5~15g/L、モリブデン0.1~10g/L、リン0.1~2.0g/L
前述の粗化処理層を形成するための液は、ニッケル、コバルト、タングステン、モリブデン、リン、亜鉛、錫、クロム及び鉄の中から選択される一種以上の元素を含んでもよい。
なお、前述のように、上記粗化処理層は、本発明の表面処理銅箔の一方の表面に形成してもよく、両方の表面に形成してもよい。
(A)銅10~20g/L、ニッケル3~10g/L、リン0.1~2.0g/L
(B)銅3~10g/L、コバルト10~20g/L、ニッケル10~20g/L
(C)銅3~10g/L、コバルト10~20g/L、ニッケル10~20g/L、タングステン0.001~5g/L
(D)銅5~15g/L、ニッケル5~15g/L、モリブデン0.1~10g/L
(E)銅5~15g/L、ニッケル5~15g/L、モリブデン0.1~10g/L、リン0.1~2.0g/L
前述の粗化処理層を形成するための液は、ニッケル、コバルト、タングステン、モリブデン、リン、亜鉛、錫、クロム及び鉄の中から選択される一種以上の元素を含んでもよい。
なお、前述のように、上記粗化処理層は、本発明の表面処理銅箔の一方の表面に形成してもよく、両方の表面に形成してもよい。
<キャリア付銅箔>
本発明の別の実施の形態であるキャリア付銅箔は、キャリアの一方の面、又は、両方の面に、中間層、極薄銅層をこの順に有する。そして、前記極薄銅層が前述の本発明の一つの実施の形態である表面処理銅箔である。
本発明の別の実施の形態であるキャリア付銅箔は、キャリアの一方の面、又は、両方の面に、中間層、極薄銅層をこの順に有する。そして、前記極薄銅層が前述の本発明の一つの実施の形態である表面処理銅箔である。
<キャリア>
本発明に用いることのできるキャリアは典型的には金属箔または樹脂フィルムであり、例えば銅箔、銅合金箔、ニッケル箔、ニッケル合金箔、鉄箔、鉄合金箔、ステンレス箔、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、絶縁樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、LCP(液晶ポリマー)フィルム、フッ素樹脂フィルム、PET(ポリエチレンテレフタラート)フィルム、PP(ポリプロピレン)フィルム、ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルムの形態で提供される。
本発明に用いることのできるキャリアは典型的には圧延銅箔や電解銅箔の形態で提供される。一般的には、電解銅箔は硫酸銅めっき浴からチタンやステンレスのドラム上に銅を電解析出して製造され、圧延銅箔は圧延ロールによる塑性加工と熱処理を繰り返して製造される。銅箔の材料としてはタフピッチ銅(JIS H3100 合金番号C1100)や無酸素銅(JIS H3100 合金番号C1020またはJIS H3510 合金番号C1011)といった高純度の銅の他、例えばSn入り銅、Ag入り銅、Cr、Zr又はMg等を添加した銅合金、Ni及びSi等を添加したコルソン系銅合金のような銅合金も使用可能である。なお、本明細書において用語「銅箔」を単独で用いたときには銅合金箔も含むものとする。
本発明に用いることのできるキャリアは典型的には金属箔または樹脂フィルムであり、例えば銅箔、銅合金箔、ニッケル箔、ニッケル合金箔、鉄箔、鉄合金箔、ステンレス箔、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、絶縁樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、LCP(液晶ポリマー)フィルム、フッ素樹脂フィルム、PET(ポリエチレンテレフタラート)フィルム、PP(ポリプロピレン)フィルム、ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルムの形態で提供される。
本発明に用いることのできるキャリアは典型的には圧延銅箔や電解銅箔の形態で提供される。一般的には、電解銅箔は硫酸銅めっき浴からチタンやステンレスのドラム上に銅を電解析出して製造され、圧延銅箔は圧延ロールによる塑性加工と熱処理を繰り返して製造される。銅箔の材料としてはタフピッチ銅(JIS H3100 合金番号C1100)や無酸素銅(JIS H3100 合金番号C1020またはJIS H3510 合金番号C1011)といった高純度の銅の他、例えばSn入り銅、Ag入り銅、Cr、Zr又はMg等を添加した銅合金、Ni及びSi等を添加したコルソン系銅合金のような銅合金も使用可能である。なお、本明細書において用語「銅箔」を単独で用いたときには銅合金箔も含むものとする。
本発明に用いることのできるキャリアの厚さについても特に制限はないが、キャリアとしての役目を果たす上で適した厚さに適宜調節すればよく、例えば5μm以上とすることができる。但し、厚すぎると生産コストが高くなるので一般には35μm以下とするのが好ましい。従って、キャリアの厚みは典型的には8μm以上70μm以下であり、より典型的には12μm以上70μm以下であり、より典型的には18μm以上35μm以下である。また、原料コストを低減する観点からはキャリアの厚みは小さいことが好ましい。そのため、キャリアの厚みは、典型的には5μm以上35μm以下であり、好ましくは5μm以上18μm以下であり、好ましくは5μm以上12μm以下であり、好ましくは5μm以上11μm以下であり、好ましくは5μm以上10μm以下である。なお、キャリアの厚みが小さい場合には、キャリアの通箔の際に折れシワが発生しやすい。折れシワの発生を防止するため、例えばキャリア付銅箔製造装置の搬送ロールを平滑にすることや、搬送ロールと、その次の搬送ロールとの距離を短くすることが有効である。なお、プリント配線板の製造方法の一つである埋め込み工法(エンベッティド法(Enbedded Process))にキャリア付銅箔が用いられる場合には、キャリアの剛性が高いことが必要である。そのため、埋め込み工法に用いる場合には、キャリアの厚みは18μm以上300μm以下であることが好ましく、25μm以上150μm以下であることが好ましく、35μm以上100μm以下であることが好ましく、35μm以上70μm以下であることが更により好ましい。
なお、キャリアの極薄銅層を設ける側の表面とは反対側の表面に粗化処理層を設けてもよい。当該粗化処理層を公知の方法を用いて設けてもよく、後述の粗化処理により設けてもよい。キャリアの極薄銅層を設ける側の表面とは反対側の表面に粗化処理層を設けることは、キャリアを当該粗化処理層を有する表面側から樹脂基板などの支持体に積層する際、キャリアと樹脂基板が剥離し難くなるという利点を有する。
なお、キャリアの極薄銅層を設ける側の表面とは反対側の表面に粗化処理層を設けてもよい。当該粗化処理層を公知の方法を用いて設けてもよく、後述の粗化処理により設けてもよい。キャリアの極薄銅層を設ける側の表面とは反対側の表面に粗化処理層を設けることは、キャリアを当該粗化処理層を有する表面側から樹脂基板などの支持体に積層する際、キャリアと樹脂基板が剥離し難くなるという利点を有する。
以下に、キャリアとして電解銅箔を使用する場合の製造条件の一例を示す。
<電解液組成>
銅:90g/L以上110g/L以下
硫酸:90g/L以上110g/L以下
塩素:50ppm以上100ppm以下
レべリング剤1(ビス(3スルホプロピル)ジスルフィド):10ppm以上30ppm以下
レべリング剤2(アミン化合物):10ppm以上30ppm以下
上記のアミン化合物には以下の化学式のアミン化合物を用いることができる。
なお、本発明に用いられる電解、表面処理又はめっき等に用いられる処理液の残部は特に明記しない限り水である。
<電解液組成>
銅:90g/L以上110g/L以下
硫酸:90g/L以上110g/L以下
塩素:50ppm以上100ppm以下
レべリング剤1(ビス(3スルホプロピル)ジスルフィド):10ppm以上30ppm以下
レべリング剤2(アミン化合物):10ppm以上30ppm以下
上記のアミン化合物には以下の化学式のアミン化合物を用いることができる。
なお、本発明に用いられる電解、表面処理又はめっき等に用いられる処理液の残部は特に明記しない限り水である。
<製造条件>
電流密度:70A/dm2以上100A/dm2以下
電解液温度:50℃以上60℃以下
電解液線速:3m/sec以上5m/sec以下
電解時間:0.5分間以上10分間以下
電流密度:70A/dm2以上100A/dm2以下
電解液温度:50℃以上60℃以下
電解液線速:3m/sec以上5m/sec以下
電解時間:0.5分間以上10分間以下
<中間層>
キャリア上には中間層を設ける。キャリアと中間層との間に他の層を設けてもよい。本発明で用いる中間層は、キャリア付銅箔が絶縁基板への積層工程前にはキャリアから極薄銅層が剥離し難い一方で、絶縁基板への積層工程後にはキャリアから極薄銅層が剥離可能となるような構成であれば特に限定されない。例えば、本発明のキャリア付銅箔の中間層はCr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Zn、これらの合金、これらの水和物、これらの酸化物、有機物からなる群から選択される一種又は二種以上を含んでも良い。また、中間層は複数の層であっても良い。
また、例えば、中間層はキャリア側からCr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Znで構成された元素群から選択された一種の元素からなる単一金属層、或いは、Cr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Znで構成された元素群から選択された一種又は二種以上の元素からなる合金層を形成し、その上にCr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Znで構成された元素群から選択された一種又は二種以上の元素の水和物または酸化物、あるいは有機物からなる層、あるいはCr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Znで構成された元素群から選択された一種の元素からなる単一金属層、或いは、Cr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Znで構成された元素群から選択された一種又は二種以上の元素からなる合金層を形成することで構成することができる。
キャリア上には中間層を設ける。キャリアと中間層との間に他の層を設けてもよい。本発明で用いる中間層は、キャリア付銅箔が絶縁基板への積層工程前にはキャリアから極薄銅層が剥離し難い一方で、絶縁基板への積層工程後にはキャリアから極薄銅層が剥離可能となるような構成であれば特に限定されない。例えば、本発明のキャリア付銅箔の中間層はCr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Zn、これらの合金、これらの水和物、これらの酸化物、有機物からなる群から選択される一種又は二種以上を含んでも良い。また、中間層は複数の層であっても良い。
また、例えば、中間層はキャリア側からCr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Znで構成された元素群から選択された一種の元素からなる単一金属層、或いは、Cr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Znで構成された元素群から選択された一種又は二種以上の元素からなる合金層を形成し、その上にCr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Znで構成された元素群から選択された一種又は二種以上の元素の水和物または酸化物、あるいは有機物からなる層、あるいはCr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Znで構成された元素群から選択された一種の元素からなる単一金属層、或いは、Cr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W、P、Cu、Al、Znで構成された元素群から選択された一種又は二種以上の元素からなる合金層を形成することで構成することができる。
中間層を片面にのみ設ける場合、キャリアの反対面にはNiメッキ層などの防錆層を設けることが好ましい。なお、中間層をクロメート処理や亜鉛クロメート処理やメッキ処理で設けた場合には、クロムや亜鉛など、付着した金属の一部は水和物や酸化物となっている場合があると考えられる。
また、例えば、中間層は、キャリア上に、ニッケル、ニッケル-リン合金又はニッケル-コバルト合金と、クロムとがこの順で積層されて構成することができる。ニッケルと銅との接着力はクロムと銅の接着力よりも高いので、極薄銅層を剥離する際に、極薄銅層とクロムとの界面で剥離するようになる。また、中間層のニッケルにはキャリアから銅成分が極薄銅層へと拡散していくのを防ぐバリア効果が期待される。中間層におけるニッケルの付着量は好ましくは100μg/dm2以上40000μg/dm2以下、より好ましくは100μg/dm2以上4000μg/dm2以下、より好ましくは100μg/dm2以上2500μg/dm2以下、より好ましくは100μg/dm2以上1000μg/dm2未満であり、中間層におけるクロムの付着量は5μg/dm2以上100μg/dm2以下であることが好ましい。
また、例えば、中間層は、キャリア上に、ニッケル、ニッケル-リン合金又はニッケル-コバルト合金と、クロムとがこの順で積層されて構成することができる。ニッケルと銅との接着力はクロムと銅の接着力よりも高いので、極薄銅層を剥離する際に、極薄銅層とクロムとの界面で剥離するようになる。また、中間層のニッケルにはキャリアから銅成分が極薄銅層へと拡散していくのを防ぐバリア効果が期待される。中間層におけるニッケルの付着量は好ましくは100μg/dm2以上40000μg/dm2以下、より好ましくは100μg/dm2以上4000μg/dm2以下、より好ましくは100μg/dm2以上2500μg/dm2以下、より好ましくは100μg/dm2以上1000μg/dm2未満であり、中間層におけるクロムの付着量は5μg/dm2以上100μg/dm2以下であることが好ましい。
<極薄銅層>
中間層の上には極薄銅層を設ける。中間層と極薄銅層との間には他の層を設けてもよい。極薄銅層は、硫酸銅、ピロリン酸銅、スルファミン酸銅、シアン化銅等の電解浴を利用した電気メッキにより形成することができ、一般的な電解銅箔で使用され、高電流密度での銅箔形成が可能であることから硫酸銅浴が好ましい。極薄銅層の厚みは特に制限はないが、一般的にはキャリアよりも薄く、例えば12μm以下である。典型的には0.5μm以上12μm以下であり、より典型的には1μm以上5μm以下、更に典型的には1.5μm以上5μm以下、更に典型的には2μm以上5μm以下である。なお、キャリアの両面に極薄銅層を設けてもよい。
中間層の上には極薄銅層を設ける。中間層と極薄銅層との間には他の層を設けてもよい。極薄銅層は、硫酸銅、ピロリン酸銅、スルファミン酸銅、シアン化銅等の電解浴を利用した電気メッキにより形成することができ、一般的な電解銅箔で使用され、高電流密度での銅箔形成が可能であることから硫酸銅浴が好ましい。極薄銅層の厚みは特に制限はないが、一般的にはキャリアよりも薄く、例えば12μm以下である。典型的には0.5μm以上12μm以下であり、より典型的には1μm以上5μm以下、更に典型的には1.5μm以上5μm以下、更に典型的には2μm以上5μm以下である。なお、キャリアの両面に極薄銅層を設けてもよい。
このようにして、キャリアと、キャリア上に積層された中間層と、中間層の上に積層された極薄銅層とを備えたキャリア付銅箔が製造される。キャリア付銅箔自体の使用方法は当業者に周知であるが、例えば極薄銅層の表面を紙基材フェノール樹脂、紙基材エポキシ樹脂、合成繊維布基材エポキシ樹脂、ガラス布・紙複合基材エポキシ樹脂、ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂及びガラス布基材エポキシ樹脂、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム等の絶縁基板に貼り合わせて熱圧着後にキャリアを剥がして銅張積層板とし、絶縁基板に接着した極薄銅層を目的とする導体パターンにエッチングし、最終的にプリント配線板を製造することができる。
キャリア付銅箔自体の使用方法は当業者に周知であるが、例えば極薄銅層の表面を紙基材フェノール樹脂、紙基材エポキシ樹脂、合成繊維布基材エポキシ樹脂、ガラス布・紙複合基材エポキシ樹脂、ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂及びガラス布基材エポキシ樹脂、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム等の絶縁基板に貼り合わせて熱圧着後にキャリアを剥がして銅張積層板とし、絶縁基板に接着した極薄銅層を目的とする導体パターンにエッチングし、最終的にプリント配線板を製造することができる。
<その他の表面処理>
粗化処理後に、Ni、Co、Cu、Znの単体またはNiの合金、Coの合金、Cuの合金、Znの合金、または、Ni、Co、Cu、Znの群から選択される一種以上の元素を含む合金等で耐熱層または防錆層を形成しても良く、更にその表面にクロメート処理、シランカップリング処理などの処理を施してもよい。すなわち、粗化処理層の表面に、耐熱層、防錆層、クロメート処理層及びシランカップリング処理層からなる群から選択された1種以上の層を形成してもよい。なお、上述の耐熱層、防錆層、クロメート処理層、シランカップリング処理層はそれぞれ複数の層で形成されてもよい(例えば2層以上、3層以上など)。
