JP2024090181A - 銅箔、積層体、及びフレキシブルプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【課題】高周波回路用銅箔として伝送損失の少ない銅箔を提供すること。【解決手段】少なくとも一方の表面における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１２０以下である銅箔。【選択図】図１
Description
本発明は、銅箔、積層体、及びフレキシブルプリント配線板に関する。とりわけ、高周波回路用銅箔として優れた伝送特性を有する銅箔、及びそのような銅箔を備えた積層体とフレキシブルプリント配線板に関する。
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や信号の高周波化が進展し、プリント配線板に対して優れた高周波対応が求められている。
高周波回路基板には、出力信号の品質を確保するため、伝送損失の低減が求められている。伝送損失は、主に、樹脂（基板側）に起因する誘電体損失と、導体（銅箔側）に起因する導体損失からなっている。誘電体損失は、樹脂の誘電率及び誘電正接が小さくなるほど減少する。高周波信号において、導体損失は、周波数が高くなるほど電流は導体の表面しか流れなくなるという表皮効果によって電流が流れる断面積が減少し、抵抗が高くなることが主な原因となっている。
高周波回路用銅箔の伝送損失を低減させることを目的とした技術としては、例えば、特許文献１（特許第４１６１３０４号公報）に、金属箔表面の片面又は両面に、銀又は銀合金属を被覆し、該銀又は銀合金被覆層の上に、銀又は銀合金以外の被覆層が前記銀又は銀合金被覆層の厚さより薄く施されている高周波回路用金属箔が開示されている。そして、これによれば、衛星通信で使用されるような超高周波領域においても表皮効果による損失を小さくした金属箔を提供することができると記載されている。
また、特許文献２（特許第４７０４０２５号公報）には、圧延銅箔の再結晶焼鈍後の圧延面でのＸ線回折で求めた（２００）面の積分強度（Ｉ(200)）が、微粉末銅のＸ線回折で求めた（２００）面の積分強度（Ｉ0(200)）に対し、Ｉ(200)／Ｉ0(200)＞４０であり、該圧延面に電解めっきによる粗化処理を行った後の粗化処理面の算術平均粗さ（以下、Ｒａとする）が０．０２μｍ～０．２μｍ、十点平均粗さ（以下、Ｒｚとする）が０．１μｍ～１．５μｍであって、プリント回路基板用素材であることを特徴とする高周波回路用粗化処理圧延銅箔が開示されている。そして、これによれば、１ＧＨｚを超える高周波数下での使用が可能なプリント回路板を提供することができると記載されている。
また、特許文献３（特開２００４－２４４６５６号公報）には、銅箔の表面の一部がコブ状突起からなる表面粗度が２μｍ～４μｍの凹凸面であることを特徴とする電解銅箔が開示されている。そして、これによれば、高周波伝送特性に優れた電解銅箔を提供することができると記載されている。
さらに、特許文献４（特開２０１７－１９３７７８号公報）には、粗化処理層を有する銅箔として、前記粗化処理層が一次粒子層を有し、前記一次粒子層側表面の表面粗さＲａが０．１２μｍ以下であり、前記一次粒子層の一次粒子の平均粒径が０．１０～０．２５μｍである銅箔を開示している。このような所定の粗化粒子層を形成し、且つ、当該粗化粒子層側表面の表面粗さＲａ及び粗化粒子の平均粒径を制御することにより、高周波回路基板に用いたときの伝送損失の抑制に効果的であることが記載されている。
近年、信号の高周波化のさらなる進歩に伴い、１０ＧＨｚ以上などの高周波領域においてより優れた伝送特性を有するプリント配線板を製造するニーズが高まり、その原材料である銅箔のさらなる改良が求められている。特に、信号が高周波になるに従い、銅箔の導電率は表皮効果によって減少し、伝送損失の悪化要因となるところ、特許文献１～４に記載されている技術では、１０ＧＨｚ以上などの高周波回路基板に対応することが困難な場合がある。特に、特許文献４に係る発明は、銅箔表面の粗さが導体損失の主たる要因であり、粗さが小さいほど伝送損失が減少するということに着目し、粗化粒子層側表面の表面粗さＲａ及び粗化粒子の平均粒径を制御することにより、伝送損失の抑制と樹脂との密着性を両立できるという点で優れた発明であるが、粗化処理の条件を厳格に制御しなければならないという問題点もある。また、粗化粒子の存在により、上述のように表皮効果による抵抗の上昇は避けられない。
