JP2993968B2 - 電解銅箔の製造方法 - Google Patents
電解銅箔の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、プリント回路用に適した電解銅箔の製造方
法に関する。
法に関する。
（従来の技術） プリント回路用電解銅箔は、工業的には硫酸銅水溶液
の電解液を、鉛などの不溶性陽極とステンレスやチタン
製の陰極回転ドラムに接触させて陰極ドラムに銅を析出
させ、これを連続的に巻取ることにより製造されてい
る。
の電解液を、鉛などの不溶性陽極とステンレスやチタン
製の陰極回転ドラムに接触させて陰極ドラムに銅を析出
させ、これを連続的に巻取ることにより製造されてい
る。
一般に、銅イオンの硫酸イオンのみを含む水溶液を電
解液として用いると、設備上混入の避けられないゴミや
油類によって銅箔にピンホールやマイクロポロシティー
が発生して実用上重大な欠陥となったり、電解液と接す
る側の粗面（マット面、以下Ｍ面という）が持つ山谷の
形状が崩れてしまい、後にこの銅箔を絶縁基板材料と接
着時に充分な強度が得られなかったり、粗さが大きくな
って層間絶縁抵抗・回路導電率が低下したり基板材料に
接着後のパターンエッチング時に基板への残銅現象或い
は回路部のアンダーカット現象を引き起こし、回路基板
としての種々の性能を劣化させてしまうという問題を生
ずる。
解液として用いると、設備上混入の避けられないゴミや
油類によって銅箔にピンホールやマイクロポロシティー
が発生して実用上重大な欠陥となったり、電解液と接す
る側の粗面（マット面、以下Ｍ面という）が持つ山谷の
形状が崩れてしまい、後にこの銅箔を絶縁基板材料と接
着時に充分な強度が得られなかったり、粗さが大きくな
って層間絶縁抵抗・回路導電率が低下したり基板材料に
接着後のパターンエッチング時に基板への残銅現象或い
は回路部のアンダーカット現象を引き起こし、回路基板
としての種々の性能を劣化させてしまうという問題を生
ずる。
このピンホール等の防止のため電解液に塩素イオンを
添加したり、電解液を活性炭等を含むフィルターに通し
てゴミや油類を除去している。またマイクロポロシティ
ー防止及びＭ面の山形状を整えるために、古くから膠を
電解液に添加することが行われており、膠以外にも種々
の有機物や無機物を添加剤として用いることが提案され
てきた。
添加したり、電解液を活性炭等を含むフィルターに通し
てゴミや油類を除去している。またマイクロポロシティ
ー防止及びＭ面の山形状を整えるために、古くから膠を
電解液に添加することが行われており、膠以外にも種々
の有機物や無機物を添加剤として用いることが提案され
てきた。
しかしながら、工業的には、それにより得られる銅箔
の性能安定性から膠の類いを凌ぐものは無かったのが現
状である。
の性能安定性から膠の類いを凌ぐものは無かったのが現
状である。
（発明が解決しようとする課題） 近年、半導体・集積回路をはじめとした電子回路技術
の発達はめざましく、プリント回路基板においても、絶
縁、積層、穴あけ、層間接続、導体エッチング、部品実
装、放熱、基板性能検査の各技術の向上により、片面
板、両面板の汎用品から数十層にもおよぶ多層板まで実
用化されている。その技術動向としては高密度配線の一
層の要請から、高多層化・微細パターン化・基板の大型
化の傾向が強まっている。
の発達はめざましく、プリント回路基板においても、絶
縁、積層、穴あけ、層間接続、導体エッチング、部品実
装、放熱、基板性能検査の各技術の向上により、片面
板、両面板の汎用品から数十層にもおよぶ多層板まで実
用化されている。その技術動向としては高密度配線の一
層の要請から、高多層化・微細パターン化・基板の大型
化の傾向が強まっている。
高多層化は絶縁層及び導体の薄層化、微細パターン化
は回路導体の薄層化やクラック防止及びエッチング時の
アンダーカット幅の減少、多層基板の大型化は寸法安定
性等が必要となるため、これに応える回路導体としての
銅箔自体の所要性能は、絶縁・誘電特性向上、比抵抗減
少及びアンダーカット防止のためのＭ面山のロープロフ
ァイル化（粗さの低下）と熱応力によるクラック防止の
ための高温時伸び率の向上が求められている。
は回路導体の薄層化やクラック防止及びエッチング時の
アンダーカット幅の減少、多層基板の大型化は寸法安定
性等が必要となるため、これに応える回路導体としての
銅箔自体の所要性能は、絶縁・誘電特性向上、比抵抗減
少及びアンダーカット防止のためのＭ面山のロープロフ
ァイル化（粗さの低下）と熱応力によるクラック防止の
ための高温時伸び率の向上が求められている。
Ｍ面山のロープロファイル化は、例えば前述の様に膠