粗化処理後に、Ni、Co、Cu、Znの単体またはNiの合金、Coの合金、Cuの合金、Znの合金、または、Ni、Co、Cu、Znの群から選択される一種以上の元素を含む合金等で耐熱層または防錆層を形成しても良く、更にその表面にクロメート処理、シランカップリング処理などの処理を施してもよい。すなわち、粗化処理層の表面に、耐熱層、防錆層、クロメート処理層及びシランカップリング処理層からなる群から選択された1種以上の層を形成してもよい。なお、上述の耐熱層、防錆層、クロメート処理層、シランカップリング処理層はそれぞれ複数の層で形成されてもよい(例えば2層以上、3層以上など)。
本明細書において、クロメート処理層とは無水クロム酸、クロム酸、二クロム酸、クロム酸塩または二クロム酸塩を含む液で処理された層のことをいう。クロメート処理層はCo、Fe、Ni、Mo、Zn、Ta、Cu、Al、P、W、Sn、AsおよびTi等の元素(金属、合金、酸化物、窒化物、硫化物等どのような形態でもよい)を含んでもよい。クロメート処理層の具体例としては、無水クロム酸または二クロム酸カリウム水溶液で処理したクロメート処理層や、無水クロム酸または二クロム酸カリウムおよび亜鉛を含む処理液で処理したクロメート処理層等が挙げられる。
耐熱層、防錆層としては公知の耐熱層、防錆層を用いることができる。例えば、耐熱層および/または防錆層はニッケル、亜鉛、錫、コバルト、モリブデン、銅、タングステン、リン、ヒ素、クロム、バナジウム、チタン、アルミニウム、金、銀、白金族元素、鉄、タンタルの群から選ばれる1種以上の元素を含む層であってもよく、ニッケル、亜鉛、錫、コバルト、モリブデン、銅、タングステン、リン、ヒ素、クロム、バナジウム、チタン、アルミニウム、金、銀、白金族元素、鉄、タンタルの群から選ばれる1種以上の元素からなる金属層または合金層であってもよい。また、耐熱層および/または防錆層は前述の元素を含む酸化物、窒化物、珪化物を含んでもよい。また、耐熱層および/または防錆層はニッケル-亜鉛合金を含む層であってもよい。また、耐熱層および/または防錆層はニッケル-亜鉛合金層であってもよい。前記ニッケル-亜鉛合金層は、不可避不純物を除き、ニッケルを50wt%以上99wt%以下、亜鉛を50wt%以上1wt%以下含有するものであってもよい。前記ニッケル-亜鉛合金層の亜鉛及びニッケルの合計付着量が5mg/m2以上1000mg/m2以下、好ましくは10mg/m2以上500mg/m2以下、好ましくは20mg/m2以上100mg/m2以下であってもよい。また、前記ニッケル-亜鉛合金を含む層または前記ニッケル-亜鉛合金層のニッケルの付着量と亜鉛の付着量との比(=ニッケルの付着量/亜鉛の付着量)が1.5以上10以下であることが好ましい。また、前記ニッケル-亜鉛合金を含む層または前記ニッケル-亜鉛合金層のニッケルの付着量は0.5mg/m2以上500mg/m2以下であることが好ましく、1mg/m2以上50mg/m2以下であることがより好ましい。耐熱層および/または防錆層がニッケル-亜鉛合金を含む層である場合、スルーホールやビアホール等の内壁部がデスミア液と接触したときに銅箔と樹脂基板との界面がデスミア液に浸食され難く、銅箔と樹脂基板との密着性が向上する。
シランカップリング処理層は、公知のシランカップリング剤を使用して形成してもよく、エポキシ系シラン、アミノ系シラン、メタクリロキシ系シラン、メルカプト系シラン、ビニル系シラン、イミダゾール系シラン、トリアジン系シランなどのシランカップリング剤などを使用して形成してもよい。なお、このようなシランカップリング剤は、2種以上混合して使用してもよい。中でも、アミノ系シランカップリング剤又はエポキシ系シランカップリング剤を用いて形成したものであることが好ましい。
また、銅箔、極薄銅層、粗化処理層、耐熱層、防錆層、シランカップリング処理層またはクロメート処理層の表面に、国際公開番号WO2008/053878、特開2008-111169号、特許第5024930号、国際公開番号WO2006/028207、特許第4828427号、国際公開番号WO2006/134868、特許第5046927号、国際公開番号WO2007/105635、特許第5180815号、特開2013-19056号に記載の表面処理を行うことができる。また、銅箔、極薄銅層、粗化処理層、耐熱層、防錆層、シランカップリング処理層またはクロメート処理層の表面に、公知の表面処理を行うことができる。
<樹脂層>
表面処理銅箔は粗化処理層側表面に樹脂層を備えた樹脂層付き表面処理銅箔であっても良い。前記樹脂層は接着剤であってもよく、接着用の半硬化状態(Bステージ)の絶縁樹脂層であってもよい。半硬化状態(Bステージ)とは、その表面に指で触れても粘着感はなく、該絶縁樹脂層を重ね合わせて保管することができ、更に加熱処理を受けると硬化反応が起こる状態のことを含む。
表面処理銅箔は粗化処理層側表面に樹脂層を備えた樹脂層付き表面処理銅箔であっても良い。前記樹脂層は接着剤であってもよく、接着用の半硬化状態(Bステージ)の絶縁樹脂層であってもよい。半硬化状態(Bステージ)とは、その表面に指で触れても粘着感はなく、該絶縁樹脂層を重ね合わせて保管することができ、更に加熱処理を受けると硬化反応が起こる状態のことを含む。
また前記樹脂層は熱硬化性樹脂を含んでもよく、熱可塑性樹脂であってもよい。また、前記樹脂層は熱可塑性樹脂を含んでもよい。その種類は格別限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、多官能性シアン酸エステル化合物、マレイミド化合物、ポリマレイミド化合物、マレイミド系樹脂、芳香族マレイミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルスルホン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂ポリマー、ゴム性樹脂、ポリアミン、芳香族ポリアミン、ポリアミドイミド樹脂、ゴム変成エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、カルボキシル基変性アクリロニトリル-ブタジエン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ビスマレイミドトリアジン樹脂、熱硬化性ポリフェニレンオキサイド樹脂、シアネートエステル系樹脂、カルボン酸の無水物、多価カルボン酸の無水物、架橋可能な官能基を有する線状ポリマー、ポリフェニレンエーテル樹脂、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン、リン含有フェノール化合物、ナフテン酸マンガン、2,2-ビス(4-グリシジルフェニル)プロパン、ポリフェニレンエーテル-シアネート系樹脂、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂、シアノエステル樹脂、フォスファゼン系樹脂、ゴム変成ポリアミドイミド樹脂、イソプレン、水素添加型ポリブタジエン、ポリビニルブチラール、フェノキシ、高分子エポキシ、芳香族ポリアミド、フッ素樹脂、ビスフェノール、ブロック共重合ポリイミド樹脂およびシアノエステル樹脂の群から選択される一種以上を含む樹脂を好適なものとして挙げることができる。
また前記エポキシ樹脂は、分子内に2個以上のエポキシ基を有するものであって、電気・電子材料用途に用いることのできるものであれば、特に問題なく使用できる。また、前記エポキシ樹脂は分子内に2個以上のグリシジル基を有する化合物を用いてエポキシ化したエポキシ樹脂が好ましい。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ブロム化(臭素化)エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ゴム変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、N,N-ジグリシジルアニリン等のグリシジルアミン化合物、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル等のグリシジルエステル化合物、リン含有エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、の群から選ばれる1種又は2種以上を混合して用いることができ、又は前記エポキシ樹脂の水素添加体やハロゲン化体を用いることができる。
前記リン含有エポキシ樹脂として公知のリンを含有するエポキシ樹脂を用いることができる。また、前記リン含有エポキシ樹脂は例えば、分子内に2以上のエポキシ基を備える9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイドからの誘導体として得られるエポキシ樹脂であることが好ましい。
前記リン含有エポキシ樹脂として公知のリンを含有するエポキシ樹脂を用いることができる。また、前記リン含有エポキシ樹脂は例えば、分子内に2以上のエポキシ基を備える9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイドからの誘導体として得られるエポキシ樹脂であることが好ましい。
前記樹脂層は公知の樹脂、樹脂硬化剤、化合物、硬化促進剤、誘電体(無機化合物及び/または有機化合物を含む誘電体、金属酸化物を含む誘電体等どのような誘電体を用いてもよい)、反応触媒、架橋剤、ポリマー、プリプレグ、骨格材等を含んでよい。また、前記樹脂層は例えば国際公開番号WO2008/004399、国際公開番号WO2008/053878、国際公開番号WO2009/084533、特開平11-5828号、特開平11-140281号、特許第3184485号、国際公開番号WO97/02728、特許第3676375号、特開2000-43188号、特許第3612594号、特開2002-179772号、特開2002-359444号、特開2003-304068号、特許第3992225号、特開2003-249739号、特許第4136509号、特開2004-82687号、特許第4025177号、特開2004-349654号、特許第4286060号、特開2005-262506号、特許第4570070号、特開2005-53218号、特許第3949676号、特許第4178415号、国際公開番号WO2004/005588、特開2006-257153号、特開2007-326923号、特開2008-111169号、特許第5024930号、国際公開番号WO2006/028207、特許第4828427号、特開2009-67029号、国際公開番号WO2006/134868、特許第5046927号、特開2009-173017号、国際公開番号WO2007/105635、特許第5180815号、国際公開番号WO2008/114858、国際公開番号WO2009/008471、特開2011-14727号、国際公開番号WO2009/001850、国際公開番号WO2009/145179、国際公開番号WO2011/068157、特開2013-19056号に記載されている物質(樹脂、樹脂硬化剤、化合物、硬化促進剤、誘電体、反応触媒、架橋剤、ポリマー、プリプレグ、骨格材等)および/または樹脂層の形成方法、形成装置を用いて形成してもよい。前記樹脂層は公知の樹脂層の形成方法、形成装置を用いて形成してもよい。
上述したこれらの樹脂を例えばMEK(メチルエチルケトン)、トルエンなどの溶剤に溶解して樹脂液とし、これを前記極薄銅層上、あるいは前記耐熱層、防錆層、あるいは前記クロメート皮膜層、あるいは前記シランカップリング剤層の上に、例えばロールコータ法などによって塗布し、ついで必要に応じて加熱乾燥して溶剤を除去しBステージ状態にする。乾燥には例えば熱風乾燥炉を用いればよく、乾燥温度は100℃以上250℃以下、好ましくは130℃以上200℃以下であればよい。
前記樹脂層を備えたキャリア付銅箔(樹脂付きキャリア付銅箔)は、その樹脂層を基材に重ね合わせたのち全体を熱圧着して該樹脂層を熱硬化せしめ、ついでキャリアを剥離して極薄銅層を表出せしめ(当然に表出するのは該極薄銅層の中間層側の表面である)、そこに所定の配線パターンを形成するという態様で使用される。
この樹脂付きキャリア付銅箔を使用すると、多層プリント配線基板の製造時におけるプリプレグ材の使用枚数を減らすことができる。しかも、樹脂層の厚みを層間絶縁が確保できるような厚みにしたり、プリプレグ材を全く使用していなくても銅張積層板を製造することができる。またこのとき、基材の表面に絶縁樹脂をアンダーコートして表面の平滑性を更に改善することもできる。
なお、プリプレグ材を使用しない場合には、プリプレグ材の材料コストが節約され、また積層工程も簡略になるので経済的に有利となり、しかも、プリプレグ材の厚み分だけ製造される多層プリント配線基板の厚みは薄くなり、1層の厚みが100μm以下である極薄の多層プリント配線基板を製造することができるという利点がある。
この樹脂層の厚みは0.1μm以上80μm以下であることが好ましい。樹脂層の厚みが0.1μmより薄くなると、接着力が低下し、プリプレグ材を介在させることなくこの樹脂付きキャリア付銅箔を内層材を備えた基材に積層したときに、内層材の回路との間の層間絶縁を確保することが困難になる場合がある。
一方、樹脂層の厚みを80μmより厚くすると、1回の塗布工程で目的厚みの樹脂層を形成することが困難となり、余分な材料費と工数がかかるため経済的に不利となる。更には、形成された樹脂層はその可撓性が劣るので、ハンドリング時にクラックなどが発生しやすくなり、また内層材との熱圧着時に過剰な樹脂流れが起こって円滑な積層が困難になる場合がある。
更に、この樹脂付きキャリア付銅箔のもう一つの製品形態としては、前記極薄銅層上、あるいは前記耐熱層、防錆層、あるいは前記クロメート処理層、あるいは前記シランカップリング処理層の上に樹脂層で被覆し、半硬化状態とした後、ついでキャリアを剥離して、キャリアが存在しない樹脂付き銅箔の形で製造することも可能である。
プリント配線板に電子部品類を搭載することで、プリント回路板が完成する。本発明において、「プリント配線板」にはこのように電子部品類が搭載されたプリント配線板およびプリント回路板およびプリント基板も含まれることとする。
また、当該プリント配線板を用いて電子機器を作製してもよく、当該電子部品類が搭載されたプリント回路板を用いて電子機器を作製してもよく、当該電子部品類が搭載されたプリント基板を用いて電子機器を作製してもよい。以下に、本発明に係るキャリア付銅箔を用いたプリント配線板の製造工程の例を幾つか示す。なお、キャリア付銅箔の極薄銅層として本発明の表面処理銅箔を用いても同様にプリント配線板を製造することができる。
また、当該プリント配線板を用いて電子機器を作製してもよく、当該電子部品類が搭載されたプリント回路板を用いて電子機器を作製してもよく、当該電子部品類が搭載されたプリント基板を用いて電子機器を作製してもよい。以下に、本発明に係るキャリア付銅箔を用いたプリント配線板の製造工程の例を幾つか示す。なお、キャリア付銅箔の極薄銅層として本発明の表面処理銅箔を用いても同様にプリント配線板を製造することができる。
本発明に係るプリント配線板の製造方法の一実施形態においては、本発明に係るキャリア付銅箔と絶縁基板とを準備する工程、前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、前記キャリア付銅箔と絶縁基板を極薄銅層側が絶縁基板と対向するように積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程を経て銅張積層板を形成し、その後、セミアディティブ法、モディファイドセミアディティブ法、パートリーアディティブ法及びサブトラクティブ法の何れかの方法によって、回路を形成する工程を含む。絶縁基板は内層回路入りのものとすることも可能である。
本発明において、セミアディティブ法とは、絶縁基板又は銅箔シード層上に薄い無電解めっきを行い、パターンを形成後、電気めっき及びエッチングを用いて導体パターンを形成する方法を指す。
従って、セミアディティブ法を用いた本発明に係るプリント配線板の製造方法の一実施形態においては、本発明に係るキャリア付銅箔と絶縁基板とを準備する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法によりすべて除去する工程、
前記極薄銅層をエッチングにより除去することにより露出した前記樹脂にスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記樹脂および前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の上にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストに対して露光し、その後、回路が形成される領域のめっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストが除去された前記回路が形成される領域に、電解めっき層を設ける工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記回路が形成される領域以外の領域にある無電解めっき層をフラッシュエッチングなどにより除去する工程、
を含む。
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法によりすべて除去する工程、