本発明は上記問題点に鑑み完成されたものであり、一実施形態において、高周波回路用銅箔として伝送損失の少ない銅箔を提供することを課題とする。また、本発明は、別の実施形態において、そのような銅箔を備えた積層体を提供することを課題とする。
本発明者は鋭意検討の結果、上記表皮効果を抑制し、高周波伝送における伝送損失を抑制するための銅箔の特性として、表面処理を施す前の銅箔の表面の二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）を制御することが効果的であることを見出した。特に、導体損失を増加させると見込まれる表面処理を銅箔の表面に施す場合、表面処理前の銅箔のＳｄｑを適切な範囲に制御することで、磁性金属を含む表面処理を施しても、表面処理によるメリットを享受しつつ、高周波伝送における伝送損失の増加を抑えることができることが見いだされた。本発明は上記知見に基づき完成されたものであり、以下に例示される。
［１］
少なくとも一方の表面における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１２０以下である銅箔。
［２］
前記少なくとも一方の表面における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１００以下である、［１］に記載の銅箔。
［３］
前記少なくとも一方の表面にさらに表面処理層を含む、［１］又は［２］に記載の銅箔。
［４］
圧延銅箔である、［１］～［３］のいずれか１項に記載の銅箔。
［５］
［１］～［４］のいずれか１項に記載の銅箔と樹脂基板とを積層して構成した積層体。
［６］
［５］に記載の積層体を用いたフレキシブルプリント配線板。
［１］
少なくとも一方の表面における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１２０以下である銅箔。
［２］
前記少なくとも一方の表面における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１００以下である、［１］に記載の銅箔。
［３］
前記少なくとも一方の表面にさらに表面処理層を含む、［１］又は［２］に記載の銅箔。
［４］
圧延銅箔である、［１］～［３］のいずれか１項に記載の銅箔。
［５］
［１］～［４］のいずれか１項に記載の銅箔と樹脂基板とを積層して構成した積層体。
［６］
［５］に記載の積層体を用いたフレキシブルプリント配線板。
本発明の一実施形態によれば、高周波回路用銅箔として伝送損失の少ない銅箔を提供することができる。また、本発明の別の一実施形態によれば、そのような銅箔を備えた積層体を提供することができる。
次に、本発明の実施形態について説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
（銅箔の組成）
本実施形態に用いることのできる銅箔の形態に特に制限はない。また、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あっても良い。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。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。
本実施形態に用いることのできる銅箔の形態に特に制限はない。また、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あっても良い。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。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や無酸素銅といった高純度の銅の他、例えばＳｎ入り銅、Ａｇ入り銅、Ｐ、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。
また、銅箔の板厚は特に限定する必要は無いが、例えば１～１０００μｍ、あるいは１～５００μｍ、あるいは１～３００μｍ、あるいは３～１００μｍ、あるいは５～７０μｍ、あるいは６～３５μｍ、あるいは９～１８μｍである。
