JP2772684B2 - 銅箔の表面処理方法 - Google Patents

銅箔の表面処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は印刷回路用銅箔の表面処理方法に関し、特に
銅箔表面に亜鉛層とそれを被覆する銅層を形成し、さら
に所望により亜鉛層を形成し、それらの表面にクロメー
ト防錆層を形成することによって、銅箔と基板との接着
力が加熱劣化するのを抑制し、塩酸による浸食劣化を減
少させた銅箔の表面処理方法に係る。
〔従来の技術〕
一般に、印刷回路板を製作するには、支持基板の上に
銅箔を接着した銅張積層板が用いられる。
このような銅張積層板を用いて印刷回路を作成する場
合、まず銅張積層板に孔明加工を施し、孔内を活性化処
理した後、無電解めっきにより、銅を均一に展着し、さ
らに電気めっきにより、銅を電着して厚さを補強する。
次に銅箔表面にフォトレジストを塗布した後、パターン
エッチングを行い、目的の回路を得るという作業工程が
用いられる。この工程の中で孔内活性化処理およびパタ
ーンエッチング処理においては銅箔と基板との接着境界
層が塩酸を含む溶液にさらされる。さらに、パターンエ
ッチング処理を行った後に、各種めっき工程を行う際に
銅箔に各種めっき液および前処理としての酸洗液に数度
さらされる。
従って、前述のような工程を経る場合、銅箔と基板と
の接着境界層が酸によって侵食されて接着強度が劣化す
ることがある。また、銅箔を基板に接着する場合、通
常、加熱加圧して圧着される。従って、銅箔と基板との
接着境界における接着強度の安定性が印刷回路作成工程
において重要となる。
そのため、従来、銅箔の基板と接着する表面に対して
は、銅箔を陰極として行われる電着付加処理により表面
処理を施している。すなわち、銅箔と基板との接着強度
を増大させるために銅箔表面に焼けめっきによる粒状銅
箔を電着させて粗面を形成する。これの折落を防ぐため
限界電流以下での平滑銅めっきが施され、さらに該電着
面は、亜鉛、亜鉛合金等の金属により、防錆と耐熱性を
目的とした被覆が施されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記のような銅箔粗面を亜鉛または亜
鉛合金で被覆防錆された銅箔では印刷回路用として耐塩
酸性が十分満足できるものではなかった。例えば、銅張
積層板を孔明け加工やパターンエッチングすることによ
り現れる銅箔断面が、印刷回路作成工程で塩酸を含む溶
液にされされると、上記亜鉛系防錆層と基板との境界で
酸による侵食が起こり、接着強度が安定しない問題点を
有するものであった。また、銅と亜鉛の合金である黄銅
を電着被覆させるには、シアン浴による以外に実用的な
方法は存在せず、安全上、問題がある。
本発明の目的は耐熱特性に優れ、かつ、耐塩酸性を著
しく向上させた印刷回路用銅箔を安全上問題のなく製造
し得る方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は印刷回路用銅箔を製造するに際し、表面粗面
化された銅箔表面に亜鉛層、銅層、クロメート防錆層を
順次形成することを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記銅層とクロメー
ト防錆層との間にさらに亜鉛層を形成することを特徴と
する。
本発明処理の対象とする銅箔は、電解銅箔あるいは圧
延銅箔の表面を粗面化処理したものである。この粗面化
処理についてはその一例を既述したが、その目的を達成
し得るものであれば公知の種々の方法が適用できる。
本発明はこのようにして粗面化された銅箔表面に対し
て、亜鉛層、銅層、クロメート層、必要に応じてさらに
銅層とクロメート層との間に亜鉛層を順に形成すること
により、印刷回路用として、耐熱性を有し、かつ耐塩酸
性にも優れた銅箔を製造するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
銅箔粗面に対して、最初に亜鉛を電着させる。この亜
鉛の電着に用いる電解浴には、公知のものが種々あり、
特定する必要はないが、一例としてピロリン酸カリウム
浴を用いた場合の浴組成および電解条件を次に示す。
ピロリン酸カリウム 50〜150g/l ピロリン酸亜鉛（４水塩） ８〜 30g/l pH 10.5〜11.5 浴温度 35〜50℃ 陰極 銅箔 陽極 亜鉛板 陰極電流密度 １〜5A/dm2 電解時間 ５〜15秒 上記の電解条件の範囲内において、所望の電着量を得
るように条件を選定する。亜鉛の電着量は多い程、耐熱
性が向上するが、好ましくは100〜1000mg/m2である。
上記の工程で亜鉛を電着させた銅箔面に対して、次に
銅電着を施す。この電解はアルカリ浴が好ましく、公知
のものとしてピロリン酸カリウム浴、シアン浴等が挙げ
られるが、ここでは安全上好ましいピロリン酸カリウム