前記極薄銅層をエッチングにより除去することにより露出した前記樹脂にスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記樹脂および前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の上にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストに対して露光し、その後、回路が形成される領域のめっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストが除去された前記回路が形成される領域に、電解めっき層を設ける工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記回路が形成される領域以外の領域にある無電解めっき層をフラッシュエッチングなどにより除去する工程、
を含む。
セミアディティブ法を用いた本発明に係るプリント配線板の製造方法の別の一実施形態においては、本発明に係るキャリア付銅箔と絶縁基板とを準備する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と、前記絶縁樹脂基板とにスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法によりすべて除去する工程、
前記極薄銅層をエッチング等により除去することにより露出した前記樹脂および前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の上にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストに対して露光し、その後、回路が形成される領域のめっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストが除去された前記回路が形成される領域に、電解めっき層を設ける工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記回路が形成される領域以外の領域にある無電解めっき層をフラッシュエッチングなどにより除去する工程、
を含む。
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と、前記絶縁樹脂基板とにスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法によりすべて除去する工程、
前記極薄銅層をエッチング等により除去することにより露出した前記樹脂および前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の上にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストに対して露光し、その後、回路が形成される領域のめっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストが除去された前記回路が形成される領域に、電解めっき層を設ける工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記回路が形成される領域以外の領域にある無電解めっき層をフラッシュエッチングなどにより除去する工程、
を含む。
セミアディティブ法を用いた本発明に係るプリント配線板の製造方法の別の一実施形態においては、本発明に係るキャリア付銅箔と絶縁基板とを準備する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と、前記絶縁樹脂基板とにスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法によりすべて除去する工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記極薄銅層をエッチング等により除去することにより露出した前記樹脂および前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の上にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストに対して露光し、その後、回路が形成される領域のめっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストが除去された前記回路が形成される領域に、電解めっき層を設ける工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記回路が形成される領域以外の領域にある無電解めっき層をフラッシュエッチングなどにより除去する工程、
を含む。
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と、前記絶縁樹脂基板とにスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法によりすべて除去する工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記極薄銅層をエッチング等により除去することにより露出した前記樹脂および前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の上にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストに対して露光し、その後、回路が形成される領域のめっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストが除去された前記回路が形成される領域に、電解めっき層を設ける工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記回路が形成される領域以外の領域にある無電解めっき層をフラッシュエッチングなどにより除去する工程、
を含む。
セミアディティブ法を用いた本発明に係るプリント配線板の製造方法の別の一実施形態においては、本発明に係るキャリア付銅箔と絶縁基板とを準備する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法によりすべて除去する工程、
前記極薄銅層をエッチングにより除去することにより露出した前記樹脂の表面について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の上にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストに対して露光し、その後、回路が形成される領域のめっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストが除去された前記回路が形成される領域に、電解めっき層を設ける工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記回路が形成される領域以外の領域にある無電解めっき層及び極薄銅層をフラッシュエッチングなどにより除去する工程、
を含む。
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法によりすべて除去する工程、
前記極薄銅層をエッチングにより除去することにより露出した前記樹脂の表面について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の上にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストに対して露光し、その後、回路が形成される領域のめっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストが除去された前記回路が形成される領域に、電解めっき層を設ける工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記回路が形成される領域以外の領域にある無電解めっき層及び極薄銅層をフラッシュエッチングなどにより除去する工程、
を含む。
本発明において、モディファイドセミアディティブ法とは、絶縁層上に金属箔を積層し、めっきレジストにより非回路形成部を保護し、電解めっきにより回路形成部の銅厚付けを行った後、レジストを除去し、前記回路形成部以外の金属箔を(フラッシュ)エッチングで除去することにより、絶縁層上に回路を形成する方法を指す。
従って、モディファイドセミアディティブ法を用いた本発明に係るプリント配線板の製造方法の一実施形態においては、本発明に係るキャリア付銅箔と絶縁基板とを準備する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と絶縁基板にスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層表面にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストを設けた後に、電解めっきにより回路を形成する工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストを除去することにより露出した極薄銅層をフラッシュエッチングにより除去する工程、
を含む。
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と絶縁基板にスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層表面にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストを設けた後に、電解めっきにより回路を形成する工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストを除去することにより露出した極薄銅層をフラッシュエッチングにより除去する工程、
を含む。
モディファイドセミアディティブ法を用いた本発明に係るプリント配線板の製造方法の別の一実施形態においては、本発明に係るキャリア付銅箔と絶縁基板とを準備する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層の上にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストに対して露光し、その後、回路が形成される領域のめっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストが除去された前記回路が形成される領域に、電解めっき層を設ける工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記回路が形成される領域以外の領域にある無電解めっき層及び極薄銅層をフラッシュエッチングなどにより除去する工程、
を含む。
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層の上にめっきレジストを設ける工程、
前記めっきレジストに対して露光し、その後、回路が形成される領域のめっきレジストを除去する工程、
前記めっきレジストが除去された前記回路が形成される領域に、電解めっき層を設ける工程、
前記めっきレジストを除去する工程、
前記回路が形成される領域以外の領域にある無電解めっき層及び極薄銅層をフラッシュエッチングなどにより除去する工程、
を含む。
本発明において、パートリーアディティブ法とは、導体層を設けてなる基板、必要に応じてスルーホールやバイアホール用の孔を穿けてなる基板上に触媒核を付与し、エッチングして導体回路を形成し、必要に応じてソルダレジストまたはメッキレジストを設けた後に、前記導体回路上、スルーホールやバイアホールなどに無電解めっき処理によって厚付けを行うことにより、プリント配線板を製造する方法を指す。
従って、パートリーアディティブ法を用いた本発明に係るプリント配線板の製造方法の一実施形態においては、本発明に係るキャリア付銅箔と絶縁基板とを準備する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と絶縁基板にスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について触媒核を付与する工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層表面にエッチングレジストを設ける工程、
前記エッチングレジストに対して露光し、回路パターンを形成する工程、
前記極薄銅層および前記触媒核を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法により除去して、回路を形成する工程、
前記エッチングレジストを除去する工程、
前記極薄銅層および前記触媒核を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法により除去して露出した前記絶縁基板表面に、ソルダレジストまたはメッキレジストを設ける工程、
前記ソルダレジストまたはメッキレジストが設けられていない領域に無電解めっき層を設ける工程、
を含む。
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と絶縁基板にスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について触媒核を付与する工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層表面にエッチングレジストを設ける工程、
前記エッチングレジストに対して露光し、回路パターンを形成する工程、
前記極薄銅層および前記触媒核を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法により除去して、回路を形成する工程、
前記エッチングレジストを除去する工程、
前記極薄銅層および前記触媒核を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法により除去して露出した前記絶縁基板表面に、ソルダレジストまたはメッキレジストを設ける工程、
前記ソルダレジストまたはメッキレジストが設けられていない領域に無電解めっき層を設ける工程、
を含む。
本発明において、サブトラクティブ法とは、銅張積層板上の銅箔の不要部分を、エッチングなどによって、選択的に除去して、導体パターンを形成する方法を指す。
従って、サブトラクティブ法を用いた本発明に係るプリント配線板の製造方法の一実施形態においては、本発明に係るキャリア付銅箔と絶縁基板とを準備する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と絶縁基板にスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の表面に、電解めっき層を設ける工程、
前記電解めっき層または/および前記極薄銅層の表面にエッチングレジストを設ける工程、
前記エッチングレジストに対して露光し、回路パターンを形成する工程、
前記極薄銅層および前記無電解めっき層および前記電解めっき層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法により除去して、回路を形成する工程、
前記エッチングレジストを除去する工程、
を含む。
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と絶縁基板にスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の表面に、電解めっき層を設ける工程、
前記電解めっき層または/および前記極薄銅層の表面にエッチングレジストを設ける工程、
前記エッチングレジストに対して露光し、回路パターンを形成する工程、
前記極薄銅層および前記無電解めっき層および前記電解めっき層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法により除去して、回路を形成する工程、
前記エッチングレジストを除去する工程、
を含む。
サブトラクティブ法を用いた本発明に係るプリント配線板の製造方法の別の一実施形態においては、本発明に係るキャリア付銅箔と絶縁基板とを準備する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と絶縁基板にスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の表面にマスクを形成する工程、
マスクが形成されいない前記無電解めっき層の表面に電解めっき層を設ける工程、
前記電解めっき層または/および前記極薄銅層の表面にエッチングレジストを設ける工程、
前記エッチングレジストに対して露光し、回路パターンを形成する工程、
前記極薄銅層および前記無電解めっき層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法により除去して、回路を形成する工程、
前記エッチングレジストを除去する工程、
を含む。
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層する工程、
前記キャリア付銅箔と絶縁基板を積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程、
前記キャリアを剥がして露出した極薄銅層と絶縁基板にスルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域についてデスミア処理を行う工程、
前記スルーホールまたは/およびブラインドビアを含む領域について無電解めっき層を設ける工程、
前記無電解めっき層の表面にマスクを形成する工程、