本実施形態の銅箔は高周波回路用途に好適に用いることができる。ここで高周波回路とは、回路を通じて伝送される信号周波数が１０ＧＨｚ以上である回路とする。
本実施形態の銅箔は、その少なくとも一方の表面の二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１２０以下である。二乗平均平方根傾斜は、定義領域のすべての点における傾斜の二乗平均平方根により算出されるパラメータであり、凹凸のない、完全に平坦な面のＳｄｑは０となる。凹凸のある面では、表面の傾斜があるので、Ｓｄｑが０より大きくなる。また、局所的な傾斜角が大きくなれば、Ｓｄｑが大きくなる傾向がある。そのため、Ｓｄｑは、表面の凹凸の険しさ（傾斜の急峻さ）を数値化する指標である。Ｓｄｑが大きくなると、前述の表皮効果により高周波における伝送損失が大きくなるため、Ｓｄｑは小さいことが好ましい。特に、銅箔に表面処理を施す場合、表面処理層の金属などが急峻な表面凹凸に付着することにより表面プロファイルが顕著に増加する傾向があり、その観点から表面凹凸が緩やかな銅箔が望ましい。
以上の観点から、二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１００以下であることが好ましく、０．０６０以下であることがより好ましい。Ｓｄｑの下限値は伝送損失の点からは制限されないが、銅箔表面の傷が目立ちやすくなることが想定されるため、０．００１以上、より好ましくは０．００２以上であることが望ましい。
より一般的な表面粗さの指標として算術平均高さ（Ｓａ）や最大高さ（Ｓｚ）が挙げられるが、表皮効果によって銅箔表面近傍のみを信号が流れる際の伝送距離の増加の程度を表すには適さないと考えられる。なぜなら、最大高さ（Ｓｚ）は銅箔表面上に点在するキズ等の特異点によって大きく値が変動する指標であり、高周波回路として銅箔の表面全体を信号が流れる際の特性を表す指標としては不適当と考えるからである。また、算術平均高さ（Ｓａ）は伝送距離の増加に寄与する細かな起伏がよりうねりの大きな起伏に隠されてしまうことが懸念され、不適当と考える。したがって、表皮効果によって銅箔表面近傍のみを信号が流れる際の伝送距離の増加の程度を直接的に表している二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が本質を示した適切な指標であると考えられる。
二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）は、後述のように、ＩＳＯ２５１７８－２：２０１２に準拠して、キーエンス製レーザー顕微鏡ＶＫ－Ｘ１０００（コントローラ部）／１０５０（ヘッド部）又はこれと同等の装置にて銅箔表面の粗さデータを測定後、算出する。なお、前述のように、二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）は、表面処理による伝送損失の増加を抑制する観点から重要なパラメータであるため、銅箔に対して表面処理を施す場合、表面処理前の銅箔について二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）を測定するものとする。
また、銅箔の少なくとも一方の表面が表面処理層を備えることができる。表面処理層は、粗化処理層であってもよい。粗化処理は、通常、銅箔の、樹脂基板と接着する面、即ち表面処理側の表面に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形成する処理をいう。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ことができる。粗化処理は、例えば、銅又は銅合金で粗化粒子を形成することにより行うことができる。粗化処理は微細なものであっても良い。粗化処理層は、銅、ニッケル、コバルト、リン、タングステン、ヒ素、モリブデン、クロム及び亜鉛からなる群から選択されたいずれかの単体又はいずれか１種以上を含む合金からなる層などであってもよい。また、銅又は銅合金で粗化粒子を形成した後、更にニッケル、コバルト、銅、亜鉛の単体又は合金等で二次粒子や三次粒子を設ける粗化処理を行うこともできる。
