JP3434072B2 - 電解銅箔の製造方法 - Google Patents

電解銅箔の製造方法

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JP3434072B2 JP04937795A JP4937795A JP3434072B2 JP 3434072 B2 JP3434072 B2 JP 3434072B2 JP 04937795 A JP04937795 A JP 04937795A JP 4937795 A JP4937795 A JP 4937795A JP 3434072 B2 JP3434072 B2 JP 3434072B2
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和雄 宮前
博 戸島
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勝紀 山田
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/382Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal

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  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、電解銅箔の粗面の粗さ
を増大させることなく粗面の形状および均一性を向上さ
せることにより合成樹脂含浸基材との接着力を向上させ
た銅張積層板等に用いられる電解銅箔の製造方法に関す
るものである。 【0002】 【従来の技術】近年、電解銅箔を合成樹脂含浸基材(以
下、基材と言う。)に貼り合わせた銅張積層板は、各種
電子機器のプリント配線板として多用されている。従
来、電解銅箔の製造方法は硫酸銅および硫酸を主成分と
する酸性銅メッキ液に基材との接着力を向上させる目的
で、メッキ液に接する銅箔面(以下、粗面と言う。)の
コブの形状をピラミッド型に整える効果のあるにかわ、
ゼラチン等の有機添加剤が添加されている。 そして、
回転するチタン等で作製された陰極ドラム上に銅を析出
させ、ひきはがし、銅箔を連続的に製造する方法がとら
れている。(この工程を造箔工程と言う。)この造箔工
程において、チタン等で作製された陰極ドラム表面はメ
ッキ液等による腐食のため定期的に研磨が実施されてい
る。 【0003】従来、この研磨はナイロン不織布等に酸化
アルミ、シリコンカーバイト等の研磨砥粒を均一に接着
含浸させた円筒型研磨バフ(以下円筒型研磨バフと言
う。)により行なわれ、陰極ドラムを回転させながら円
筒型研磨バフを回転させて行なう。この場合、陰極ドラ
ムの軸と円筒型研磨バフの軸は、平行に配置して行われ
るため陰極ドラムの円周方向に一方向の研磨跡を有した
陰極ドラムとなる。 【0004】この様にして研磨した陰極ドラムを用いて
製造した電解銅箔は、銅箔の平滑面(陰極ドラムに接し
た面)に縦方向に一方向の研磨跡を有した銅箔となり、
従来から電解銅箔の製造に適用されている。次に、この
造箔工程で作製された電解銅箔の状態では基材との接着
力が十分に得られないため、銅箔粗面のコブに限界電流
密度付近の電流密度で銅の粉末とメッキの中間的な塊状
のコブを析出させ、基材との接着力を向上させる。 こ
れを投錨効果またはアンカー効果と言う。(この工程を
粗化処理工程と言う。) 次に、耐熱性、耐薬品性を付与する処理が行なわれ(こ
の工程を最終処理工程と言う。)プリント配線用の電解
銅箔が製造されている。 【0005】基材との接着力を向上させるには、造箔工
程での銅箔粗面のコブの形状をピラミッド型形状に整
え、コブの均一性を向上させることが重要であると言わ
れており、粗化処理工程だけでは限度があると言われて
いる。ところが最近では、電子機器の多機能化、軽薄短
小化に伴い多層プリント配線板の使用が広がり、高い信
頼性が要求され、多層プリント配線板に用いられる電解
銅箔にも多層プリント配線板に適した特性が要求される
様になり、HTE 銅箔等が出現した。 【0006】このHTE 銅箔(High Temperature Elongat
ion Electrodepositedの略)は、高温加熱時の伸びが優
れた銅箔で、特公平2-25995 に示す製造方法で製造する
ことが出来るが、高温加熱時の伸びを向上させるため
に、高温加熱時の伸びを低下させる効果があるゼラチン
の添加量を低く抑える必要がある。その代わりに銅箔粗
面のコブの形状をピラミッド形状に整え、コブの均一性