マスクが形成されいない前記無電解めっき層の表面に電解めっき層を設ける工程、
前記電解めっき層または/および前記極薄銅層の表面にエッチングレジストを設ける工程、
前記エッチングレジストに対して露光し、回路パターンを形成する工程、
前記極薄銅層および前記無電解めっき層を酸などの腐食溶液を用いたエッチングやプラズマなどの方法により除去して、回路を形成する工程、
前記エッチングレジストを除去する工程、
を含む。
スルーホールまたは/およびブラインドビアを設ける工程、及びその後のデスミア工程は行わなくてもよい。
ここで、本発明のキャリア付銅箔を用いたプリント配線板の製造方法の具体例を図面を用いて詳細に説明する。
まず、図1-Aに示すように、表面に粗化処理層が形成された極薄銅層を有するキャリア付銅箔(1層目)を準備する。
次に、図1-Bに示すように、極薄銅層の粗化処理層上にレジストを塗布し、露光・現像を行い、レジストを所定の形状にエッチングする。
次に、図1-Cに示すように、回路用のめっきを形成した後、レジストを除去することで、所定の形状の回路めっきを形成する。
次に、図2-Dに示すように、回路めっきを覆うように(回路めっきが埋没するように)極薄銅層上に埋め込み樹脂を設けて樹脂層を積層し、続いて別のキャリア付銅箔(2層目)を極薄銅層側から接着させる。
次に、図2-Eに示すように、2層目のキャリア付銅箔からキャリアを剥がす。
次に、図2-Fに示すように、樹脂層の所定位置にレーザー穴あけを行い、回路めっきを露出させてブラインドビアを形成する。
次に、図3-Gに示すように、ブラインドビアに銅を埋め込みビアフィルを形成する。
次に、図3-Hに示すように、ビアフィル上に、上記図1-B及び図1-Cのようにして回路めっきを形成する。
次に、図3-Iに示すように、1層目のキャリア付銅箔からキャリアを剥がす。
次に、図4-Jに示すように、フラッシュエッチングにより両表面の極薄銅層を除去し、樹脂層内の回路めっきの表面を露出させる。
次に、図4-Kに示すように、樹脂層内の回路めっき上にバンプを形成し、当該はんだ上に銅ピラーを形成する。このようにして本発明のキャリア付銅箔を用いたプリント配線板を作製する。
なお、上述のプリント配線板の製造方法で、「極薄銅層」をキャリアに、「キャリア」を極薄銅層に読み替えて、キャリア付銅箔のキャリア側の表面に回路を形成して、樹脂で回路を埋め込み、プリント配線板を製造することも可能である。
まず、図1-Aに示すように、表面に粗化処理層が形成された極薄銅層を有するキャリア付銅箔(1層目)を準備する。
次に、図1-Bに示すように、極薄銅層の粗化処理層上にレジストを塗布し、露光・現像を行い、レジストを所定の形状にエッチングする。
次に、図1-Cに示すように、回路用のめっきを形成した後、レジストを除去することで、所定の形状の回路めっきを形成する。
次に、図2-Dに示すように、回路めっきを覆うように(回路めっきが埋没するように)極薄銅層上に埋め込み樹脂を設けて樹脂層を積層し、続いて別のキャリア付銅箔(2層目)を極薄銅層側から接着させる。
次に、図2-Eに示すように、2層目のキャリア付銅箔からキャリアを剥がす。
次に、図2-Fに示すように、樹脂層の所定位置にレーザー穴あけを行い、回路めっきを露出させてブラインドビアを形成する。
次に、図3-Gに示すように、ブラインドビアに銅を埋め込みビアフィルを形成する。
次に、図3-Hに示すように、ビアフィル上に、上記図1-B及び図1-Cのようにして回路めっきを形成する。
次に、図3-Iに示すように、1層目のキャリア付銅箔からキャリアを剥がす。
次に、図4-Jに示すように、フラッシュエッチングにより両表面の極薄銅層を除去し、樹脂層内の回路めっきの表面を露出させる。
次に、図4-Kに示すように、樹脂層内の回路めっき上にバンプを形成し、当該はんだ上に銅ピラーを形成する。このようにして本発明のキャリア付銅箔を用いたプリント配線板を作製する。
なお、上述のプリント配線板の製造方法で、「極薄銅層」をキャリアに、「キャリア」を極薄銅層に読み替えて、キャリア付銅箔のキャリア側の表面に回路を形成して、樹脂で回路を埋め込み、プリント配線板を製造することも可能である。
上記別のキャリア付銅箔(2層目)は、本発明のキャリア付銅箔を用いてもよく、従来のキャリア付銅箔を用いてもよく、さらに通常の銅箔を用いてもよい。また、図3-Hに示される2層目の回路上に、さらに回路を1層或いは複数層形成してもよく、それらの回路形成をセミアディティブ法、サブトラクティブ法、パートリーアディティブ法又はモディファイドセミアディティブ法のいずれかの方法によって行ってもよい。
上述のようなプリント配線板の製造方法によれば、回路めっきが樹脂層に埋め込まれた構成となっているため、例えば図4-Jに示すようなフラッシュエッチングによる極薄銅層の除去の際に、回路めっきが樹脂層によって保護され、その形状が保たれ、これにより微細回路の形成が容易となる。また、回路めっきが樹脂層によって保護されるため、耐マイグレーション性が向上し、回路の配線の導通が良好に抑制される。このため、微細回路の形成が容易となる。また、図4-J及び図4-Kに示すようにフラッシュエッチングによって極薄銅層を除去したとき、回路めっきの露出面が樹脂層から凹んだ形状となるため、当該回路めっき上にバンプが、さらにその上に銅ピラーがそれぞれ形成しやすくなり、製造効率が向上する。
なお、埋め込み樹脂には公知の樹脂、プリプレグを用いることができる。例えば、BT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂やBT樹脂を含浸させたガラス布であるプリプレグ、味の素ファインテクノ株式会社製ABFフィルムやABFを用いることができる。また、前記埋め込み樹脂には本明細書に記載の樹脂層および/または樹脂および/またはプリプレグを使用することができる。
また、前記一層目に用いられるキャリア付銅箔は、当該キャリア付銅箔の表面に基板または樹脂層を有してもよい。当該基板または樹脂層を有することで一層目に用いられるキャリア付銅箔は支持され、しわが入り難くなるため、生産性が向上するという利点がある。なお、前記基板または樹脂層には、前記一層目に用いられるキャリア付銅箔を支持する効果するものであれば、全ての基板または樹脂層を用いることが出来る。例えば前記基板または樹脂層として本願明細書に記載のキャリア、プリプレグ、樹脂層や公知のキャリア、プリプレグ、樹脂層、金属板、金属箔、無機化合物の板、無機化合物の箔、有機化合物の板、有機化合物の箔を用いることができる。
また、本発明のプリント配線板の製造方法は、本発明のキャリア付銅箔の前記極薄銅層側表面または前記キャリア側表面と樹脂基板とを積層する工程、前記樹脂基板と積層した極薄銅層側表面または前記キャリア側表面とは反対側のキャリア付銅箔の表面に、樹脂層と回路を、少なくとも1回設ける工程、及び、前記樹脂層及び回路を形成した後に、前記キャリア付銅箔から前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させる工程を含むプリント配線板の製造方法(コアレス工法)であってもよい。当該コアレス工法について、具体的な例としては、まず、本発明のキャリア付銅箔の極薄銅層側表面またはキャリア側表面と樹脂基板とを積層して積層体(銅張積層板、銅張積層体ともいう)を製造する。その後、樹脂基板と積層した極薄銅層側表面または前記キャリア側表面とは反対側のキャリア付銅箔の表面に樹脂層を形成する。キャリア側表面又は極薄銅層側表面に形成した樹脂層には、さらに別のキャリア付銅箔をキャリア側又は極薄銅層側から積層してもよい。また、樹脂基板又は樹脂又はプリプレグを中心として、当該樹脂基板又は樹脂又はプリプレグの両方の表面側に、キャリア/中間層/極薄銅層の順あるいは極薄銅層/中間層/キャリアの順でキャリア付銅箔が積層された構成を有する積層体あるいは「キャリア/中間層/極薄銅層/樹脂基板又は樹脂又はプリプレグ/キャリア/中間層/極薄銅層」の順に積層された構成を有する積層体あるいは「キャリア/中間層/極薄銅層/樹脂基板/キャリア/中間層/極薄銅層」の順に積層された構成を有する積層体あるいは「極薄銅層/中間層/キャリア/樹脂基板/キャリア/中間層/極薄銅層」の順に積層された構成を有する積層体を上述のプリント配線板の製造方法(コアレス工法)に用いてもよい。そして、当該積層体の両端の極薄銅層あるいはキャリアの露出した表面には、別の樹脂層を設け、さらに銅層又は金属層を設けた後、当該銅層又は金属層を加工することで回路を形成してもよい。さらに、別の樹脂層を当該回路上に、当該回路を埋め込むように設けても良い。また、このような回路及び樹脂層の形成を1回以上行ってもよい(ビルドアップ工法)。そして、このようにして形成した積層体(以下、積層体Bとも言う)について、それぞれのキャリア付銅箔の極薄銅層またはキャリアをキャリアまたは極薄銅層から剥離させてコアレス基板を作製することができる。なお、前述のコアレス基板の作製には、2つのキャリア付銅箔を用いて、後述する極薄銅層/中間層/キャリア/キャリア/中間層/極薄銅層の構成を有する積層体や、キャリア/中間層/極薄銅層/極薄銅層/中間層/キャリアの構成を有する積層体や、キャリア/中間層/極薄銅層/キャリア/中間層/極薄銅層の構成を有する積層体を作製し、当該積層体を中心に用いることもできる。これら積層体(以下、積層体Aとも言う)の両側の極薄銅層またはキャリアの表面に樹脂層及び回路を1回以上設け、樹脂層及び回路を1回以上設けた後に、それぞれのキャリア付銅箔の極薄銅層またはキャリアをキャリアまたは極薄銅層から剥離させてコアレス基板を作製することができる。前述の積層体は、極薄銅層の表面、キャリアの表面、キャリアとキャリアとの間、極薄銅層と極薄銅層との間、極薄銅層とキャリアとの間には他の層を有してもよい。他の層は樹脂基板または樹脂層であってもよい。なお、本明細書において「極薄銅層の表面」、「極薄銅層側表面」、「極薄銅層表面」、「キャリアの表面」、「キャリア側表面」、「キャリア表面」、「積層体の表面」、「積層体表面」は、極薄銅層、キャリア、積層体が、極薄銅層表面、キャリア表面、積層体表面に他の層を有する場合には、当該他の層の表面(最表面)を含む概念とする。また、積層体は極薄銅層/中間層/キャリア/キャリア/中間層/極薄銅層の構成を有することが好ましい。当該積層体を用いてコアレス基板を作製した際、コアレス基板側に極薄銅層が配置されるため、モディファイドセミアディティブ法を用いてコアレス基板上に回路を形成しやすくなるためである。また、極薄銅層の厚みは薄いため、当該極薄銅層の除去がしやすく、極薄銅層の除去後にセミアディティブ法を用いて、コアレス基板上に回路を形成しやすくなるためである。
なお、本明細書において、「積層体A」または「積層体B」と特に記載していない「積層体」は、少なくとも積層体A及び積層体Bを含む積層体を示す。
なお、本明細書において、「積層体A」または「積層体B」と特に記載していない「積層体」は、少なくとも積層体A及び積層体Bを含む積層体を示す。
なお、上述のコアレス基板の製造方法において、キャリア付銅箔または上述の積層体(積層体Aを含む)の端面の一部または全部を樹脂で覆うことにより、ビルドアップ工法でプリント配線板を製造する際に、中間層または積層体を構成する1つのキャリア付銅箔ともう1つのキャリア付銅箔の間のへの薬液の染み込みを防止することができ、薬液の染み込みによる極薄銅層とキャリアの分離やキャリア付銅箔の腐食を防止することができ、歩留りを向上させることができる。ここで用いる「キャリア付銅箔の端面の一部または全部を覆う樹脂」または「積層体の端面の一部または全部を覆う樹脂」としては、樹脂層に用いることができる樹脂または公知の樹脂を使用することができる。また、上述のコアレス基板の製造方法において、キャリア付銅箔または積層体において平面視したときにキャリア付銅箔または積層体の積層部分(キャリアと極薄銅層との積層部分、または、1つのキャリア付銅箔ともう1つのキャリア付銅箔との積層部分)の外周の少なくとも一部が樹脂又はプリプレグで覆ってもよい。また、上述のコアレス基板の製造方法で形成する積層体(積層体A)は、一対のキャリア付銅箔を互いに分離可能に接触させて構成されていてもよい。また、当該キャリア付銅箔において平面視したときにキャリア付銅箔または積層体の積層部分(キャリアと極薄銅層との積層部分、または、1つのキャリア付銅箔ともう1つのキャリア付銅箔との積層部分)の外周の全体又は積層部分の全面にわたって樹脂又はプリプレグで覆われてなるものであってもよい。また、平面視した場合に樹脂又はプリプレグはキャリア付銅箔または積層体または積層体の積層部分よりも大きい方が好ましく、当該樹脂又はプリプレグをキャリア付銅箔または積層体の両面に積層し、キャリア付銅箔または積層体が樹脂又はプリプレグにより袋とじ(包まれている)されている構成を有する積層体とすることが好ましい。このような構成とすることにより、キャリア付銅箔または積層体を平面視したときに、キャリア付銅箔または積層体の積層部分が樹脂又はプリプレグにより覆われ、他の部材がこの部分の側方向、すなわち積層方向に対して横からの方向から当たることを防ぐことができるようになり、結果としてハンドリング中のキャリアと極薄銅層またはキャリア付銅箔同士の剥がれを少なくすることができる。また、キャリア付銅箔または積層体の積層部分の外周を露出しないように樹脂又はプリプレグで覆うことにより、前述したような薬液処理工程におけるこの積層部分の界面への薬液の浸入を防ぐことができ、キャリア付銅箔の腐食や侵食を防ぐことができる。なお、積層体の一対のキャリア付銅箔から一つのキャリア付銅箔を分離する際、またはキャリア付銅箔のキャリアと銅箔(極薄銅層)を分離する際には、樹脂又はプリプレグで覆われているキャリア付銅箔又は積層体の積層部分(キャリアと極薄銅層との積層部分、または、1つのキャリア付銅箔ともう1つのキャリア付銅箔との積層部分)が樹脂又はプリプレグ等により強固に密着している場合には、当該積層部分等を切断等により除去する必要が生じる場合がある。
本発明の積層体は、2つの本発明のキャリア付銅箔を有しても良い。具体的には、本発明のキャリア付銅箔をキャリア側又は極薄銅層側から、もう一つの本発明のキャリア付銅箔のキャリア側または極薄銅層側に積層して積層体を構成してもよい。また、前記一つのキャリア付銅箔の前記キャリア側表面又は前記極薄銅層側表面と前記もう一つのキャリア付銅箔の前記キャリア側表面又は前記極薄銅層側表面とが、必要に応じて接着剤を介して、直接積層させて得られた積層体であってもよい。また、前記一つのキャリア付銅箔のキャリア又は極薄銅層と、前記もう一つのキャリア付銅箔のキャリア又は極薄銅層とが接合されていてもよい。ここで、当該「接合」は、キャリア又は極薄銅層が表面処理層を有する場合は、当該表面処理層を介して互いに接合されている態様も含む。また、当該積層体の端面の一部または全部が樹脂により覆われていてもよい。
キャリア同士、極薄銅層同士、キャリアと極薄銅層、キャリア付銅箔同士の積層は、単に重ね合わせる他、例えば以下の方法で行うことができる。
(a)冶金的接合方法:融接(アーク溶接、TIG(タングステン・イナート・ガス)溶接、MIG(メタル・イナート・ガス)溶接、抵抗溶接、シーム溶接、スポット溶接)、圧接(超音波溶接、摩擦撹拌溶接)、ろう接;
(b)機械的接合方法:かしめ、リベットによる接合(セルフピアッシングリベットによる接合、リベットによる接合)、ステッチャー;
(c)物理的接合方法:接着剤、(両面)粘着テープ
(a)冶金的接合方法:融接(アーク溶接、TIG(タングステン・イナート・ガス)溶接、MIG(メタル・イナート・ガス)溶接、抵抗溶接、シーム溶接、スポット溶接)、圧接(超音波溶接、摩擦撹拌溶接)、ろう接;
(b)機械的接合方法:かしめ、リベットによる接合(セルフピアッシングリベットによる接合、リベットによる接合)、ステッチャー;
(c)物理的接合方法:接着剤、(両面)粘着テープ
一方のキャリアの一部若しくは全部と他方のキャリアの一部若しくは全部若しくは極薄銅層の一部若しくは全部とを、上記接合方法を用いて接合することにより、一方のキャリアと他方のキャリアまたは極薄銅層を積層し、キャリア同士またはキャリアと極薄銅層を分離可能に接触させて構成される積層体を製造することができる。一方のキャリアと他方のキャリアまたは極薄銅層とが弱く接合されて、一方のキャリアと他方のキャリアまたは極薄銅層とが積層されている場合には、一方のキャリアと他方のキャリアまたは極薄銅層との接合部を除去しないでも、一方のキャリアと他方のキャリアまたは極薄銅層とは分離可能である。また、一方のキャリアと他方のキャリアまたは極薄銅層とが強く接合されている場合には、一方のキャリアと他方のキャリアまたは極薄銅層とが接合されている箇所を切断や化学研磨(エッチング等)、機械研磨等により除去することにより、一方のキャリアと他方のキャリアまたは極薄銅層を分離することができる。
また、このように構成した積層体に樹脂層と回路を、少なくとも1回設ける工程、及び、前記樹脂層及び回路を少なくとも1回形成した後に、前記積層体のキャリア付銅箔から前記極薄銅層又はキャリアを剥離させる工程を実施することでコアを有さないプリント配線板を作製することができる。なお、当該積層体の一方または両方の表面に、樹脂層と回路を設けてもよい。
前述した積層体に用いる樹脂基板、樹脂層、樹脂、プリプレグは、本明細書に記載した樹脂層であってもよく、本明細書に記載した樹脂層に用いる樹脂、樹脂硬化剤、化合物、硬化促進剤、誘電体、反応触媒、架橋剤、ポリマー、プリプレグ、骨格材等を含んでもよい。なお、前述のキャリア付銅箔または積層体は平面視したときに樹脂又はプリプレグ又は樹脂基板又は樹脂層よりも小さくてもよい。なお、前述または後述の樹脂基板、樹脂層、樹脂、プリプレグと本発明の表面処理銅箔とを積層して銅張積層板を製造することができる。そして、当該銅張積層板の表面処理銅箔をエッチング等により銅配線に加工することにより、プリント配線板を製造することができる。