また、表面処理層として、粗化処理層のほか、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種以上の層であってもよい。これらの層として、公知の手法を用いて設けることができる。また、後述のように、本発明の銅箔は、表面処理なしに前述の二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）を制御することが可能であるので、製造方法が簡便という意味で、一実施形態において、銅箔は表面処理層を含まない。
表面処理層は、耐食性や耐熱性の観点からニッケルやコバルトなどの磁性金属を含むことが好ましい。高周波信号伝送時の表皮深さは以下式で表され、透磁率（μ）が大きくなるほど、表皮深さが小さくなり、表面プロファイルの増大による表皮効果が顕著に表れるので、本願発明の効果もより顕著に表れる。透磁率は、磁性金属では大きくなるため、磁性金属を一成分とする表面処理を施す場合、本願発明の銅箔と従来の銅箔の高周波における伝送損失の差がより一層顕著に表れる。
（式中、ｆは周波数であり、μは透磁率であり、σは導電率である。）
本発明の銅箔を、樹脂基板に貼り合わせて積層体を製造することができる。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、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等のポリエステルフィルムやポリイミドフィルム、液晶ポリマー（ＬＣＰ）フィルム、フッ素樹脂フィルム等を使用することができる。
貼り合わせの方法は、ポリイミドフィルム等の基材に接着剤を介して、又は、接着剤を使用せずに高温高圧下で圧延銅箔に積層接着して、又は、ポリイミド前駆体を塗布・乾燥・硬化等を行うことで積層体を製造することができる。
また、積層体を用いて、プリント配線板、特にはフレキシブルプリント配線板を構成することができる。したがって、本発明は、別の側面において、本発明の圧延銅箔、及び本発明の積層体を用いて、プリント配線板、特にフレキシブルプリント配線板を製造する方法を開示する。
（製造方法）
本発明の銅箔は、前述の二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が本発明の範囲内に制御できれば、その製造方法は特に限定されないが、表面処理なしに、簡便に製造できる方法として、最終冷間圧延工程における最終圧延パスの油膜厚さ当量を適宜調整するという手法を採用することができる。
本発明の銅箔は、前述の二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が本発明の範囲内に制御できれば、その製造方法は特に限定されないが、表面処理なしに、簡便に製造できる方法として、最終冷間圧延工程における最終圧延パスの油膜厚さ当量を適宜調整するという手法を採用することができる。
本実施形態の圧延銅箔の製造方法としては、まず溶解炉で原料を溶解し、所望の組成の溶湯を得る。そして、この溶湯をインゴットに鋳造する。その後、熱間圧延、冷間圧延、及び、焼鈍を適宜行い、所定の厚みを有する箔に仕上げる。熱処理後には、熱処理時に生成した表面酸化膜を除去するために、表面の酸洗や研磨等を行ってもよい。最終冷間圧延では、熱処理後の材料を繰り返し圧延機に通板（パス）することで所定の厚みに仕上げる。本実施形態の圧延銅箔の製造方法では、最終冷間圧延工程の最終圧延パスにおける油膜厚さ当量を１００００～４００００として、最終圧延パスを行うことが重要である。
油膜厚さ当量を制御することによって、銅箔表面の二乗平均平方根傾斜を抑制することができる。油膜厚さ当量が４００００を超えると、銅箔の表面を平坦にする効果が薄くなり、二乗平均平方根傾斜の低下が不十分になる。一方、油膜厚さ当量が１００００を下回ると、銅箔と圧延ロールとの間の油膜が薄くなるため、圧延ロールの表面の傷や汚れが銅箔表面に転写しやすく、二乗平均平方根傾斜が上昇してしまうことがある。
ここで、油膜厚さ当量は下記の式で規定される。
油膜厚さ当量＝｛（圧延油粘度［ｃＳｔ］）×（入側通板速度［ｍｍ／ｓ］＋ロール周速度［ｍｍ／ｓ］）｝／｛（ロールの噛み込み角［ｒａｄ］）×（単位面積当たりの圧延荷重［ｋｇ／ｍｍ2］）｝
油膜厚さ当量＝｛（圧延油粘度［ｃＳｔ］）×（入側通板速度［ｍｍ／ｓ］＋ロール周速度［ｍｍ／ｓ］）｝／｛（ロールの噛み込み角［ｒａｄ］）×（単位面積当たりの圧延荷重［ｋｇ／ｍｍ2］）｝