を多量に電解液に添加すれば達成されるが、反面、その
添加量の増加に伴って常温・高温時伸び率とも急激に低
下してしまう。一方、膠などを添加しない電解液を活性
炭フィルターに通液したものから得られる銅箔は、常温
・高温時伸び率ともに非常に高いものとなるが、Ｍ面山
形状が乱れ、粗さが大きくなったものとなってしまう。
さらに電解電流密度を低く抑えた場合、高電流密度電解
箔に比べ、Ｍ面山は低くなりまた伸び率も向上するが、
希望する度合のロープロファイルを均一に得ると言った
点では無理があり、かつ生産性が低下し経済上好ましく
ない。この様に高密度配線の要求を満足するロープロフ
ァイル化された山を有するＭ面と、高温時伸び率の高い
性能を併せもった電解銅箔は従来技術では工業的に容易
に生産できなかった。
を多量に電解液に添加すれば達成されるが、反面、その
添加量の増加に伴って常温・高温時伸び率とも急激に低
下してしまう。一方、膠などを添加しない電解液を活性
炭フィルターに通液したものから得られる銅箔は、常温
・高温時伸び率ともに非常に高いものとなるが、Ｍ面山
形状が乱れ、粗さが大きくなったものとなってしまう。
さらに電解電流密度を低く抑えた場合、高電流密度電解
箔に比べ、Ｍ面山は低くなりまた伸び率も向上するが、
希望する度合のロープロファイルを均一に得ると言った
点では無理があり、かつ生産性が低下し経済上好ましく
ない。この様に高密度配線の要求を満足するロープロフ
ァイル化された山を有するＭ面と、高温時伸び率の高い
性能を併せもった電解銅箔は従来技術では工業的に容易
に生産できなかった。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、この様なプリント回路基板の高密度配線か
らの要請に応える、高温時伸び率が高く、しかもロープ
ロファイル化されたＭ面を有する電解銅箔を製造する、
容易でかつ経済的な方法を鋭意検討の結果開発したもの
である。
らの要請に応える、高温時伸び率が高く、しかもロープ
ロファイル化されたＭ面を有する電解銅箔を製造する、
容易でかつ経済的な方法を鋭意検討の結果開発したもの
である。
即ち、電解液中に水溶性セルロースエーテルを添加し
て電解することを特徴とするプリント回路用に適した電
解銅箔の製造方法である。
て電解することを特徴とするプリント回路用に適した電
解銅箔の製造方法である。
セルロースエーテルは次式 の単位セルロースの構造式中の３つの水酸基の一部又は
全部が置換基によりエーテル化されたものである。電解
液が水溶液のため使用するセルロースエーテルも水溶性
のものである。好ましい水溶性セルロースエーテルとし
ては、エーテル化のための置換基がその末端に、例えば
水酸基を有するものやカルボキシル基の末端水素が１価
陽イオンで置換されたイオン性置換基を有するものが好
ましく、さらにこれら複数の異なる置換基によるエーテ
ル結合を併せ有する水溶性セルロースエーテルである。
工業的に安価に製造されているものとしては、例えば、
カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメ
チルセルロースカリウム、カルボキシメチルセルロース
アンモニウム、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキ
シメチルヒドロキシエチルセルロースナトリウム、カル
ボキシメチルヒドロキシエチルセルロースカリウム、カ
ルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースアンモニウ
ム等がある。この他にメチルセルロース、シアンエチル
セルロースの水溶性のものも用いられる。
全部が置換基によりエーテル化されたものである。電解
液が水溶液のため使用するセルロースエーテルも水溶性
のものである。好ましい水溶性セルロースエーテルとし
ては、エーテル化のための置換基がその末端に、例えば
水酸基を有するものやカルボキシル基の末端水素が１価
陽イオンで置換されたイオン性置換基を有するものが好
ましく、さらにこれら複数の異なる置換基によるエーテ
ル結合を併せ有する水溶性セルロースエーテルである。
工業的に安価に製造されているものとしては、例えば、
カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメ
チルセルロースカリウム、カルボキシメチルセルロース
アンモニウム、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキ
シメチルヒドロキシエチルセルロースナトリウム、カル
ボキシメチルヒドロキシエチルセルロースカリウム、カ
ルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースアンモニウ
ム等がある。この他にメチルセルロース、シアンエチル
セルロースの水溶性のものも用いられる。
なお、セルロースエーテルのエーテル化の度合、即
ち、平均置換度（D.S.,セルロースのもつ水酸基が置換
基で置換・エーテル化された平均の数、最大D.S.3）や
平均置換モル数（M.S.,単位セルロースに付加された置
換基の平均モル数、理論上の最大は無限大）により溶解
性が異なるが、水可溶であればよい。工業的に生産され
ているものはおおむねD.S.0.5〜1.5、M.S.1〜２程度で
ある。
ち、平均置換度（D.S.,セルロースのもつ水酸基が置換
基で置換・エーテル化された平均の数、最大D.S.3）や
平均置換モル数（M.S.,単位セルロースに付加された置
換基の平均モル数、理論上の最大は無限大）により溶解
性が異なるが、水可溶であればよい。工業的に生産され
ているものはおおむねD.S.0.5〜1.5、M.S.1〜２程度で
ある。
セルロースエーテルを水溶性と限定するのは、電解液
が水溶液であるため電解液中に均一に混合する必要があ
るためである。粉末状のものを銅原料の溶解時にタンク
等へ投入溶解しても良いが、活性炭等のフィルターを使
用する場合には、溶解されたセルロースエーテルの少な
くとも一部は吸着除去されてしまうため、あらかじめ水
又は温水に溶解して水溶液としておき、ポンプなどで電
解槽へ給液の直前に電解液に混入するのが望ましい。
が水溶液であるため電解液中に均一に混合する必要があ
るためである。粉末状のものを銅原料の溶解時にタンク
等へ投入溶解しても良いが、活性炭等のフィルターを使
用する場合には、溶解されたセルロースエーテルの少な
くとも一部は吸着除去されてしまうため、あらかじめ水
又は温水に溶解して水溶液としておき、ポンプなどで電
解槽へ給液の直前に電解液に混入するのが望ましい。
セルロースエーテルの電解液への添加量としては、電
解槽への供給電解液流量に対して0.1〜30ppm、さらには
１〜10ppm程度が好ましい。一般に、セルロースエーテ
ルの添加量の増加に伴い、伸び率には余り影響を与えず
Ｍ面の山は低く抑えられ粗さが小さくなるが、0.1ppmよ
り少なくてはその効果が余りに小さく、また30ppmを越
えて添加してもそれ以下のもの以上には粗さは小さくな
らないためであり、経済上からも好ましくない。
解槽への供給電解液流量に対して0.1〜30ppm、さらには
１〜10ppm程度が好ましい。一般に、セルロースエーテ
ルの添加量の増加に伴い、伸び率には余り影響を与えず
Ｍ面の山は低く抑えられ粗さが小さくなるが、0.1ppmよ
り少なくてはその効果が余りに小さく、また30ppmを越
えて添加してもそれ以下のもの以上には粗さは小さくな
らないためであり、経済上からも好ましくない。
なお、このセルロースエーテルは、他の添加剤と併用
しても良く、例えば膠などとともに添加しても、膠添加
による伸び率の低下はあるものの、膠単独添加の場合に
較べ伸び率は高く、セルロースエーテル自体の効果はこ
の場合にも明瞭である。
しても良く、例えば膠などとともに添加しても、膠添加
による伸び率の低下はあるものの、膠単独添加の場合に
較べ伸び率は高く、セルロースエーテル自体の効果はこ
の場合にも明瞭である。
（作用） 電解液中に前記の様にセルロースエーテルを添加する
と、陰極に析出する銅箔は、それを添加しないものに比
べ、Ｍ面は微細な凹凸を有し、一般の電解銅箔の特徴で
ある箔の厚み方向への過大な山の生長を抑えて電流集中
を防ぎ、Ｘ−Ｙ方向への均一な生長を促進するので、従
来の電解銅箔に比べ低温での再結晶がし易く、常温・高
温時伸び率及び耐折性が向上する。詳しい機構は不明で
あるが、セルロースエーテルの添加によって、陰極の酸
素発生過電圧の低下・陰極界面近傍における銅イオン濃
度分極の低下などにより、トータル銅析出過電圧の低減
が大きく、銅析出反応が迅速・均一に行なわれる結果、
析出厚さ方向への結晶及び結晶粒界の生長が抑えられる
ためと考えられる。
と、陰極に析出する銅箔は、それを添加しないものに比
べ、Ｍ面は微細な凹凸を有し、一般の電解銅箔の特徴で
ある箔の厚み方向への過大な山の生長を抑えて電流集中
を防ぎ、Ｘ−Ｙ方向への均一な生長を促進するので、従
来の電解銅箔に比べ低温での再結晶がし易く、常温・高
温時伸び率及び耐折性が向上する。詳しい機構は不明で
あるが、セルロースエーテルの添加によって、陰極の酸
素発生過電圧の低下・陰極界面近傍における銅イオン濃
度分極の低下などにより、トータル銅析出過電圧の低減
が大きく、銅析出反応が迅速・均一に行なわれる結果、