前述した積層体に用いる樹脂基板、樹脂層、樹脂、プリプレグは、本明細書に記載した樹脂層であってもよく、本明細書に記載した樹脂層に用いる樹脂、樹脂硬化剤、化合物、硬化促進剤、誘電体、反応触媒、架橋剤、ポリマー、プリプレグ、骨格材等を含んでもよい。なお、前述のキャリア付銅箔または積層体は平面視したときに樹脂又はプリプレグ又は樹脂基板又は樹脂層よりも小さくてもよい。なお、前述または後述の樹脂基板、樹脂層、樹脂、プリプレグと本発明の表面処理銅箔とを積層して銅張積層板を製造することができる。そして、当該銅張積層板の表面処理銅箔をエッチング等により銅配線に加工することにより、プリント配線板を製造することができる。
また、樹脂基板はプリント配線板等に適用可能な特性を有するものであれば特に制限を受けないが、例えば、リジッドPWB用に紙基材フェノール樹脂、紙基材エポキシ樹脂、合成繊維布基材エポキシ樹脂、ガラス布・紙複合基材エポキシ樹脂、ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂及びガラス布基材エポキシ樹脂等を使用し、FPC用にポリエステルフィルムやポリイミドフィルム、LCP(液晶ポリマー)フィルム、フッ素樹脂フィルム、低誘電率ポリイミド樹脂フィルム、COP(シクロオレフィンポリマー)フィルム等を使用する事ができる。なお、LCP(液晶ポリマー)フィルムやフッ素樹脂フィルムを用いた場合、ポリイミドフィルムを用いた場合よりも、当該フィルムと表面処理銅箔とのピール強度が小さくなる傾向にある。よって、LCP(液晶ポリマー)フィルムやフッ素樹脂フィルムを用いた場合には、銅回路を形成後、銅回路をカバーレイで覆うことによって、当該フィルムと銅回路とが剥がれ難くし、ピール強度の低下による当該フィルムと銅回路との剥離を防止することができる。
なお、LCP(液晶ポリマー)フィルムやフッ素樹脂フィルムや低誘電率ポリイミド樹脂フィルムやCOP(シクロオレフィンポリマー)樹脂フィルムは誘電正接が小さいため、LCP(液晶ポリマー)フィルムやフッ素樹脂フィルムや低誘電率ポリイミド樹脂フィルムやCOP(シクロオレフィンポリマー)樹脂フィルムと本発明に係る表面処理銅箔とを用いた銅張積層板、プリント配線板、プリント回路板は高周波回路(高周波で信号の伝送を行う回路)用途に適する。また、本発明に係る表面処理銅箔は粗化粒子のアスペクト比が所定の形状に制御されているため、高周波回路用途にも適する。なお、本明細書では誘電正接の値が0.01以下であるポリイミド樹脂を、低誘電率ポリイミド樹脂とする。誘電正接は、一般社団法人 日本電子回路工業会の「プリント配線板用銅張積層板試験方法 比誘電率及び誘電正接」JPCA-TM001-2007に記載されているトリプレート共振器法により測定可能である。また、銅箔と絶縁基材とを接着剤を介して貼り合せて銅張積層板を形成してもよい。前述の接着剤には公知の接着剤を用いることができる。また、前述の接着剤には低誘電率接着剤を用いることが好ましい。本明細書では誘電率が3.5以下である接着剤を低誘電率接着剤とした。なお、本明細書において誘電率(基材誘電率、基板誘電率、樹脂の誘電率)および誘電正接(基材誘電正接、基板誘電正接、樹脂の誘電正接)の値は、信号周波数が1GHzである場合の誘電率および誘電正接の値を意味する。
また、本発明の表面処理銅箔またはキャリア付銅箔は、リチウムイオン二次電池等の二次電池の負極集電体等の電池材料にも好適に用いられる。本発明の表面処理銅箔またはキャリア付銅箔は粗化粒子のアスペクト比、および、光沢度が所定の範囲に制御されているため、前述のように制御をされていない表面処理銅箔、キャリア付銅箔と比べて、以下の利点を有する。本発明の表面処理銅箔またはキャリア付銅箔は活物質との密着性に優れる。また、粗化粒子の脱落が少ないため、表面処理銅またはキャリア付銅箔の表面へ活物質を設ける工程等において、製造設備の粗化粒子による汚染を低減することができる。また、本発明の表面処理銅箔またはキャリア付銅箔を、例えば、電池または二次電池の集電体として用い、当該表面処理銅箔またはキャリア付銅箔のその上に活物質薄膜を形成して電極を作製することができる。そして、最終的には前述の電極を電極とする(正極又は負極のいずれでもよい)とする電池または二次電池を製造することができる。活物質薄膜を集電体上に形成する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、CVD法、スパッタリング法、蒸着法、溶射法、活物質を含む液体を集電体上に塗布およびその後乾燥をする方法またはめっき法などが挙げられる。これらの薄膜形成方法の中でも、CVD法、スパッタリング法、及び蒸着法が特に好ましく用いられる。また、集電体の上に中間層を形成し、この中間層の上に活物質薄膜を形成してもよい。本発明の表面処理銅箔またはキャリア付銅箔は公知の電極、公知の集電体、公知の電池に用いることができる。公知の電池としては例えばリチウムイオン二次電池、全固体二次電池、空気電池(リチウム-空気電池、亜鉛-空気電池等)、ナトリウムイオン電池、マグネシウムイオン電池、多価イオン電池、正極に硫黄系物質を用いた二次電池、正極に酸化還元活性を示す有機物を用いた二次電池、ニッケル・カドミウム電池、マンガン電池(乾電池)、アルカリ電池(乾電池)、リチウム電池(乾電池)等が挙げられる。公知の電極、公知の集電体としては前述の公知の電池に用いられる電極、集電体が挙げられる。
以下、実施例及び比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例のみに制限されるものではない。すなわち、本発明に含まれる他の態様または変形を包含するものである。
・実施例1~34、比較例1~13、15、参考例14
表1に記載の条件で作製した各種銅箔を準備し、一方の表面に、粗化処理として表2、3に記載の条件にてめっき処理を行った。なお、参考例14については、表3に記載の通り、処理1及び処理2をこの順で行った。処理1については、処理1-1の電流密度及びめっき時間の処理を行った後に、処理1-2の電流密度及びめっき時間の処理を行った。
また、実施例19~23については表1に記載の金属箔を各種キャリアとして準備し、下記条件で、キャリアの表面に中間層を形成し、中間層の表面に極薄銅層を形成した。そして、極薄銅層の表面に粗化処理として表2、3に記載の条件でめっきを行った。
・実施例1~34、比較例1~13、15、参考例14
表1に記載の条件で作製した各種銅箔を準備し、一方の表面に、粗化処理として表2、3に記載の条件にてめっき処理を行った。なお、参考例14については、表3に記載の通り、処理1及び処理2をこの順で行った。処理1については、処理1-1の電流密度及びめっき時間の処理を行った後に、処理1-2の電流密度及びめっき時間の処理を行った。
また、実施例19~23については表1に記載の金属箔を各種キャリアとして準備し、下記条件で、キャリアの表面に中間層を形成し、中間層の表面に極薄銅層を形成した。そして、極薄銅層の表面に粗化処理として表2、3に記載の条件でめっきを行った。
・実施例19
<中間層>
(1)Ni層(Niめっき)
キャリアに対して、以下の条件でロール・トウ・ロール型の連続メッキラインで電気メッキすることにより1000μg/dm2の付着量のNi層を形成した。具体的なメッキ条件を以下に記す。
硫酸ニッケル:270g/L以上280g/L以下
塩化ニッケル:35g/L以上45g/L以下
酢酸ニッケル:10g/L以上20g/L以下
ホウ酸:30g/L以上40g/L以下
光沢剤:サッカリン、ブチンジオール等
ドデシル硫酸ナトリウム:55ppm以上75ppm以下
pH:4以上6以下
浴温:55℃以上65℃以下
電流密度:10A/dm2以下
(2)Cr層(電解クロメート処理)
次に、(1)にて形成したNi層表面を水洗及び酸洗後、引き続き、ロール・トウ・ロール型の連続メッキライン上でNi層の上に11μg/dm2の付着量のCr層を以下の条件で電解クロメート処理することにより付着させた。
重クロム酸カリウム1g/L以上10g/L以下、亜鉛0g/L
pH:7以上10以下
液温:40℃以上60℃以下
電流密度:2A/dm2以下
<極薄銅層>
次に、(2)にて形成したCr層表面を水洗及び酸洗後、引き続き、ロール・トウ・ロール型の連続メッキライン上で、Cr層の上に厚み3μmの極薄銅層を以下の条件で電気メッキすることにより形成し、キャリア付極薄銅箔を作製した。
銅濃度:90g/L以上110g/L以下
硫酸濃度:90g/L以上110g/L以下
塩化物イオン濃度:50ppm以上90ppm以下
レベリング剤1(ビス(3スルホプロピル)ジスルフィド):10ppm以上30ppm以下
レベリング剤2(アミン化合物):10ppm以上30ppm以下
なお、レベリング剤2として下記のアミン化合物を用いた。
(上記化学式中、R1及びR2はヒドロキシアルキル基、エーテル基、アリール基、芳香族置換アルキル基、不飽和炭化水素基、アルキル基からなる一群から選ばれるものである。)
電解液温度:50℃以上80℃以下
電流密度:100A/dm2以下
電解液線速:1.5m/sec以上5m/sec以下
<中間層>
(1)Ni層(Niめっき)
キャリアに対して、以下の条件でロール・トウ・ロール型の連続メッキラインで電気メッキすることにより1000μg/dm2の付着量のNi層を形成した。具体的なメッキ条件を以下に記す。
硫酸ニッケル:270g/L以上280g/L以下
塩化ニッケル:35g/L以上45g/L以下
酢酸ニッケル:10g/L以上20g/L以下
ホウ酸:30g/L以上40g/L以下
光沢剤:サッカリン、ブチンジオール等
ドデシル硫酸ナトリウム:55ppm以上75ppm以下
pH:4以上6以下
浴温:55℃以上65℃以下
電流密度:10A/dm2以下
(2)Cr層(電解クロメート処理)
次に、(1)にて形成したNi層表面を水洗及び酸洗後、引き続き、ロール・トウ・ロール型の連続メッキライン上でNi層の上に11μg/dm2の付着量のCr層を以下の条件で電解クロメート処理することにより付着させた。
重クロム酸カリウム1g/L以上10g/L以下、亜鉛0g/L
pH:7以上10以下
液温:40℃以上60℃以下
電流密度:2A/dm2以下
<極薄銅層>
次に、(2)にて形成したCr層表面を水洗及び酸洗後、引き続き、ロール・トウ・ロール型の連続メッキライン上で、Cr層の上に厚み3μmの極薄銅層を以下の条件で電気メッキすることにより形成し、キャリア付極薄銅箔を作製した。
銅濃度:90g/L以上110g/L以下
硫酸濃度:90g/L以上110g/L以下
塩化物イオン濃度:50ppm以上90ppm以下
レベリング剤1(ビス(3スルホプロピル)ジスルフィド):10ppm以上30ppm以下
レベリング剤2(アミン化合物):10ppm以上30ppm以下
なお、レベリング剤2として下記のアミン化合物を用いた。
電解液温度:50℃以上80℃以下
電流密度:100A/dm2以下
電解液線速:1.5m/sec以上5m/sec以下
・実施例20
<中間層>
(1)Ni-Mo層(ニッケルモリブデン合金めっき)
キャリアに対して、以下の条件でロール・トウ・ロール型の連続メッキラインで電気メッキすることにより3000μg/dm2の付着量のNi-Mo層を形成した。具体的なメッキ条件を以下に記す。
(液組成)硫酸Ni六水和物:50g/dm3、モリブデン酸ナトリウム二水和物:60g/dm3、クエン酸ナトリウム:90g/dm3
(液温)30℃
(電流密度)1A/dm2以上4A/dm2以下
(通電時間)3秒以上25秒以下
<極薄銅層>
(1)で形成したNi-Mo層の上に極薄銅層を形成した。極薄銅層の厚みを1.5μmとした以外は実施例19と同様の条件で極薄銅層を形成した。
<中間層>
(1)Ni-Mo層(ニッケルモリブデン合金めっき)
キャリアに対して、以下の条件でロール・トウ・ロール型の連続メッキラインで電気メッキすることにより3000μg/dm2の付着量のNi-Mo層を形成した。具体的なメッキ条件を以下に記す。
(液組成)硫酸Ni六水和物:50g/dm3、モリブデン酸ナトリウム二水和物:60g/dm3、クエン酸ナトリウム:90g/dm3
(液温)30℃
(電流密度)1A/dm2以上4A/dm2以下
(通電時間)3秒以上25秒以下
<極薄銅層>
(1)で形成したNi-Mo層の上に極薄銅層を形成した。極薄銅層の厚みを1.5μmとした以外は実施例19と同様の条件で極薄銅層を形成した。
・実施例21
<中間層>
(1)Ni層(Niめっき)
実施例19と同じ条件でNi層を形成した。
(2)有機物層(有機物層形成処理)
次に、(1)にて形成したNi層表面を水洗及び酸洗後、引き続き、下記の条件でNi層表面に対して濃度1g/L以上30g/L以下のCBTA(カルボキシベンゾトリアゾール)を含む、液温40℃、pH5の水溶液を、20秒間以上120秒間以下シャワーリングして噴霧することにより有機物層を形成した。
<極薄銅層>
(2)で形成した有機物層の上に極薄銅層を形成した。極薄銅層の厚みを5μmとした以外は実施例19と同様の条件で極薄銅層を形成した。
<中間層>
(1)Ni層(Niめっき)
実施例19と同じ条件でNi層を形成した。
(2)有機物層(有機物層形成処理)
次に、(1)にて形成したNi層表面を水洗及び酸洗後、引き続き、下記の条件でNi層表面に対して濃度1g/L以上30g/L以下のCBTA(カルボキシベンゾトリアゾール)を含む、液温40℃、pH5の水溶液を、20秒間以上120秒間以下シャワーリングして噴霧することにより有機物層を形成した。
<極薄銅層>
(2)で形成した有機物層の上に極薄銅層を形成した。極薄銅層の厚みを5μmとした以外は実施例19と同様の条件で極薄銅層を形成した。
・実施例22、23
<中間層>
(1)Co-Mo層(コバルトモリブデン合金めっき)
キャリアに対して、以下の条件でロール・トウ・ロール型の連続メッキラインで電気メッキすることにより4000μg/dm2の付着量のCo-Mo層を形成した。具体的なメッキ条件を以下に記す。
(液組成)硫酸Co:50g/dm3、モリブデン酸ナトリウム二水和物:60g/dm3、クエン酸ナトリウム:90g/dm3
(液温)30℃
(電流密度)1A/dm2以上4A/dm2以下
(通電時間)3秒以上25秒以下
<極薄銅層>
(1)で形成したCo-Mo層の上に極薄銅層を形成した。実施例22の極薄銅層の厚みを3μm、実施例23の極薄銅層の厚みを1μmとした以外は実施例19と同様の条件で極薄銅層を形成した。
<中間層>
(1)Co-Mo層(コバルトモリブデン合金めっき)
キャリアに対して、以下の条件でロール・トウ・ロール型の連続メッキラインで電気メッキすることにより4000μg/dm2の付着量のCo-Mo層を形成した。具体的なメッキ条件を以下に記す。
(液組成)硫酸Co:50g/dm3、モリブデン酸ナトリウム二水和物:60g/dm3、クエン酸ナトリウム:90g/dm3
(液温)30℃
(電流密度)1A/dm2以上4A/dm2以下
(通電時間)3秒以上25秒以下
<極薄銅層>
(1)で形成したCo-Mo層の上に極薄銅層を形成した。実施例22の極薄銅層の厚みを3μm、実施例23の極薄銅層の厚みを1μmとした以外は実施例19と同様の条件で極薄銅層を形成した。
上述の粗化処理としてめっき処理(表2、3に記載)を行った後、表5に記載の通り実施例1~18、24~34、比較例9~12、15について次の耐熱層、および/または、防錆層形成のためのめっき処理、および/または、シランカップリング処理を行った。なお、表5に記載の、「Ni-Co」、「Ni-Co(2)」、「Ni-Co(3)」、「Ni-P」、「Ni-Zn」、「Ni-Zn(2)」、「Ni-Zn(3)」、「Ni-W」、「クロメート」、「シランカップリング処理」は下記の表面処理を意味する。
耐熱層1の形成条件を以下に示す。
・耐熱層1
[Ni-Co]:ニッケル-コバルト合金めっき
液組成 :ニッケル5g/L以上20g/L以下、コバルト1g/L以上8g/L以下
pH :2以上3以下
液温 :40℃以上60℃以下
電流密度 :5A/dm2以上20A/dm2以下
クーロン量:10As/dm2以上20As/dm2以下
[Ni-Co(2)]:ニッケル-コバルト合金めっき
液組成 :ニッケル5g/L以上20g/L以下、コバルト1g/L以上8g/L以下
pH :2以上3以下
液温 :40℃以上60℃以下
電流密度 :5A/dm2以上20A/dm2以下
クーロン量:35As/dm2以上50As/dm2以下
[Ni-Co(3)]:ニッケル-コバルト合金めっき
液組成 :ニッケル5g/L以上20g/L以下、コバルト1g/L以上8g/L以下
pH :2以上3以下
液温 :40℃以上60℃以下
電流密度 :5A/dm2以上20A/dm2以下
クーロン量:25As/dm2以上35As/dm2以下
[Ni-P]:ニッケル-リン合金めっき
液組成 :ニッケル5g/L以上20g/L以下、リン2g/L以上8g/L以下
pH :2以上3以下
液温 :40℃以上60℃以下
電流密度 :5A/dm2以上20A/dm2以下
クーロン量:10As/dm2以上20As/dm2以下
・耐熱層2
[Ni-Zn]:ニッケル-亜鉛合金めっき
表5の耐熱層2の欄に記載がある実施例、比較例については上記耐熱層1を施した銅箔上に、耐熱層2を形成した。なお、比較例9~12については耐熱層1を設けずに耐熱層2を形成した。耐熱層2の形成条件を以下に示す。
液組成 :ニッケル2g/L以上30g/L以下、亜鉛2g/L以上30g/L以下
pH :3以上4以下
液温 :30℃以上50℃以下
電流密度 :1A/dm2以上2A/dm2以下
クーロン量:1As/dm2以上2As/dm2以下
[Ni-Zn(2)]:ニッケル-亜鉛合金めっき
液組成 :ニッケル2g/L以上30g/L以下、亜鉛2g/L以上30g/L以下
pH :3以上4以下
液温 :30℃以上50℃以下