圧延油粘度はＪＩＳ Ｋ２２８３に準拠して測定した。入側通板速度は、出側の巻取りリールの周速度から当該圧延パスの圧延加工度を考慮して算出した。ロール周速度は、ロールと材料にスリップが生じていないと仮定し、出側の巻取りリールの周速度から算出した。またロールの噛み込み角および単位面積当たりの圧延荷重は、下記の式を用いてそれぞれ算出した。なお、ロールのヤング率およびポアソン比は、ロール製造業者カタログに記載の値およびロール素材の文献値をそれぞれ用いた。ロールの半径は、０．０００５ｍｍ単位での測定が可能なロール径測定機にて直径を計測して出した。圧延荷重は、圧延機の油圧シリンダーの油圧センサーで測定した圧力から、シリンダーの径・本数を用いて算出した。圧下量は、通板前後の材料板厚から算出した。材料板厚は、例えばＪＩＳ Ｃ６５１５の質量厚さの測定方法に準拠して測定できる。
ロールの噛み込み角＝｛（圧下量［ｍｍ］）／（ロールの扁平半径［ｍｍ］）｝0.5
単位面積当たりの圧延荷重＝（圧延荷重［ｋｇ］）／｛（平均板幅［ｍｍ］）×（接触弧長［ｍｍ］）｝
ロールの扁平半径＝（ロールの半径［ｍｍ］）×〔１＋１６×｛１－（ロールのポアソン比）2｝／｛π×（ロールのヤング率［ｋｇ／ｍｍ2］）｝×（圧延荷重［ｋｇ］）／｛（平均板幅［ｍｍ］）×（圧下量［ｍｍ］）｝〕
接触弧長＝｛（圧下量［ｍｍ］）×（ロールの扁平半径［ｍｍ］）｝0.5
なお、表１中の油膜厚さ当量の数値は１００の位で四捨五入した数値としている。
ロールの噛み込み角＝｛（圧下量［ｍｍ］）／（ロールの扁平半径［ｍｍ］）｝0.5
単位面積当たりの圧延荷重＝（圧延荷重［ｋｇ］）／｛（平均板幅［ｍｍ］）×（接触弧長［ｍｍ］）｝
ロールの扁平半径＝（ロールの半径［ｍｍ］）×〔１＋１６×｛１－（ロールのポアソン比）2｝／｛π×（ロールのヤング率［ｋｇ／ｍｍ2］）｝×（圧延荷重［ｋｇ］）／｛（平均板幅［ｍｍ］）×（圧下量［ｍｍ］）｝〕
接触弧長＝｛（圧下量［ｍｍ］）×（ロールの扁平半径［ｍｍ］）｝0.5
なお、表１中の油膜厚さ当量の数値は１００の位で四捨五入した数値としている。
油膜厚さ当量を制御するためには、低粘度の圧延油を用いたり、入側通板速度を遅くしたりする等、公知の方法を用いればよい。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、ここでの説明は単なる例示を目的とするものであり、それに限定されることを意図するものではない。
まず、表１に記載の銅割合の銅インゴットを製造し、熱間圧延を行った後、冷間圧延と３００～８００℃の温度に設定した焼鈍炉における焼鈍とを一回以上繰り返した後、冷間圧延を行って０．１～１．０ｍｍ厚の圧延板を得た。この圧延板を３００～８００℃の温度に設定した焼鈍炉で焼鈍して再結晶させ、最終冷間圧延した。実施例１の銅箔厚みは１２μｍ、比較例１、２の銅箔厚みは１８μｍとした。このとき、最終冷間圧延工程において、最終圧延パスにおいて油膜厚さ当量を表１に示されるように変えて、実施例と比較例の銅箔を製造した。
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。結果を表１に示す。
（二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）の測定）
キーエンス製レーザー顕微鏡ＶＫ－Ｘ１０００（コントローラ部）／１０５０（ヘッド部）を用いて形状測定を行った。その後、キーエンス製レーザー顕微鏡ＶＫ－Ｘ１０００（コントローラ部）／１０５０（ヘッド部）の解析ソフトを用いて、二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）を測定した。このとき、レーザー顕微鏡における対物レンズ５０倍を使用して２５０μｍ×２００μｍ面積（具体的には５００００μｍ2）の測定を任意の１０箇所において行い、それぞれの箇所における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）を算出した。１０箇所で得られた二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）について最大値及び最小値を除いた８箇所の算術平均値を二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）の値とした。なお、形状測定における被測定物配置時の被測定物表面の傾斜およびうねりの影響を排除するため、解析ソフトを用いた解析時に測定領域を対象に面形状補正として平面傾き補正およびうねり除去（カットオフ波長０．０８ｍｍ）を行った後に二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）を算出した。なお、レーザー顕微鏡による二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）の測定環境温度は２０～２５℃とした。また、レーザー顕微鏡および解析ソフトにおける主要な設定条件は下記の通りである。