を整える目的で、高温加熱時の伸びに影響を与えないイ
ソプロパノールアミンがゼラチンと併用して添加されて
いたが、十分な効果が得られず、粗面の形状および均一
性も十分満足のいくものではなく、基材との接着力にお
いても十分なものとは言えなかった。それ故、基材との
接着力を向上させるために銅箔粗面のコブがピラミッド
型形状で、コブの均一性が高いHTE 銅箔が要望されてい
た。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の電解銅箔では得られなかった電解銅箔の粗面の粗さを
増大させることなく、粗面の形状および均一性を向上さ
せ合成樹脂含浸基材との接着力を向上させた銅張積層板
等に用いられる電解銅箔を提供することにある 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明は、電解銅箔の粗
面の粗さを増大させることなく粗面のコブの形状をピラ
ミッド型形状に整え、コブの均一性を向上させたHTE 銅
箔を検討した結果、発明したもので陰極ドラムの研磨に
おいて、シート状の研磨パッドと平板の間に硬質ゴムを
挟んだ研磨装置を用いて研磨を行ない、少なくとも2方
向以上の研磨跡を有する陰極ドラムを用いたことを特徴
とする電解銅箔の製造方法である。 【0009】本発明について図1に基づき説明する。図
1は本発明の電解銅箔の製造方法である陰極ドラムの研
磨装置の一例を示す概略図である。陰極ドラム1は、従
来と同様の回転を行ない円筒型研磨バフと同様の材質で
作られたシート状の研磨パッド2(以下、シート状研磨
パッドと言う。)を貼り合わせた平板3を矢印の方向に
往復運動させる構造になっている。 【0010】この研磨方法は従来の円筒型研磨バフに比
べて作製時のわずかな歪のため真の円筒型でない陰極ド
ラムの表面を均一に研磨する事が難しかったが、本発明
者は創意工夫を重ねシート状研磨パッド2と平板3の間
に硬質ゴム4を挟み、かつシート状研磨パッド2に接す
る硬質ゴム4の表面に例えば図2に示す様な斜線部分が
凸形のパターンを作製し硬質ゴム4の表面に凹凸をつけ
研磨が均一に行なえる様工夫を行なった。 即ち、硬質
ゴム4を前記の通り適用することにより陰極ドラムの作
製時のわずかな歪を吸収し、均一な研磨が可能となっ
た。シート状研磨パッド2、平板3、硬質ゴム4の構成
は図3に示す通りである。 【0011】陰極ドラム1上の研磨跡は、平板3の往復
速度と陰極ドラムの回転速度により決まり、平板3の横
方向の速度ベクトルと陰極ドラム1の縦方向の速度ベク
トルの合成速度ベクトルとなる。この場合、平板3の速
度と陰極ドラム1の速度を調節すれば、陰極ドラム1上
に直交する2方向の研磨跡を得ることができ、平板3の
往復速度と陰極ドラム1の回転速度を任意に変化させれ
ば多方向の研磨跡を容易に得る事ができる。この様にし
て研磨した陰極ドラムを用いて製造した電解銅箔は、ド
ラム面が銅箔平滑面に転写され銅箔平滑面が多方向の研
磨跡を有した銅箔となり、銅箔粗面の粗さを増大させる
ことなく、コブの形状をピラミッド型形状に整え、コブ
の均一性を向上させ基材との接着力を向上させる。 【0012】この理由として考えられる事は、従来の円
筒型回転バフを用いて行なう方法では、小さな凹凸のあ
る陰極ドラムの表面を一方向に研磨するため凹部を十分
に研磨出来ず酸化被膜等が十分取りきれず残っていると
考えられ、清浄に研磨された表面との間にメッキ液中で
電位差を生じ、銅が陰極ドラム表面において均一に初期
の析出を開始しないため所定の厚さに生長する過程でも
均一に生長出来ず、コブが大小不均一で形状もピラミッ
ド型形状にならないと考えられる。 【0013】一方、本発明の方法においては、陰極ドラ
ムの表面を多方向から、しかもこする様にして研磨を行
なうため、陰極ドラム表面の凹部まで十分に研磨出来、
全体が清浄な表面となり銅が陰極ドラム表面において均
一に初期の析出を開始し、所定の厚さに生長する過程で
も均一に生長し、コブの形状がピラミッド型でコブが均
一な粗面形状になると考えられる。 【0014】 【実施例】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例(1) 直径1515mmのチタン製陰極ドラムを用い、陰極ドラム表
面の回転速度を150mm/sec、シート状研磨パッド(#120
0)を貼り合わせた平板の平均往復速度を150mm/sec、研
磨圧力を 50gf/cm2で30分間研磨した陰極ドラム(この
場合研磨跡は2方向となり直交する。)を用いて、電解
液として硫酸銅 250g/l、硫酸130 g/lを含む液に特公平