電流密度 :1A/dm2以上2A/dm2以下
クーロン量:3As/dm2以上4As/dm2以下
[Ni-Zn(3)]:ニッケル-亜鉛合金めっき
液組成 :ニッケル2g/L以上30g/L以下、亜鉛2g/L以上30g/L以下
pH :3以上4以下
液温 :30℃以上50℃以下
電流密度 :1A/dm2以上2A/dm2以下
クーロン量:2As/dm2以上3As/dm2以下
[Ni-W]:ニッケル-タングステン合金めっき
液組成 :ニッケル2g/L以上30g/L以下、タングステン0.5g/L以上20g/L以下
pH :3以上4以下
液温 :30℃以上50℃以下
電流密度 :1A/dm2以上2A/dm2以下
クーロン量:1As/dm2以上2As/dm2以下
・防錆層
[クロメート]:クロメート処理
上記耐熱層1及び/または2を施した銅箔上または上記耐熱層を施していない銅箔上に、実施例23以外の銅箔についてさらに防錆層を形成した。防錆層の形成条件を以下に示す。
液組成 :重クロム酸カリウム1g/L以上10g/L以下、亜鉛0g/L以上5g/L以下
pH :3以上4以下
液温 :50℃以上60℃以下
電流密度 :0A/dm2以上2A/dm2以下(浸漬クロメート処理のため)
クーロン量:0As/dm2以上2As/dm2以下(浸漬クロメート処理のため)
・耐候性層
上記耐熱層1、2及び防錆層を施した銅箔上に、さらに耐候性層を形成した。形成条件を以下に示す。
アミノ基を有するシランカップリング剤として、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(実施例1~5、12~17、19~21、23~26、比較例1~13、参考例14)、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン(実施例6~10)、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン(実施例11)、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン(実施例18)で、塗布・乾燥を行い、耐候性層を形成した。これらのシランカップリング剤を2種以上の組み合わせで用いることもできる。同様に比較例1~12においては、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシランで塗布・乾燥を行い、耐候性層を形成した。
耐熱層1の形成条件を以下に示す。
・耐熱層1
[Ni-Co]:ニッケル-コバルト合金めっき
液組成 :ニッケル5g/L以上20g/L以下、コバルト1g/L以上8g/L以下
pH :2以上3以下
液温 :40℃以上60℃以下
電流密度 :5A/dm2以上20A/dm2以下
クーロン量:10As/dm2以上20As/dm2以下
[Ni-Co(2)]:ニッケル-コバルト合金めっき
液組成 :ニッケル5g/L以上20g/L以下、コバルト1g/L以上8g/L以下
pH :2以上3以下
液温 :40℃以上60℃以下
電流密度 :5A/dm2以上20A/dm2以下
クーロン量:35As/dm2以上50As/dm2以下
[Ni-Co(3)]:ニッケル-コバルト合金めっき
液組成 :ニッケル5g/L以上20g/L以下、コバルト1g/L以上8g/L以下
pH :2以上3以下
液温 :40℃以上60℃以下
電流密度 :5A/dm2以上20A/dm2以下
クーロン量:25As/dm2以上35As/dm2以下
[Ni-P]:ニッケル-リン合金めっき
液組成 :ニッケル5g/L以上20g/L以下、リン2g/L以上8g/L以下
pH :2以上3以下
液温 :40℃以上60℃以下
電流密度 :5A/dm2以上20A/dm2以下
クーロン量:10As/dm2以上20As/dm2以下
・耐熱層2
[Ni-Zn]:ニッケル-亜鉛合金めっき
表5の耐熱層2の欄に記載がある実施例、比較例については上記耐熱層1を施した銅箔上に、耐熱層2を形成した。なお、比較例9~12については耐熱層1を設けずに耐熱層2を形成した。耐熱層2の形成条件を以下に示す。
液組成 :ニッケル2g/L以上30g/L以下、亜鉛2g/L以上30g/L以下
pH :3以上4以下
液温 :30℃以上50℃以下
電流密度 :1A/dm2以上2A/dm2以下
クーロン量:1As/dm2以上2As/dm2以下
[Ni-Zn(2)]:ニッケル-亜鉛合金めっき
液組成 :ニッケル2g/L以上30g/L以下、亜鉛2g/L以上30g/L以下
pH :3以上4以下
液温 :30℃以上50℃以下
電流密度 :1A/dm2以上2A/dm2以下
クーロン量:3As/dm2以上4As/dm2以下
[Ni-Zn(3)]:ニッケル-亜鉛合金めっき
液組成 :ニッケル2g/L以上30g/L以下、亜鉛2g/L以上30g/L以下
pH :3以上4以下
液温 :30℃以上50℃以下
電流密度 :1A/dm2以上2A/dm2以下
クーロン量:2As/dm2以上3As/dm2以下
[Ni-W]:ニッケル-タングステン合金めっき
液組成 :ニッケル2g/L以上30g/L以下、タングステン0.5g/L以上20g/L以下
pH :3以上4以下
液温 :30℃以上50℃以下
電流密度 :1A/dm2以上2A/dm2以下
クーロン量:1As/dm2以上2As/dm2以下
・防錆層
[クロメート]:クロメート処理
上記耐熱層1及び/または2を施した銅箔上または上記耐熱層を施していない銅箔上に、実施例23以外の銅箔についてさらに防錆層を形成した。防錆層の形成条件を以下に示す。
液組成 :重クロム酸カリウム1g/L以上10g/L以下、亜鉛0g/L以上5g/L以下
pH :3以上4以下
液温 :50℃以上60℃以下
電流密度 :0A/dm2以上2A/dm2以下(浸漬クロメート処理のため)
クーロン量:0As/dm2以上2As/dm2以下(浸漬クロメート処理のため)
・耐候性層
上記耐熱層1、2及び防錆層を施した銅箔上に、さらに耐候性層を形成した。形成条件を以下に示す。
アミノ基を有するシランカップリング剤として、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(実施例1~5、12~17、19~21、23~26、比較例1~13、参考例14)、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン(実施例6~10)、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン(実施例11)、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン(実施例18)で、塗布・乾燥を行い、耐候性層を形成した。これらのシランカップリング剤を2種以上の組み合わせで用いることもできる。同様に比較例1~12においては、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシランで塗布・乾燥を行い、耐候性層を形成した。
なお、圧延銅箔は以下のように製造した。表1に示す組成の銅インゴットを製造し、熱間圧延を行った後、300℃以上800℃以下の連続焼鈍ラインの焼鈍と冷間圧延を繰り返して1mm以上2mm以下厚の圧延板を得た。この圧延板を300℃以上800℃以下の連続焼鈍ラインで焼鈍して再結晶させ、表1の厚みまで表1に記載の条件で最終冷間圧延し、銅箔を得た。表1の「種類」の欄の「タフピッチ銅」はJIS H3100 C1100に規格されているタフピッチ銅を、「無酸素銅」はJIS H3100 C1020に規格されている無酸素銅を示す。また、「タフピッチ銅+Ag:100ppm」はタフピッチ銅にAgを100質量ppm添加したことを意味する。
電解銅箔はJX金属社製電解銅箔HLP箔を用いた。なお、実施例19~23については析出面(電解銅箔製造時に電解ドラムに接している側の面とは反対側の面)に所定の表面処理や中間層、極薄銅層の形成を行った。また、表1の電解銅箔については析出面側の表面粗さRzおよび光沢度を記載している。
なお、表1に表面処理前の銅箔作製工程のポイントを記載した。「高光沢圧延」は、最終の冷間圧延(最終の再結晶焼鈍後の冷間圧延)を記載の油膜当量の値で行ったことを意味する。「通常圧延」は、最終の冷間圧延(最終の再結晶焼鈍後の冷間圧延)を記載の油膜当量の値で行ったことを意味する。
電解銅箔はJX金属社製電解銅箔HLP箔を用いた。なお、実施例19~23については析出面(電解銅箔製造時に電解ドラムに接している側の面とは反対側の面)に所定の表面処理や中間層、極薄銅層の形成を行った。また、表1の電解銅箔については析出面側の表面粗さRzおよび光沢度を記載している。
なお、表1に表面処理前の銅箔作製工程のポイントを記載した。「高光沢圧延」は、最終の冷間圧延(最終の再結晶焼鈍後の冷間圧延)を記載の油膜当量の値で行ったことを意味する。「通常圧延」は、最終の冷間圧延(最終の再結晶焼鈍後の冷間圧延)を記載の油膜当量の値で行ったことを意味する。
上述のようにして作製した実施例及び比較例の各サンプルについて、各種評価を下記の通り行った。
・表面粗さ(Rz)の測定;
株式会社小阪研究所製接触粗さ計Surfcorder SE-3Cを使用してJIS B0601-1982に準拠して十点平均粗さを、粗化処理を含む表面処理前の銅箔表面について測定した。測定基準長さ0.8mm、評価長さ4mm、カットオフ値0.25mm、送り速さ0.1mm/秒の条件で圧延方向と垂直に(TDに、電解銅箔の場合は通箔方向に垂直に、すなわち幅方向に)測定位置を変えて10回行い、10回の測定値の平均値を表面粗さ(Rz)の値とした。
・表面粗さ(Rz)の測定;
株式会社小阪研究所製接触粗さ計Surfcorder SE-3Cを使用してJIS B0601-1982に準拠して十点平均粗さを、粗化処理を含む表面処理前の銅箔表面について測定した。測定基準長さ0.8mm、評価長さ4mm、カットオフ値0.25mm、送り速さ0.1mm/秒の条件で圧延方向と垂直に(TDに、電解銅箔の場合は通箔方向に垂直に、すなわち幅方向に)測定位置を変えて10回行い、10回の測定値の平均値を表面粗さ(Rz)の値とした。
・光沢度;
JIS Z8741に準拠した日本電色工業株式会社製光沢度計ハンディーグロスメーターPG-1を使用し、圧延方向に直角な方向(TD、電解銅箔の場合は通箔方向に直角な方向)のそれぞれの入射角60度で粗化処理を含む表面処理前の銅箔表面及び粗化処理を含む表面処理後の銅箔表面について測定した。前述の光沢度の測定を、測定位置を変えて10回行い、10回の平均値を光沢度の値とした。
JIS Z8741に準拠した日本電色工業株式会社製光沢度計ハンディーグロスメーターPG-1を使用し、圧延方向に直角な方向(TD、電解銅箔の場合は通箔方向に直角な方向)のそれぞれの入射角60度で粗化処理を含む表面処理前の銅箔表面及び粗化処理を含む表面処理後の銅箔表面について測定した。前述の光沢度の測定を、測定位置を変えて10回行い、10回の平均値を光沢度の値とした。
・視認性;
表面処理銅箔の表面処理された側の表面をポリイミドフィルム(カネカ製厚み25μm(PIXEO(ポリイミドタイプ:FRS)、銅張積層板用接着層付ポリイミドフィルム、PMDA(ピロメリット酸無水物)系のポリイミドフィルム(PMDA-ODA(4、4’-ジアミノジフェニルエーテル)系のポリイミドフィルム))の両面に貼り合わせ、表面処理銅箔をエッチング(塩化第二鉄水溶液)で除去してサンプルフィルムを作成した。なお、粗化処理を行った銅箔については、銅箔の粗化処理した面を前述のポリイミドフィルムに貼り合わせて前述のサンプルフィルムを作製した。得られた樹脂層の一面に印刷物(直径6cmの黒色の円)を貼り付け、反対面から樹脂層越しに印刷物の視認性を判定した。印刷物の黒色の円の輪郭が円周の60%以上の長さにおいてはっきりしたものを「◎」、黒色の円の輪郭が円周の50%以上60%未満の長さにおいてはっきりしたものを「○」(以上合格)、黒色の円の輪郭が円周の0%以上50%未満の長さにおいてはっきりしたもの及び輪郭が崩れたものを「△」(不合格)と評価した。なお、銅箔表面に粗化処理をした後に、または粗化処理をしないで耐熱層、防錆層、耐候性層等を設けるために表面処理を行った場合には、当該耐熱層、防錆層、耐候性層等の表面処理をした後の表面処理銅箔の表面について上記の測定を行った。表面処理銅箔がキャリア付銅箔の極薄銅層である場合には、極薄銅層の粗化処理表面について上記の測定を行った。
表面処理銅箔の表面処理された側の表面をポリイミドフィルム(カネカ製厚み25μm(PIXEO(ポリイミドタイプ:FRS)、銅張積層板用接着層付ポリイミドフィルム、PMDA(ピロメリット酸無水物)系のポリイミドフィルム(PMDA-ODA(4、4’-ジアミノジフェニルエーテル)系のポリイミドフィルム))の両面に貼り合わせ、表面処理銅箔をエッチング(塩化第二鉄水溶液)で除去してサンプルフィルムを作成した。なお、粗化処理を行った銅箔については、銅箔の粗化処理した面を前述のポリイミドフィルムに貼り合わせて前述のサンプルフィルムを作製した。得られた樹脂層の一面に印刷物(直径6cmの黒色の円)を貼り付け、反対面から樹脂層越しに印刷物の視認性を判定した。印刷物の黒色の円の輪郭が円周の60%以上の長さにおいてはっきりしたものを「◎」、黒色の円の輪郭が円周の50%以上60%未満の長さにおいてはっきりしたものを「○」(以上合格)、黒色の円の輪郭が円周の0%以上50%未満の長さにおいてはっきりしたもの及び輪郭が崩れたものを「△」(不合格)と評価した。なお、銅箔表面に粗化処理をした後に、または粗化処理をしないで耐熱層、防錆層、耐候性層等を設けるために表面処理を行った場合には、当該耐熱層、防錆層、耐候性層等の表面処理をした後の表面処理銅箔の表面について上記の測定を行った。表面処理銅箔がキャリア付銅箔の極薄銅層である場合には、極薄銅層の粗化処理表面について上記の測定を行った。
・色差;
HunterLab社製色差計MiniScan XE Plusを使用して、JISZ8730に準拠して、銅放熱材表面の白色板(光源をD65とし、10度視野としたときに、当該白色板のX10Y10Z10表色系(JIS Z8701 1999)の三刺激値はX10=80.7、Y10=85.6、Z10=91.5であり、L*a*b*表色系での、当該白色板の物体色はL*=94.14、a*=-0.90、b*=0.24である)の物体色を基準とする色とした場合の色差を測定した。なお、前述の色差計では、白色板の色差の測定値をΔE*ab=0、黒い袋(ライトトラップ(light trap))で測定孔を覆って測定したときの色差の測定値をΔE*ab=94.14として、色差を校正する。ここで色差ΔE*abは前述の白色板をゼロ、黒色を94.14で定義される。なお、銅回路表面など微小領域のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abは、例えば日本電色工業株式会社製の微小面分光色差計(型式:VSS400など)やスガ試験機株式会社製の微小面分光測色計(型式:SC-50μなど)など公知の測定装置を用いて測定をすることができる。
HunterLab社製色差計MiniScan XE Plusを使用して、JISZ8730に準拠して、銅放熱材表面の白色板(光源をD65とし、10度視野としたときに、当該白色板のX10Y10Z10表色系(JIS Z8701 1999)の三刺激値はX10=80.7、Y10=85.6、Z10=91.5であり、L*a*b*表色系での、当該白色板の物体色はL*=94.14、a*=-0.90、b*=0.24である)の物体色を基準とする色とした場合の色差を測定した。なお、前述の色差計では、白色板の色差の測定値をΔE*ab=0、黒い袋(ライトトラップ(light trap))で測定孔を覆って測定したときの色差の測定値をΔE*ab=94.14として、色差を校正する。ここで色差ΔE*abは前述の白色板をゼロ、黒色を94.14で定義される。なお、銅回路表面など微小領域のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abは、例えば日本電色工業株式会社製の微小面分光色差計(型式:VSS400など)やスガ試験機株式会社製の微小面分光測色計(型式:SC-50μなど)など公知の測定装置を用いて測定をすることができる。
・粉落ち;
粉落ちは、表面処理銅箔の表面処理された側の表面上に透明なメンディングテープを貼りつけ、このテープを剥がした際にテープ粘着面に付着する脱落粒子により、テープが変色する様子から粉落ちを評価した。テープの変色が無い場合は◎、灰色になる場合は○、テープが黒く変色する場合は×とした。
粉落ちは、表面処理銅箔の表面処理された側の表面上に透明なメンディングテープを貼りつけ、このテープを剥がした際にテープ粘着面に付着する脱落粒子により、テープが変色する様子から粉落ちを評価した。テープの変色が無い場合は◎、灰色になる場合は○、テープが黒く変色する場合は×とした。
・ピール強度(接着強度);
表面処理銅箔の表面処理された側の表面をポリイミドフィルム(厚み25μm、宇部興産製ユーピレックス){ユーピレックス(登録商標)-VT、BPDA(ビフェニルテトラカルボン酸二無水物)系(BPDA-PDA(パラフェニレンジアミン)系)のポリイミド樹脂基板}に積層した後、IPC-TM-650に準拠し、引張り試験機オートグラフ100で常態ピール強度を測定した。そして、上記常態ピール強度が0.5N/mm以上を積層基板用途に使用できるものとした。