析出厚さ方向への結晶及び結晶粒界の生長が抑えられる
ためと考えられる。
（実施例） 以下に本発明の実施例を示す。
実施例１ 銅 100g/ 硫酸 100g/ 液温 60℃ 電解槽への供給量：流速 50cm/sec この硫酸銅水溶液を活性炭フィルターに通したもの
に、あらかじめ各々１％水溶液とした膠、カルボキシメ
チルセルロースナトリウム又はヒドロキシエチルセルロ
ースを硫酸銅水溶液の電解槽への供給流量に対して をそれぞれ添加したものを各電解液とし、陽極には鉛、
陰極にチタン製回転ドラムを用いて電流密度50A/dm2で
それぞれ電解して35μｍ厚の銅箔を製箔して比較した。
得られた銅箔のＭ面粗さRmaxの５点平均、箔幅方向の常
温時及び180℃５分保持時の抗張力、伸び率、さらにMIT
耐折疲労試験機にて箔幅方向の折り曲げ破断回数を、そ
れぞれｎ＝２で測定した。また、染料浸透法によりピン
ホール・マイクロポロシティ有無の検査を行なった。結
果を第１表に示した。
に、あらかじめ各々１％水溶液とした膠、カルボキシメ
チルセルロースナトリウム又はヒドロキシエチルセルロ
ースを硫酸銅水溶液の電解槽への供給流量に対して をそれぞれ添加したものを各電解液とし、陽極には鉛、
陰極にチタン製回転ドラムを用いて電流密度50A/dm2で
それぞれ電解して35μｍ厚の銅箔を製箔して比較した。
得られた銅箔のＭ面粗さRmaxの５点平均、箔幅方向の常
温時及び180℃５分保持時の抗張力、伸び率、さらにMIT
耐折疲労試験機にて箔幅方向の折り曲げ破断回数を、そ
れぞれｎ＝２で測定した。また、染料浸透法によりピン
ホール・マイクロポロシティ有無の検査を行なった。結
果を第１表に示した。
実施例２ 実施例１のNo.1,3,6について、同様の方法により、た
だし電流密度100A/dm2で電解して18μｍ・35μｍ及び70
μｍ厚さの銅箔を得て、Ｍ面粗さRmaxを測定した。結果
を第１図に示した。
だし電流密度100A/dm2で電解して18μｍ・35μｍ及び70
μｍ厚さの銅箔を得て、Ｍ面粗さRmaxを測定した。結果
を第１図に示した。
［発明の効果］ 以上に述べた通り、本発明によれば、電解銅箔のＭ面
のプロファイルを容易に制御でき、しかも常温・高温時
伸び率ともにIPCクラス３の規格をはるかに凌ぐ電解銅
箔を得ることができ、高密度・超高密度配線多層基板の
内外層用銅箔に、さらに耐折性の向上からフレキシブル
基板用銅箔にも適用することができる。また、本発明の
方法は従来から用いられている電解液に添加剤を添加す
るだけであるから、容易でしかも既存設備をそのまま利
用することができ、工業的、経済的効果も顕著なもので
ある。
のプロファイルを容易に制御でき、しかも常温・高温時
伸び率ともにIPCクラス３の規格をはるかに凌ぐ電解銅
箔を得ることができ、高密度・超高密度配線多層基板の
内外層用銅箔に、さらに耐折性の向上からフレキシブル
基板用銅箔にも適用することができる。また、本発明の
方法は従来から用いられている電解液に添加剤を添加す
るだけであるから、容易でしかも既存設備をそのまま利
用することができ、工業的、経済的効果も顕著なもので
ある。
第１図は実施例２の試験結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 良作 栃木県今市市荊沢上原601―２ 古河サ ーキットフォイル株式会社今市工場内 (72)発明者 阿久津 司 栃木県今市市荊沢上原601―２ 古河サ ーキットフォイル株式会社今市工場内 (72)発明者 中津川 広司 栃木県今市市荊沢上原601―２ 古河サ ーキットフォイル株式会社今市工場内 (56)参考文献 特開 昭62−182295（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C25D 1/00 - 3/66 C25C 1/12 H05K 1/09 H01B 13/00
Claims (5)
- 【請求項１】電解銅箔の製造方法であって、電解液に水
溶性セルロースエーテルを添加して電解製箔すること、
及びその添加量が製箔用の電解槽への供給電解液流量に
対し0.1〜30ppmであること、を特徴とする方法。 - 【請求項２】前記の水溶性セルロースエーテルの添加量
が製箔用の電解槽への供給電解液流量に対し１〜10ppm
である、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記の水溶性セルロースエーテルが次式 の単位セルロースの構造式中の３つの水酸基の一部又は
全部が置換基によりエーテル化されたものである、請求