浴を使用する場合の一例をその電解条件とともに以下に
示す。
ピロリン酸カリウム 150〜400g/l ピロリン酸銅（３水塩） 40〜100g/l pH 7.5〜8.5 浴温度 45〜55℃ 陰極 銅箔 陽極 銅板 陰極電流密度 ３〜9A/dm2 電解時間 ５〜20秒 上記の電解条件の範囲内において、所望の電着量を得
るように条件を選定する。この銅電着量は、銅被覆面の
色調が均一になるのに必要な量でよく、過剰になると、
耐熱性は低下する。好ましくは銅電着量は1000〜5000mg
/m2である。
上記の工程で亜鉛層上に銅電着させた銅箔面に対し
て、必要に応じて再び亜鉛電着を施すが、その量は極め
て微量である。その方法はアルカリ浴が好ましく、ここ
ではピロリン酸カリウム浴を用いる場合の一例を電解条
件とともに以下に示す。
ピロリン酸カリウム 20〜50g/l ピロリン酸亜鉛（４水塩） ３〜6g/l pH 10.5〜11.5 浴温度 35〜45℃ 陰極 銅箔 陽極 亜鉛板 陰極電流密度 0.1〜0.3A/dm2 電解時間 ２〜６秒 この亜鉛電着量は電着面の色調に亜鉛の色が認められ
ない範囲での上限量とし、目視観察により微調節する。
次いで、この処理面に対し、クロメート防錆を施す。
この方法も公知として種々のものがあり、特に限定する
必要はないが、ここではその一例としてクロム酸浴によ
る電解クロメート防錆する場合の浴組成の例示をその電
解条件とともに次に示す。
無水クロム酸 0.7g/l 浴温度 25〜30℃ 陰極 銅箔 陽極 不溶性陽極 陰極電流密度 0.5A/dm2 処理時間 ５秒 上記の処理方法は、亜鉛めっき、水洗、銅めっき、水
洗、所望による亜鉛めっきおよび水洗、クロメート防
錆、水洗、乾燥の各工程を順次連続に通すことにより実
施される。
このように処理された銅箔をガラスエポキシFR−４基
材等に加熱圧着して銅張積層板とする。
〔実施例〕
公知の方法で粗面化した銅箔に上記した電解浴および
電解条件の範囲内で第１表に示すような亜鉛層、銅層、
クロメート防錆層を形成し、これをガラスエポキシFR−
４基材に加熱圧着して銅張積層板とした。
これら銅張積層板における銅箔の接着力の耐熱性と耐
塩酸性を試験した。耐熱性は177℃、10間加熱後の銅箔
引剥がし強度で表され、0.36kg/cm以上が要求されてお
り、また耐塩酸性は、0.8mm幅のパターン片を1:2希釈の
塩酸に30分間浸漬し、その銅箔引剥がし強度の劣化率で
表され、10％以下が要求される。なお、クロメート防錆
層のみ、および亜鉛層とクロメート防錆層とを形成処理
した従来例についても同様に試験した。
第１表より、従来例のものは耐熱性と耐塩酸性の両性
能を同時に満足させることは困難であるが、本発明に係
る実施例による方法で処理された銅箔はこの両性能を完
全に満足することができることがわかる。
〔発明の効果〕 以上のように、本発明方法により表面処理した印刷回
路用銅箔は耐熱性、耐塩酸性ともに優れており、その方
法はシアン等の危険な薬品の使用が不要となるので、安
全上問題がなく、極めて有用な発明である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−294490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−264184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−25297（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−33908（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−33907（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−33906（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−33467（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 28/00 - 28/04 C25D 11/38 H05K 3/38 C23C 22/00 - 22/86 C25D 5/00 - 5/56

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】印刷回路用銅箔を製造するに際し、表面粗
    面化された銅箔表面に亜鉛層、銅層、クロメート防錆層
    を順次形成することを特徴とする銅箔の表面処理方法。
  2. 【請求項２】銅層とクロメート防錆層との間にさらに亜
    鉛層を形成することを特徴とする請求項１記載の銅箔の
    表面処理方法。
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