なお、表面処理銅箔とポリイミドフィルムとの積層条件は前記ポリイミドフィルムメーカーの推奨している条件とした。なお、実施例19~23については、表面処理銅箔の表面処理された側の表面をポリイミドフィルム(厚み25μm、宇部興産製ユーピレックス){ユーピレックス(登録商標)-VT、BPDA(ビフェニルテトラカルボン酸二無水物)系(BPDA-PDA(パラフェニレンジアミン)系)のポリイミド樹脂基板}に積層した後、キャリアを剥離し、前記ポリイミドフィルムと積層されている極薄銅層の厚みが12μm厚みとなるように銅めっきを行ってからピール強度を測定した。なお、銅箔表面に粗化処理をした後に、または粗化処理をしないで耐熱層、防錆層、耐候性層等を設けるために表面処理を行った場合には、当該耐熱層、防錆層、耐候性層等の表面処理をした後の表面処理銅箔の表面について上記の測定を行った。表面処理銅箔がキャリア付銅箔の極薄銅層である場合には、極薄銅層の粗化処理表面について上記の測定を行った。
表面処理銅箔の表面処理された側の表面をポリイミドフィルム(厚み25μm、宇部興産製ユーピレックス){ユーピレックス(登録商標)-VT、BPDA(ビフェニルテトラカルボン酸二無水物)系(BPDA-PDA(パラフェニレンジアミン)系)のポリイミド樹脂基板}に積層した後、IPC-TM-650に準拠し、引張り試験機オートグラフ100で常態ピール強度を測定した。そして、上記常態ピール強度が0.5N/mm以上を積層基板用途に使用できるものとした。
なお、表面処理銅箔とポリイミドフィルムとの積層条件は前記ポリイミドフィルムメーカーの推奨している条件とした。なお、実施例19~23については、表面処理銅箔の表面処理された側の表面をポリイミドフィルム(厚み25μm、宇部興産製ユーピレックス){ユーピレックス(登録商標)-VT、BPDA(ビフェニルテトラカルボン酸二無水物)系(BPDA-PDA(パラフェニレンジアミン)系)のポリイミド樹脂基板}に積層した後、キャリアを剥離し、前記ポリイミドフィルムと積層されている極薄銅層の厚みが12μm厚みとなるように銅めっきを行ってからピール強度を測定した。なお、銅箔表面に粗化処理をした後に、または粗化処理をしないで耐熱層、防錆層、耐候性層等を設けるために表面処理を行った場合には、当該耐熱層、防錆層、耐候性層等の表面処理をした後の表面処理銅箔の表面について上記の測定を行った。表面処理銅箔がキャリア付銅箔の極薄銅層である場合には、極薄銅層の粗化処理表面について上記の測定を行った。
・粗化粒子の高さ;
粗化処理層の粗化粒子が銅箔表面からの高さ(積層高さ)を透過型電子顕微鏡で撮像した写真上で測定した。具体的には、図5aに例として示すように、銅箔表面及び粗化処理層が含まれる銅箔の板厚方向に平行な断面を透過型電子顕微鏡で撮像して断面観察写真を得る。続いて、図5aの粗化粒子の拡大写真である図5bに示すように、断面観察写真中の粗化粒子について当該粗化粒子を横切り、且つ、当該粗化粒子と銅箔との境界部分の銅箔表面と交差する直線であって、粗化粒子先端部から銅箔表面までの長さが最大となるように直線1を引く。なお、積み重なっている粗化粒子については、積み重なっている粗化粒子をまとめて一つの粗化粒子とみなし、積み重なっている(積層している)粗化粒子に直線1を引く。次に、粗化粒子先端部から銅箔表面までの直線1の長さを粗化粒子の高さとした。断面観察写真において銅箔と粗化粒子の境界が観察される場合には、当該銅箔と粗化粒子との境界を当該粗化粒子と銅箔との境界部分の銅箔表面とした。
また、断面観察写真において銅箔と粗化粒子との境界が観察されない場合には、図5cに示すように、粗化粒子の一方の凸部が開始している点(粗化粒子の根元の一方の点)と、粗化粒子のもう一方の凸部が開始している点(粗化粒子の根元のもう一方の点)とを結んだ直線を直線2とし、当該直線2を粗化粒子と銅箔との境界部分の銅箔表面とした。一つの粗化粒子の高さ(積層高さ)は例えば図5bや図5cに示した部分の長さとなる。
測定は任意の10個の粗化粒子について行い、それらの平均値を粗化粒子の高さ(10個の平均)とした。
粗化処理層の粗化粒子が銅箔表面からの高さ(積層高さ)を透過型電子顕微鏡で撮像した写真上で測定した。具体的には、図5aに例として示すように、銅箔表面及び粗化処理層が含まれる銅箔の板厚方向に平行な断面を透過型電子顕微鏡で撮像して断面観察写真を得る。続いて、図5aの粗化粒子の拡大写真である図5bに示すように、断面観察写真中の粗化粒子について当該粗化粒子を横切り、且つ、当該粗化粒子と銅箔との境界部分の銅箔表面と交差する直線であって、粗化粒子先端部から銅箔表面までの長さが最大となるように直線1を引く。なお、積み重なっている粗化粒子については、積み重なっている粗化粒子をまとめて一つの粗化粒子とみなし、積み重なっている(積層している)粗化粒子に直線1を引く。次に、粗化粒子先端部から銅箔表面までの直線1の長さを粗化粒子の高さとした。断面観察写真において銅箔と粗化粒子の境界が観察される場合には、当該銅箔と粗化粒子との境界を当該粗化粒子と銅箔との境界部分の銅箔表面とした。
また、断面観察写真において銅箔と粗化粒子との境界が観察されない場合には、図5cに示すように、粗化粒子の一方の凸部が開始している点(粗化粒子の根元の一方の点)と、粗化粒子のもう一方の凸部が開始している点(粗化粒子の根元のもう一方の点)とを結んだ直線を直線2とし、当該直線2を粗化粒子と銅箔との境界部分の銅箔表面とした。一つの粗化粒子の高さ(積層高さ)は例えば図5bや図5cに示した部分の長さとなる。
測定は任意の10個の粗化粒子について行い、それらの平均値を粗化粒子の高さ(10個の平均)とした。
・粗化粒子の太さ;
粗化粒子層を形成する粗化粒子の太さを透過型電子顕微鏡で撮像した写真上で測定した。具体的には、図5aに例として示すように、銅箔表面及び粗化処理層が含まれる銅箔の板厚方向に平行な断面を透過型電子顕微鏡で撮像して断面観察写真を得る。続いて、例えば図5cに示すように、粗化粒子の一方の凸部が開始している点(粗化粒子の根元の一方の点)と、粗化粒子のもう一方の凸部が開始している点(粗化粒子の根元のもう一方の点)とを結んだ直線を直線2とし、当該直線2の長さを一つの粗化粒子の太さとした。
測定は任意の10個の粗化粒子について行い、それらの平均値を粗化粒子の太さ(10個の平均)とした。
粗化粒子層を形成する粗化粒子の太さを透過型電子顕微鏡で撮像した写真上で測定した。具体的には、図5aに例として示すように、銅箔表面及び粗化処理層が含まれる銅箔の板厚方向に平行な断面を透過型電子顕微鏡で撮像して断面観察写真を得る。続いて、例えば図5cに示すように、粗化粒子の一方の凸部が開始している点(粗化粒子の根元の一方の点)と、粗化粒子のもう一方の凸部が開始している点(粗化粒子の根元のもう一方の点)とを結んだ直線を直線2とし、当該直線2の長さを一つの粗化粒子の太さとした。
測定は任意の10個の粗化粒子について行い、それらの平均値を粗化粒子の太さ(10個の平均)とした。
・粗化粒子のアスペクト比;
上記粗化粒子の高さ(10個の平均)と、粗化粒子の太さ(10個の平均)との比を算出し、粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)とした。
上記粗化粒子の高さ(10個の平均)と、粗化粒子の太さ(10個の平均)との比を算出し、粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)とした。
・生産性;
表面処理の粗化めっきは粗化粒子の太さが細く、かつ高さが高い程圧力がかかった際に折れやすく、銅箔幅方向両端を切断するスリットラインにおいて搬送する際のロール搬送で粗化粒子の脱落が生じやすくなる。脱落してロール等に付着した粗化粒子は銅箔の搬送に伴って固着し、搬送している銅箔の押しキズやデンツ等の欠陥の原因となる。
そのため、銅箔のエッジを切断するスリットラインにおいて、銅箔の搬送用ロールは銅箔搬送の数千メートル毎に一度清掃することが多い。そこで、当該スリットラインの搬送ロールの汚染状態によって生産性を評価した。すなわち、汚れの程度が軽い場合には、搬送ロールの清掃頻度を低くすることができるため、生産性が向上する。搬送ロールを清掃した後、銅箔搬送開始から5000mの長さ銅箔を搬送した後のロールの表面状態を観察した。そして、以下の様に判定した。
◎:搬送ロール表面に粗化粒子の固着がほとんど見られず、搬送ロールが殆ど汚れていない状態
○:搬送ロール表面はやや粗化粒子の固着がみられる状態
×:搬送ロール表面のほぼ全面において粗化粒子の固着がみられる状態
表面処理の粗化めっきは粗化粒子の太さが細く、かつ高さが高い程圧力がかかった際に折れやすく、銅箔幅方向両端を切断するスリットラインにおいて搬送する際のロール搬送で粗化粒子の脱落が生じやすくなる。脱落してロール等に付着した粗化粒子は銅箔の搬送に伴って固着し、搬送している銅箔の押しキズやデンツ等の欠陥の原因となる。
そのため、銅箔のエッジを切断するスリットラインにおいて、銅箔の搬送用ロールは銅箔搬送の数千メートル毎に一度清掃することが多い。そこで、当該スリットラインの搬送ロールの汚染状態によって生産性を評価した。すなわち、汚れの程度が軽い場合には、搬送ロールの清掃頻度を低くすることができるため、生産性が向上する。搬送ロールを清掃した後、銅箔搬送開始から5000mの長さ銅箔を搬送した後のロールの表面状態を観察した。そして、以下の様に判定した。
◎:搬送ロール表面に粗化粒子の固着がほとんど見られず、搬送ロールが殆ど汚れていない状態
○:搬送ロール表面はやや粗化粒子の固着がみられる状態
×:搬送ロール表面のほぼ全面において粗化粒子の固着がみられる状態
・ラミネート加工による銅箔シワ等の評価;
厚さ25μmのポリイミド樹脂(カネカ製(PIXEO(ポリイミドタイプ:FRS)、銅張積層板用接着層付ポリイミドフィルム、PMDA(ピロメリット酸無水物)系のポリイミドフィルム(PMDA-ODA(4、4’-ジアミノジフェニルエーテル)系のポリイミドフィルム))の両表面に、それぞれ各実施例または各比較例の表面処理銅箔を、粗化処理層を有する面側から積層し、さらに、各表面処理銅箔の前述のポリイミド樹脂へ積層した側とは反対側の面へ厚さ125μmの保護フィルム(ポリイミド製)を積層させた状態、すなわち、保護フィルム/表面処理銅箔/ポリイミド樹脂/表面処理銅箔/保護フィルムの5層とした状態で、両方の保護フィルムの外側からラミネートロールを用いて熱と圧力をかけながら貼り合わせ加工(ラミネート加工)を行い、ポリイミド樹脂の両面に表面処理銅箔を貼り合わせた。続いて、両表面の保護フィルムを剥がした後、表面処理銅箔の前述のポリイミド樹脂へ積層した側とは反対側の表面を目視観察し、シワ又はスジの有無を確認し、シワ又はスジが全く発生しないときを◎、銅箔長さ5mあたりにシワ又はスジが1箇所だけ観察されるときを○、銅箔5mあたりシワ又はスジが2箇所以上観察されるときを×と評価した。
厚さ25μmのポリイミド樹脂(カネカ製(PIXEO(ポリイミドタイプ:FRS)、銅張積層板用接着層付ポリイミドフィルム、PMDA(ピロメリット酸無水物)系のポリイミドフィルム(PMDA-ODA(4、4’-ジアミノジフェニルエーテル)系のポリイミドフィルム))の両表面に、それぞれ各実施例または各比較例の表面処理銅箔を、粗化処理層を有する面側から積層し、さらに、各表面処理銅箔の前述のポリイミド樹脂へ積層した側とは反対側の面へ厚さ125μmの保護フィルム(ポリイミド製)を積層させた状態、すなわち、保護フィルム/表面処理銅箔/ポリイミド樹脂/表面処理銅箔/保護フィルムの5層とした状態で、両方の保護フィルムの外側からラミネートロールを用いて熱と圧力をかけながら貼り合わせ加工(ラミネート加工)を行い、ポリイミド樹脂の両面に表面処理銅箔を貼り合わせた。続いて、両表面の保護フィルムを剥がした後、表面処理銅箔の前述のポリイミド樹脂へ積層した側とは反対側の表面を目視観察し、シワ又はスジの有無を確認し、シワ又はスジが全く発生しないときを◎、銅箔長さ5mあたりにシワ又はスジが1箇所だけ観察されるときを○、銅箔5mあたりシワ又はスジが2箇所以上観察されるときを×と評価した。
・エッチング性の評価;
表面処理銅箔を表面処理された表面の側からラミネート用熱硬化性接着層付きポリイミドフィルム(厚み25μm、宇部興産製ユーピレックス){ユーピレックス(登録商標)-VT、BPDA(ビフェニルテトラカルボン酸二無水物)系(BPDA-PDA(パラフェニレンジアミン)系)のポリイミド樹脂基板}の両面に貼り合わせた。ファインパターン回路形成を行うために銅箔厚みを同じにする必要があり、ここでは12μm銅箔厚みを基準とした。すなわち、12μmよりも厚みが厚い場合には、電解研磨により12μm厚みまで減厚した。一方で12μmより厚みが薄い場合には、銅めっき処理により12μm厚みまで増厚した。表面処理銅箔がキャリア付銅箔の極薄銅層である場合には、キャリア付銅箔を極薄銅層側から上述のラミネート用熱硬化性接着層付きポリイミドフィルムの両面に貼り合せた後、キャリアを剥離し、その後、銅めっき処理により極薄銅層と銅めっきとの合計厚みが12μmとなるまで増厚した。得られた両面積層板の片面側について、積層板の銅箔光沢面側にドライフィルムレジスト貼り合せ及び露光工程により、ファインパターン回路を印刷し、銅箔の不要部分を下記条件でエッチング処理を行い、L/S=30/30μmとなるようなファインパターン回路を形成した。ここで回路幅は回路断面のボトム幅が30μmとなるようにした。
(エッチング条件)
装置:スプレー式小型エッチング装置
スプレー圧:0.2MPa
エッチング液:塩化第二鉄水溶液(比重40ボーメ)
液温度:50℃
ファインパターン回路形成後に、45℃のNaOH水溶液に1分間浸漬させて感光性レジスト膜を剥離した。
上記にて得られたファインパターン回路サンプルを、日立ハイテクノロジーズ社製走査型電子顕微鏡写真S4700を用いて、5000倍の倍率で回路底部の観察を行い、観察箇所10箇所中全ての箇所において回路底部にエッチング残渣が無いものを◎、観察箇所10箇所中1箇所においてエッチング残渣が見られたものを○、観察箇所10箇所中2箇所以上においてエッチング残渣が見られたものを△とした。
表面処理銅箔を表面処理された表面の側からラミネート用熱硬化性接着層付きポリイミドフィルム(厚み25μm、宇部興産製ユーピレックス){ユーピレックス(登録商標)-VT、BPDA(ビフェニルテトラカルボン酸二無水物)系(BPDA-PDA(パラフェニレンジアミン)系)のポリイミド樹脂基板}の両面に貼り合わせた。ファインパターン回路形成を行うために銅箔厚みを同じにする必要があり、ここでは12μm銅箔厚みを基準とした。すなわち、12μmよりも厚みが厚い場合には、電解研磨により12μm厚みまで減厚した。一方で12μmより厚みが薄い場合には、銅めっき処理により12μm厚みまで増厚した。表面処理銅箔がキャリア付銅箔の極薄銅層である場合には、キャリア付銅箔を極薄銅層側から上述のラミネート用熱硬化性接着層付きポリイミドフィルムの両面に貼り合せた後、キャリアを剥離し、その後、銅めっき処理により極薄銅層と銅めっきとの合計厚みが12μmとなるまで増厚した。得られた両面積層板の片面側について、積層板の銅箔光沢面側にドライフィルムレジスト貼り合せ及び露光工程により、ファインパターン回路を印刷し、銅箔の不要部分を下記条件でエッチング処理を行い、L/S=30/30μmとなるようなファインパターン回路を形成した。ここで回路幅は回路断面のボトム幅が30μmとなるようにした。
(エッチング条件)
装置:スプレー式小型エッチング装置
スプレー圧:0.2MPa
エッチング液:塩化第二鉄水溶液(比重40ボーメ)
液温度:50℃
ファインパターン回路形成後に、45℃のNaOH水溶液に1分間浸漬させて感光性レジスト膜を剥離した。
上記にて得られたファインパターン回路サンプルを、日立ハイテクノロジーズ社製走査型電子顕微鏡写真S4700を用いて、5000倍の倍率で回路底部の観察を行い、観察箇所10箇所中全ての箇所において回路底部にエッチング残渣が無いものを◎、観察箇所10箇所中1箇所においてエッチング残渣が見られたものを○、観察箇所10箇所中2箇所以上においてエッチング残渣が見られたものを△とした。
なお、銅箔表面またはキャリア付銅箔の極薄銅層表面に粗化処理をした後に、または粗化処理をしないで耐熱層、防錆層、耐候性層等を設けるために表面処理を行った場合には、当該耐熱層、防錆層、耐候性層等の表面処理をした後の表面処理銅箔の表面について上記の測定を行った。
表1~5に実施例、比較例の製造条件ならびに評価結果等を示す。
表1~5に実施例、比較例の製造条件ならびに評価結果等を示す。
(評価結果)
実施例1~34は、いずれも、粗化処理層の粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が以下の(1)、(2)のいずれか一つ以上を満たしていた。
(1)粗化粒子のアスペクト比が3以下である、
(2)以下の(2-1)または(2-2)のいずれか一つを満たす、
(2-1)粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が10以下である、
(2-2)粗化粒子の高さが500nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が15以下である。
また、実施例1~34は、いずれも、光沢度が70%以下であった。
従って、実施例1~34は、銅箔表面に設けられた粗化粒子層中の粗化粒子の脱落、及び、樹脂との貼り合わせ時のシワ・スジの発生を、それぞれ良好に抑制することができた。
比較例1~7、15は、上記(1)及び(2)のいずれも満たさないため、粉落ち性が不良であった。
比較例8~13は、光沢度が70%超であり、樹脂との貼り合わせ時のシワ・スジの発生を良好に抑制することができなかった。
実施例1~34は、いずれも、粗化処理層の粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が以下の(1)、(2)のいずれか一つ以上を満たしていた。
(1)粗化粒子のアスペクト比が3以下である、
(2)以下の(2-1)または(2-2)のいずれか一つを満たす、