2-25995 に記載してあるトリイソプロパノールアミンを
10ppm 、ゼラチンを0.15ppm 添加した電解液を用いて、
液温45℃、電流密度40A/dm2 で厚さ35μmの電解銅箔を
製造した。 【0015】実施例(2) 陰極ドラム表面の回転速度を75mm/secから 300mm/secの
間で無作易に変化させ、シート状研磨バフ(#1200)を貼
り合わせた平板の平均往復速度を75mm/secから 200mm/s
ecの間で無作易に変化させ、他の条件は実施例1と同じ
条件で35μm銅箔の製造を行なった。(この場合、研磨
跡は多方向となる。) 実施例(3) 実施例(2) において、トリイソプロパノーリルアミン10
ppm 、ゼラチン0.15ppmを添加する代わりに、ゼラチン2
ppmを添加し、35μm銅箔の製造を行なった。 【0016】比較例(1) 陰極ドラム表面の回転速度を 150mm/secとし円筒型研磨
バフ表面の回転速度を 15000mm/secで一方向に30分間研
磨を行ない、他の条件は実施例(1) と同じ条件で35μm
銅箔の製造を行なった。 比較例(2) 比較例(1) において、トリイソプロパノールアミン10pp
m とゼラチン0.15ppm を添加する代わりにゼラチン2ppm
を添加し他の条件は比較例(1) と同じ条件で行ない35μ
m銅箔の製造を行なった。 【0017】以上の実施例(1) 〜(3) 、比較例(1),(2)
の各銅箔を下記の特性について測定し、結果を表1に示
す。 (1) 粗面の形状と均一性 銅箔粗面側の電析状態を走査型顕微鏡を用い1000倍で観
察を行なった。近年プリント配線板の回路幅が狭くな
り、銅箔と基材との接着性が高く、安定していることが
望まれ、銅箔粗面の電析状態が、ピラミッド型をしたコ
ブが均一に電析している時、接着力も高く安定してい
る。評価は、ピラミッド型のコブが均一に析出している
場合を○、ピラミッド型のコブではあるが不均一に析出
している場合を△、ピラミッド型のコブではなく不規則
なコブが不均一に析出している場合を×とした。 (2) 高温(180℃) における伸び率 高温(180℃) における伸び率をIPC 規格のIPC-TM-650に
基づき測定した。 (3) 粗面粗さ 銅箔粗面粗さをJIS B 0601, JIS B 0651に基づき算術平
均粗さ(Ra)の測定を行なった。 (4) 粗化処理後の粗面粗さおよび引きはがし強さ 実施例(1) 〜(3),比較例(1),(2) の各銅箔を公知の粗化
処理法を用い同一条件で粗化処理を行ない粗化処理後の
銅箔粗面粗さをJIS B 0601,JIS B 0651 に基づき算術平
均粗さ(Ra)の測定を行なった。また、粗化処理後の
銅箔をFR-4基材(ガラスエポキシ基材)に成形後、JIS
C 6481に基づき引きはがし強さを測定した。 【0018】 【表1】【0019】 【発明の効果】表1より明らかなように、本発明の製造
方法によって得られた電解銅箔は、粗面の粗さを増大さ
せることなく、粗面の形状および均一性を向上させるこ
とにより合成樹脂含浸基材との接着力を向上させたもの
である。従って、本発明の方法によって得られる電解銅
箔は、プリント配線板に用いた場合、接着力に優れたも
のである。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の電解銅箔の製造方法である陰極ドラム
の研磨装置の一例を示す概略図 【図2】本発明の電解銅箔の製造方法である陰極ドラム
の研磨装置の硬質ゴムの形状の一例を示す概略図 【図3】本発明の電解銅箔の製造方法である陰極ドラム
の研磨装置のシート状研磨パッド、平板、硬質ゴムの構
成を示す概略図 【符号の説明】 (1) 陰極ドラム (2) シート状研磨パッド (3) 平板 (4) 硬質ゴム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−44137(JP,A) 特開 平7−216586(JP,A) 特開 平10−330984(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C25D 1/04

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 陰極ドラムの研磨において、シート状の
    研磨パッドと平板の間に硬質ゴムを挟んだ研磨装置を用
    いて研磨を行ない、少なくとも2方向以上の研磨を行っ
    た陰極ドラムを用いたことを特徴とする電解銅箔の製造
    方法。
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