項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】前記の水溶性セルロースエーテルが、カル
ボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチル
セルロースカリウム、カルボキシメチルセルロースアン
モニウム、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメ
チルヒドロキシエチルセルロースナトリウム、カルボキ
シメチルヒドロキシエチルセルロースカリウム、カルボ
キシメチルヒドロキシエチルセルロースアンモニウムか
らなる群から選択される一つのものである、請求項３に
記載の方法。 - 【請求項５】前記の電解銅箔が、プリント回路用銅箔で
ある請求項１乃至４の何れか１に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1002103A JP2993968B2 (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 電解銅箔の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1002103A JP2993968B2 (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 電解銅箔の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02182890A JPH02182890A (ja) | 1990-07-17 |
| JP2993968B2 true JP2993968B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=11520009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1002103A Expired - Lifetime JP2993968B2 (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 電解銅箔の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2993968B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5431803A (en) * | 1990-05-30 | 1995-07-11 | Gould Electronics Inc. | Electrodeposited copper foil and process for making same |
| TW432124B (en) | 1996-05-13 | 2001-05-01 | Mitsui Mining & Amp Smelting C | Electrolytic copper foil with high post heat tensile strength and its manufacturing method |
| JP4136496B2 (ja) * | 2002-07-02 | 2008-08-20 | 三井金属鉱業株式会社 | 電解銅箔の製造方法 |
| JP3789107B2 (ja) | 2002-07-23 | 2006-06-21 | 株式会社日鉱マテリアルズ | 特定骨格を有するアミン化合物及び有機硫黄化合物を添加剤として含む銅電解液並びにそれにより製造される電解銅箔 |
| JP5822928B2 (ja) * | 2011-07-13 | 2015-11-25 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 強度が高く、かつ反りの少ない電解銅箔及びその製造方法 |
| CN108468069B (zh) * | 2018-06-26 | 2019-11-08 | 中南大学 | 一种采用绿色表面活性剂制备铜粉的方法 |
| CN113652718B (zh) * | 2021-08-27 | 2024-05-17 | 安徽华威铜箔科技有限公司 | 一种3微米电解铜箔添加剂的制备方法、制品及其应用 |
-
1989
- 1989-01-10 JP JP1002103A patent/JP2993968B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02182890A (ja) | 1990-07-17 |
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