(2-1)粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が10以下である、
(2-2)粗化粒子の高さが500nm以下である場合、粗化粒子のアスペクト比が15以下である。
また、実施例1~34は、いずれも、光沢度が70%以下であった。
従って、実施例1~34は、銅箔表面に設けられた粗化粒子層中の粗化粒子の脱落、及び、樹脂との貼り合わせ時のシワ・スジの発生を、それぞれ良好に抑制することができた。
比較例1~7、15は、上記(1)及び(2)のいずれも満たさないため、粉落ち性が不良であった。
比較例8~13は、光沢度が70%超であり、樹脂との貼り合わせ時のシワ・スジの発生を良好に抑制することができなかった。
なお、本出願は、2017年3月31日に出願した日本国特許出願第2017-70418号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本出願に援用する。
なお、本発明は以下の発明も包含するものである。
[1]
銅箔と、
前記銅箔の少なくとも一方の表面に、粗化処理層を有し、
前記粗化処理層は銅を含み、さらにニッケル、コバルト、タングステン、モリブデン、リン、亜鉛、錫、クロム及び鉄の中から選択される一種以上の元素を含み、
前記粗化処理層の粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が以下の(1)、(2)のいずれか一つ以上を満たし、
(1)前記粗化粒子のアスペクト比が3以下である、
(2)以下の(2-1)または(2-2)のいずれか一つを満たす、
(2-1)前記粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、前記粗化粒子のアスペクト比が10以下である、
(2-2)前記粗化粒子の高さが500nm以下である場合、前記粗化粒子のアスペクト比が15以下である、
表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のTDの光沢度が50%以下である表面処理銅箔。
[2]
前記表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが65以下である[1]の表面処理銅箔。
[3]
前記粗化粒子の高さが1000nm以上であり、前記粗化粒子のアスペクト比が3.0以下である[1]または[2]の表面処理銅箔。
[4]
前記粗化粒子の高さが500nm以上であり、前記粗化粒子のアスペクト比が10.0以下である[1]または[2]の表面処理銅箔。
[5]
前記粗化粒子の高さが500nm以下であり、前記粗化粒子のアスペクト比が1.9以下である[1]または[2]の表面処理銅箔。
[6]
前記粗化粒子のアスペクト比が前記(1)または前記(2-2)のいずれか一つ以上を満たし、前記粗化粒子の高さが400nm以下である[1]または[2]の表面処理銅箔。
[7]
前記粗化粒子の高さが1200nm以下である[1]または[2]の表面処理銅箔。
[8]
前記粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが45以上65以下である[1]~[7]のいずれかの表面処理銅箔。
[9]
前記粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50.0以下である[1]~[8]のいずれかの表面処理銅箔。
[10]
前記表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のTDの光沢度が21%以上である[1]~[9]のいずれかの表面処理銅箔。
[11]
前記粗化処理層の表面に、耐熱層、防錆層、クロメート処理層及びシランカップリング処理層からなる群から選択された1種以上の層を有する[1]~[10]のいずれかの表面処理銅箔。
[12]
放熱用である[1]~[11]のいずれかの表面処理銅箔。
[13]
[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面に樹脂層を備える樹脂層付き表面処理銅箔。
[14]
前記樹脂層が接着用樹脂、および/または、半硬化状態の樹脂である[13]の樹脂層付き表面処理銅箔。
[15]
キャリア、中間層、極薄銅層を有し、前記極薄銅層が[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔、または、[13]若しくは[14]の樹脂層付き表面処理銅箔であるキャリア付銅箔。
[16]
[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔または[13]若しくは[14]の樹脂層付き表面処理銅箔を有する積層体。
[17]
[15]のキャリア付銅箔を有する積層体。
[18]
[15]のキャリア付銅箔と樹脂とを含む積層体であって、前記キャリア付銅箔の端面の一部または全部が前記樹脂により覆われた積層体。
[19]
[15]のキャリア付銅箔を二つ有する積層体。
[20]
[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔または[13]若しくは[14]の樹脂層付き表面処理銅箔または[15]のキャリア付銅箔を用いたプリント配線板の製造方法。
[21]
以下の(21-1)~(21-3)のいずれか一つを含む銅張積層板を形成する工程、
(21-1)[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔と絶縁基板とを積層する工程、
(21-2)[13]若しくは[14]の樹脂層付き表面処理銅箔と絶縁基板とを積層する工程、
(21-3)[15]のキャリア付銅箔と絶縁基板とを積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程
及び、
セミアディティブ法、サブトラクティブ法、パートリーアディティブ法又はモディファイドセミアディティブ法のいずれかの方法によって、前記銅張積層板を使用して回路を形成する工程
を含むプリント配線板の製造方法。
[22]
[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔の表面に回路を形成する工程、または、[15]のキャリア付銅箔の表面に回路を形成する工程、
前記回路が埋没するように前記表面処理銅箔の表面、または、前記キャリア付銅箔の表
面に樹脂層を形成する工程、
前記樹脂層上に回路を形成する工程、
前記樹脂層上に回路を形成した後に、前記表面処理銅箔を除去することで、または、前
記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させた後に、前記極薄銅層または前記キャリアを除
去することで、前記樹脂層に埋没している回路を露出させる工程
を含むプリント配線板の製造方法。
[23]
[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔を樹脂基板に積層する工程、または、[15]のキャリア付銅箔を樹脂基板に積層する工程、
前記表面処理銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面、または、前記キャリア付銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面に回路を形成する工程、
前記回路が埋没するように前記表面処理銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面、または、前記キャリア付銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面に樹脂層を形成する工程、
前記樹脂層上に回路を形成する工程、
前記樹脂層上に回路を形成した後に、前記表面処理銅箔を除去することで、または、前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させ、前記極薄銅層または前記キャリアを除去することで、前記樹脂層に埋没している回路を露出させる工程
を含むプリント配線板の製造方法。
[24]
[15]のキャリア付銅箔と、樹脂基板とを積層する工程、
前記キャリア付銅箔の樹脂基板と積層した側とは反対側表面に、樹脂層と回路とを、少なくとも1回設ける工程、及び、
前記樹脂層と回路とを形成した後に、前記キャリア付銅箔から前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させる工程
を含むプリント配線板の製造方法。
[25]
[17]~[19]のいずれかの積層体の少なくとも一方の面に樹脂層と回路とを、少なくとも1回設ける工程、及び、
前記樹脂層と回路とを形成した後に、前記積層体を構成しているキャリア付銅箔から前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させる工程
を含むプリント配線板の製造方法。
[26]
[20]~[25]のいずれかの方法で製造されたプリント配線板を用いた電子機器の製造方法。
[1]
銅箔と、
前記銅箔の少なくとも一方の表面に、粗化処理層を有し、
前記粗化処理層は銅を含み、さらにニッケル、コバルト、タングステン、モリブデン、リン、亜鉛、錫、クロム及び鉄の中から選択される一種以上の元素を含み、
前記粗化処理層の粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が以下の(1)、(2)のいずれか一つ以上を満たし、
(1)前記粗化粒子のアスペクト比が3以下である、
(2)以下の(2-1)または(2-2)のいずれか一つを満たす、
(2-1)前記粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、前記粗化粒子のアスペクト比が10以下である、
(2-2)前記粗化粒子の高さが500nm以下である場合、前記粗化粒子のアスペクト比が15以下である、
表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のTDの光沢度が50%以下である表面処理銅箔。
[2]
前記表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが65以下である[1]の表面処理銅箔。
[3]
前記粗化粒子の高さが1000nm以上であり、前記粗化粒子のアスペクト比が3.0以下である[1]または[2]の表面処理銅箔。
[4]
前記粗化粒子の高さが500nm以上であり、前記粗化粒子のアスペクト比が10.0以下である[1]または[2]の表面処理銅箔。
[5]
前記粗化粒子の高さが500nm以下であり、前記粗化粒子のアスペクト比が1.9以下である[1]または[2]の表面処理銅箔。
[6]
前記粗化粒子のアスペクト比が前記(1)または前記(2-2)のいずれか一つ以上を満たし、前記粗化粒子の高さが400nm以下である[1]または[2]の表面処理銅箔。
[7]
前記粗化粒子の高さが1200nm以下である[1]または[2]の表面処理銅箔。
[8]
前記粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが45以上65以下である[1]~[7]のいずれかの表面処理銅箔。
[9]
前記粗化処理層側表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50.0以下である[1]~[8]のいずれかの表面処理銅箔。
[10]
前記表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のTDの光沢度が21%以上である[1]~[9]のいずれかの表面処理銅箔。
[11]
前記粗化処理層の表面に、耐熱層、防錆層、クロメート処理層及びシランカップリング処理層からなる群から選択された1種以上の層を有する[1]~[10]のいずれかの表面処理銅箔。
[12]
放熱用である[1]~[11]のいずれかの表面処理銅箔。
[13]
[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面に樹脂層を備える樹脂層付き表面処理銅箔。
[14]
前記樹脂層が接着用樹脂、および/または、半硬化状態の樹脂である[13]の樹脂層付き表面処理銅箔。
[15]
キャリア、中間層、極薄銅層を有し、前記極薄銅層が[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔、または、[13]若しくは[14]の樹脂層付き表面処理銅箔であるキャリア付銅箔。
[16]
[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔または[13]若しくは[14]の樹脂層付き表面処理銅箔を有する積層体。
[17]
[15]のキャリア付銅箔を有する積層体。
[18]
[15]のキャリア付銅箔と樹脂とを含む積層体であって、前記キャリア付銅箔の端面の一部または全部が前記樹脂により覆われた積層体。
[19]
[15]のキャリア付銅箔を二つ有する積層体。
[20]
[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔または[13]若しくは[14]の樹脂層付き表面処理銅箔または[15]のキャリア付銅箔を用いたプリント配線板の製造方法。
[21]
以下の(21-1)~(21-3)のいずれか一つを含む銅張積層板を形成する工程、
(21-1)[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔と絶縁基板とを積層する工程、
(21-2)[13]若しくは[14]の樹脂層付き表面処理銅箔と絶縁基板とを積層する工程、
(21-3)[15]のキャリア付銅箔と絶縁基板とを積層した後に、前記キャリア付銅箔のキャリアを剥がす工程
及び、
セミアディティブ法、サブトラクティブ法、パートリーアディティブ法又はモディファイドセミアディティブ法のいずれかの方法によって、前記銅張積層板を使用して回路を形成する工程
を含むプリント配線板の製造方法。
[22]
[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔の表面に回路を形成する工程、または、[15]のキャリア付銅箔の表面に回路を形成する工程、
前記回路が埋没するように前記表面処理銅箔の表面、または、前記キャリア付銅箔の表
面に樹脂層を形成する工程、
前記樹脂層上に回路を形成する工程、
前記樹脂層上に回路を形成した後に、前記表面処理銅箔を除去することで、または、前
記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させた後に、前記極薄銅層または前記キャリアを除
去することで、前記樹脂層に埋没している回路を露出させる工程
を含むプリント配線板の製造方法。
[23]
[1]~[12]のいずれかの表面処理銅箔を樹脂基板に積層する工程、または、[15]のキャリア付銅箔を樹脂基板に積層する工程、
前記表面処理銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面、または、前記キャリア付銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面に回路を形成する工程、
前記回路が埋没するように前記表面処理銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面、または、前記キャリア付銅箔の前記樹脂基板に積層した側とは反対側の表面に樹脂層を形成する工程、
前記樹脂層上に回路を形成する工程、
前記樹脂層上に回路を形成した後に、前記表面処理銅箔を除去することで、または、前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させ、前記極薄銅層または前記キャリアを除去することで、前記樹脂層に埋没している回路を露出させる工程
を含むプリント配線板の製造方法。
[24]
[15]のキャリア付銅箔と、樹脂基板とを積層する工程、
前記キャリア付銅箔の樹脂基板と積層した側とは反対側表面に、樹脂層と回路とを、少なくとも1回設ける工程、及び、
前記樹脂層と回路とを形成した後に、前記キャリア付銅箔から前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させる工程
を含むプリント配線板の製造方法。
[25]
[17]~[19]のいずれかの積層体の少なくとも一方の面に樹脂層と回路とを、少なくとも1回設ける工程、及び、
前記樹脂層と回路とを形成した後に、前記積層体を構成しているキャリア付銅箔から前記キャリアまたは前記極薄銅層を剥離させる工程
を含むプリント配線板の製造方法。
[26]
[20]~[25]のいずれかの方法で製造されたプリント配線板を用いた電子機器の製造方法。
Claims (1)
- 銅箔と、
前記銅箔の少なくとも一方の表面に、粗化処理層を有し、
前記粗化処理層の粗化粒子のアスペクト比(粗化粒子の高さ/粗化粒子の太さ)が以下の(1)、(2)のいずれか一つ以上を満たし、
(1)前記粗化粒子のアスペクト比が3以下である、
(2)以下の(2-1)または(2-2)のいずれか一つを満たす、
(2-1)前記粗化粒子の高さが500nmより大きく、1000nm以下である場合、前記粗化粒子のアスペクト比が10以下である、
(2-2)前記粗化粒子の高さが500nm以下である場合、前記粗化粒子のアスペクト比が15以下である、
表面処理銅箔の前記粗化処理層側表面のTDの光沢度が70%以下である表面処理銅箔。
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