＜測定設定＞
測定モード：簡単測定
スキャンモード：レーザーコンフォーカル
測定サイズ：標準（１０２４×７６８）
測定品質：高精度
測定ピッチ：０．２６μｍ
ＲＰＤ：ＯＮ
明るさ１：６５００～７５００程度（ピント微調整により変動）
明るさ２：自動（９５００）
照明フィルター１：１０～３０％程度（ピント微調整により変動）
照明フィルター２：自動（１０～３０％程度（ピント微調整により変動））
ダブルスキャン：ＯＮ
平均回数：１回
カラー画像を取得しない：ＯＦＦ
ファインモード：ＯＮ
ノイズ領域の処理を有効にする：ＯＦＦ
＜照明＞
同軸落射：１００
リング証明：ＯＦＦ
＜Ｚ軸＞
Ｚ軸モード：推奨設定
測定上限：９９００～１０１００μｍ程度（ピント微調整により変動）
測定下限：１００００～１０１００μｍ程度（ピント微調整により変動）
Ｚ測定距離固定：ＯＦＦ
Ｚ測定距離：１３～１４μｍ程度（ピント微調整により変動）
自動上下限・自動明るさ：ＯＮ
＜ヘッド＞
ヘッド：Ｒ
対物レンズ名：Ｐｌａｎ（ＣＦ ＩＣ ＥＰＩ Ｐｌａｎ ５０Ｘ）
対物レンズ倍率：５０Ｘ
レンズＮＡ：０．８００
ＷＤ：０．５４ｍｍ
像面湾曲補正：ＯＮ
光量偏心補正：ＯＮ
リング照明補正：ＯＮ
ＸＹキャリブレーション：２６８．８４６ｎｍ／ｐｉｘｅｌ
Ｚキャリブレーション：１．０００（０．１００ｎｍ／ｄｉｇｉｔ）
＜カメラ設定＞
明るさモード：オート
明るさ（オート）：１２０～１４０程度（ピント微調整により変動）
明るさ（マニュアル）：２
エッジ強調：５
＜レーザー設定＞
γ係数（γ補正値）：０．４５
γオフセット：０％
白黒反転：ＯＦＦ
エッジ強調種別：なし
エッジ強調方向：横
エッジ強調強さ：弱
＜その他ワークシートに示された条件設定＞
測定モード：表面形状
光学ズーム倍率：１．０倍
フィルター：ＯＦＦ
カメラゲイン：０ｄＢ
シャッタースピード：オート
ホワイトバランスモード：マニュアル
ホワイトバランスＲ：０
ホワイトバランスＢ：０
受光光量補正モード：γ補正
ヘッド種別：ＶＫ－Ｘ１０５
鮮やかさ：５
コントラスト：５
明るさ：０
ＡＩノイズ除去：ＯＦＦ
斜面ノイズフィルター：ＯＦＦ
＜解析条件＞
画像処理：面形状補正実施（平面傾き補正、うねり除去（カットオフ波長０．０８ｍｍ））
表面粗さ設定（フィルター設定）
フィルター種別：ガウシアン
Ｓ－フィルター（ローパスフィルター）：なし
Ｆ－オペレーション（形状補正）：なし
Ｌ－フィルター（ハイパスフィルター）：なし
終端効果の補正：ＯＮ
キーエンス製レーザー顕微鏡ＶＫ－Ｘ１０００（コントローラ部）／１０５０（ヘッド部）を用いて形状測定を行った。その後、キーエンス製レーザー顕微鏡ＶＫ－Ｘ１０００（コントローラ部）／１０５０（ヘッド部）の解析ソフトを用いて、二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）を測定した。このとき、レーザー顕微鏡における対物レンズ５０倍を使用して２５０μｍ×２００μｍ面積（具体的には５００００μｍ2）の測定を任意の１０箇所において行い、それぞれの箇所における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）を算出した。１０箇所で得られた二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）について最大値及び最小値を除いた８箇所の算術平均値を二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）の値とした。なお、形状測定における被測定物配置時の被測定物表面の傾斜およびうねりの影響を排除するため、解析ソフトを用いた解析時に測定領域を対象に面形状補正として平面傾き補正およびうねり除去（カットオフ波長０．０８ｍｍ）を行った後に二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）を算出した。なお、レーザー顕微鏡による二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）の測定環境温度は２０～２５℃とした。また、レーザー顕微鏡および解析ソフトにおける主要な設定条件は下記の通りである。
＜測定設定＞
測定モード：簡単測定
スキャンモード：レーザーコンフォーカル
測定サイズ：標準（１０２４×７６８）
測定品質：高精度
測定ピッチ：０．２６μｍ
ＲＰＤ：ＯＮ
明るさ１：６５００～７５００程度（ピント微調整により変動）
明るさ２：自動（９５００）
照明フィルター１：１０～３０％程度（ピント微調整により変動）
照明フィルター２：自動（１０～３０％程度（ピント微調整により変動））
ダブルスキャン：ＯＮ
平均回数：１回
カラー画像を取得しない：ＯＦＦ
ファインモード：ＯＮ
ノイズ領域の処理を有効にする：ＯＦＦ
＜照明＞
同軸落射：１００
リング証明：ＯＦＦ
＜Ｚ軸＞
Ｚ軸モード：推奨設定
測定上限：９９００～１０１００μｍ程度（ピント微調整により変動）
測定下限：１００００～１０１００μｍ程度（ピント微調整により変動）
Ｚ測定距離固定：ＯＦＦ
Ｚ測定距離：１３～１４μｍ程度（ピント微調整により変動）
自動上下限・自動明るさ：ＯＮ
＜ヘッド＞
ヘッド：Ｒ
対物レンズ名：Ｐｌａｎ（ＣＦ ＩＣ ＥＰＩ Ｐｌａｎ ５０Ｘ）
対物レンズ倍率：５０Ｘ
レンズＮＡ：０．８００
ＷＤ：０．５４ｍｍ
像面湾曲補正：ＯＮ
光量偏心補正：ＯＮ
リング照明補正：ＯＮ
ＸＹキャリブレーション：２６８．８４６ｎｍ／ｐｉｘｅｌ
Ｚキャリブレーション：１．０００（０．１００ｎｍ／ｄｉｇｉｔ）
＜カメラ設定＞
明るさモード：オート
明るさ（オート）：１２０～１４０程度（ピント微調整により変動）
明るさ（マニュアル）：２
エッジ強調：５
＜レーザー設定＞
γ係数（γ補正値）：０．４５
γオフセット：０％
白黒反転：ＯＦＦ
エッジ強調種別：なし
エッジ強調方向：横
エッジ強調強さ：弱
＜その他ワークシートに示された条件設定＞
測定モード：表面形状
光学ズーム倍率：１．０倍
フィルター：ＯＦＦ
カメラゲイン：０ｄＢ
シャッタースピード：オート
ホワイトバランスモード：マニュアル
ホワイトバランスＲ：０
ホワイトバランスＢ：０
受光光量補正モード：γ補正
ヘッド種別：ＶＫ－Ｘ１０５
鮮やかさ：５
コントラスト：５
明るさ：０
ＡＩノイズ除去：ＯＦＦ
斜面ノイズフィルター：ＯＦＦ
＜解析条件＞
画像処理：面形状補正実施（平面傾き補正、うねり除去（カットオフ波長０．０８ｍｍ））
表面粗さ設定（フィルター設定）
フィルター種別：ガウシアン
Ｓ－フィルター（ローパスフィルター）：なし
Ｆ－オペレーション（形状補正）：なし
Ｌ－フィルター（ハイパスフィルター）：なし
終端効果の補正：ＯＮ
（伝送損失の測定）
各実施例および比較例のサンプルについて、同工程で作成した別サンプルを以下の条件で、Ｎｉめっきを施した。具体的には、９０ｍｍ幅×２１０ｍｍ長さのサンプルをＧＮ８７（ＪＸ金属商事製）の水溶液を用いて脱脂、１０％硫酸水溶液で酸洗後、ワット浴（Ｎｉ１３ｇ／Ｌ、ｐＨ２．３、温度５０℃）、電流密度１０Ａ／ｄｍ2でＮｉ理論付着量が８２６μｇ／ｄｍ2となるようにめっき時間を調整してＮｉめっきを実施した。また、熱プレスにてＰＩ（製品名：ＵＰＩＬＥＸ、宇部興産製）５０μｍに銅箔のめっき面がＰＩ側となるように銅箔を両面貼り合わせて銅張積層板を作製した。銅張積層板の片面の銅箔の幅がおよそ１１０μｍとなるように回路加工（エッチング）してマイクロストリップラインを得た。ネットワークアナライザＫｅｙｓｉｇｈｔ Ｎ５２４７Ａ及びマイクロストリップラインと同軸ケーブルを変換するためのユニバーサルテストフィクスチャＡｎｒｉｔｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｓｔ Ｆｉｘｔｕｒｅ Ｍｏｄｅｌ ３６８０Ｖを用いてマイクロストリップラインの回路周波数１０ＧＨｚにおける伝送損失を測定した。
測定結果を表１に示す。
各実施例および比較例のサンプルについて、同工程で作成した別サンプルを以下の条件で、Ｎｉめっきを施した。具体的には、９０ｍｍ幅×２１０ｍｍ長さのサンプルをＧＮ８７（ＪＸ金属商事製）の水溶液を用いて脱脂、１０％硫酸水溶液で酸洗後、ワット浴（Ｎｉ１３ｇ／Ｌ、ｐＨ２．３、温度５０℃）、電流密度１０Ａ／ｄｍ2でＮｉ理論付着量が８２６μｇ／ｄｍ2となるようにめっき時間を調整してＮｉめっきを実施した。また、熱プレスにてＰＩ（製品名：ＵＰＩＬＥＸ、宇部興産製）５０μｍに銅箔のめっき面がＰＩ側となるように銅箔を両面貼り合わせて銅張積層板を作製した。銅張積層板の片面の銅箔の幅がおよそ１１０μｍとなるように回路加工（エッチング）してマイクロストリップラインを得た。ネットワークアナライザＫｅｙｓｉｇｈｔ Ｎ５２４７Ａ及びマイクロストリップラインと同軸ケーブルを変換するためのユニバーサルテストフィクスチャＡｎｒｉｔｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｓｔ Ｆｉｘｔｕｒｅ Ｍｏｄｅｌ ３６８０Ｖを用いてマイクロストリップラインの回路周波数１０ＧＨｚにおける伝送損失を測定した。
測定結果を表１に示す。
（考察）
実施例は、表面における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１２０以下であるため、高周波における伝送損失が抑制できた。一方、比較例では、最終冷間圧延における最終圧延パスの油膜厚さ当量が高かったため、二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１２０を超え、伝送損失は実施例より大きかった。なお、回路周波数を２０ＧＨｚ、３０ＧＨｚ、及び４０ＧＨｚに変えて、それぞれの周波数について、前述の条件により伝送損失を測定したところ、同様に実施例の方が比較例よりも伝送損失を抑制できていた。
実施例は、表面における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１２０以下であるため、高周波における伝送損失が抑制できた。一方、比較例では、最終冷間圧延における最終圧延パスの油膜厚さ当量が高かったため、二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１２０を超え、伝送損失は実施例より大きかった。なお、回路周波数を２０ＧＨｚ、３０ＧＨｚ、及び４０ＧＨｚに変えて、それぞれの周波数について、前述の条件により伝送損失を測定したところ、同様に実施例の方が比較例よりも伝送損失を抑制できていた。
なお、二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）を横軸とし、伝送損失を縦軸としてプロットした結果は図１に記載の通りである。また、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｅｘｃｅｌの近似曲線の直線近似機能により近似直線を算出した結果を図１に表示した。直線の近似式とＲの２乗値も併せて表示する。Ｒの２乗値が１に近ければ近いほど、近似直線が実験データの傾向を適切に表していることを示す。
図１の近似直線に基づいて、二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１００、０．１２０の場合の伝送損失を推算すると表２のようになり、二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１００、０．１２０の場合には伝送損失が抑制されることが把握できる。
Claims (6)
- 少なくとも一方の表面における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１２０以下である銅箔。
- 前記少なくとも一方の表面における二乗平均平方根傾斜（Ｓｄｑ）が０．１００以下である、請求項１に記載の銅箔。
- 前記少なくとも一方の表面にさらに表面処理層を含む、請求項１又は２に記載の銅箔。
- 圧延銅箔である、請求項１又は２に記載の銅箔。
- 請求項１又は２に記載の銅箔と樹脂基板とを有する積層体。
- 請求項５に記載の積層体を用いたフレキシブルプリント配線板。
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|---|---|---|---|
| JP2022205900A JP2024090181A (ja) | 2022-12-22 | 2022-12-22 | 銅箔、積層体、及びフレキシブルプリント配線板 |
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