JP4955106B2 - 電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔及びこれらを用いた電子回路の形成方法 - Google Patents
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- Y10T428/273—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified weight per unit area [e.g., gms/sq cm, lbs/sq ft, etc.] of coating
Description
これらの銅箔は、樹脂基材と接着される面と非接着面があり、それぞれ特殊な表面処理(トリート処理)が施されている。また、多層プリント配線板の内層に使用する銅箔のように両面に樹脂との接着機能をもつようにされる(ダブルトリート処理)場合もある。
さらに、このような凹凸を増強した上に銅粒子の脱落を防止するために薄いめっき層を形成する場合もある。これらの一連の工程を粗化処理と呼んでいる。このような粗化処理は、電解銅箔に限らず圧延銅箔でも要求されることであり、同様な粗化処理が圧延銅箔においても実施されている。
それは、エッチング後の銅箔回路の銅部分が、銅箔の表面から下に向かって、すなわち樹脂層に向かって、末広がりにエッチングされる(ダレを発生する)ことである。大きな「ダレ」が発生した場合には、樹脂基板近傍で銅回路が短絡し、不良品となる場合もある。
しかし、この場合は、すでに所定の幅寸法に至っている箇所があると、そこがさらにエッチングされることになるので、その銅箔部分の回路幅がそれだけ狭くなり、回路設計上目的とする均一な線幅(回路幅)が得られず、特にその部分(細線化された部分)で発熱し、場合によっては断線するという問題が発生する。
電子回路のファインパターン化がさらに進行する中で、現在もなお、このようなエッチング不良による問題がより強く現れ、回路形成上で、大きな問題となっている。
回路設計に際しては、レジスト塗布側、すなわち銅箔の表面からエッチング液が浸透するので、レジスト直下にエッチング速度が遅い金属又は合金層があれば、その近傍の銅箔部分のエッチングが抑制され、他の銅箔部分のエッチングが進行するので、「ダレ」が減少し、より均一な幅の回路が形成できるという効果をもたらした。この結果は、従来技術から見ると、大きな進歩があった。
しかし、これらは、エッチングによる銅箔回路設計の際に、銅箔のエッチング部分が、銅箔の表面から下に向かって、末広がりにエッチングされる(ダレを発生する)ということを防止又は抑制しようとして、提案されたものではないので、上記の問題を解決することはできなかった。
特許文献2:特開平5−140765号公報
特許文献3:特開平6−85416号公報
特許文献4:特開平6−85417号公報
特許文献5:特開平6−280047号公報
特許文献6:特開平7−74464号公報
特許文献7:特開平7−278883号公報
特許文献8:特開2005−15861号公報
特許文献9:特開2006−261270号公報
1 エッチングにより回路形成を行う電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔において、該圧延銅箔又は電解銅箔のエッチング面側に形成された亜鉛若しくは亜鉛合金又はこれらの酸化物からなる耐熱層(A)、及び該耐熱層上に形成された銅よりもエッチングレートの低いニッケル又はニッケル合金のいずれかからなる金属層(B)を備えていることを特徴とする電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔
2 前記耐熱層(A)は、亜鉛又は亜鉛合金からなる層であり、該亜鉛合金はニッケル、コバルト若しくはクロムから選ばれる、少なくとも一種以上を合金元素として含有することを特徴とする上記1記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔
3 前記銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)がニッケル合金であって、該ニッケル合金のニッケル比率が50wt%を超えることを特徴とする上記1又は2のいずれか一項に記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔
4 前記銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)がニッケル合金であって、該ニッケル合金に含まれる合金成分が亜鉛、リン、ホウ素、モリブデン、タングステン又はコバルトから選ばれる少なくとも一種以上の元素であることを特徴とする上記1〜3のいずれか一項に記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔
を提供する。
5 前記耐熱層(A)及び銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)に含まれる合計の亜鉛含有量が、金属亜鉛換算で、30μg/dm2〜1000μg/dm2であり、該耐熱層(A)と該金属層(B)に含まれる合計のニッケル量を超えないことを特徴とする上記1〜4のいずれか一項に記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔
6 前記銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)に含まれるニッケル量が、100μg/dm2〜3000μg/dm2であることを特徴とする上記1〜5のいずれか一項に記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔、を提供する。
7 前記銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)上に、さらにクロム層若しくはクロメート層、及び/又は、シラン処理層を備えていることを特徴とする上記1〜6のいずれか一項に記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔、を提供する。
8 前記クロム層若しくはクロメート層を備える場合において、クロム量が金属クロム換算で、100μg/dm2以下であることを特徴とする上記7記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔
9 前記シラン処理層を備える場合において、シリコン単体換算で、20μg/dm2以下であることを特徴とする上記7記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔、を提供する。
10 圧延銅箔又は電解銅箔からなる銅張り積層板の、該銅箔をエッチングし電子回路を形成する方法において、銅箔のエッチング面側に、亜鉛若しくは亜鉛合金又はこれらの酸化物からなる耐熱層(A)を形成し、次にこの耐熱層の上に、銅よりもエッチングレートの低い金属又は合金であるニッケル又はニッケル合金層(B)を形成した後、塩化第二鉄水溶液又は塩化第二銅水溶液を用いて該銅箔をエッチングし、銅の不必要部分を除去して、銅の回路を形成することを特徴とする電子回路の形成方法、を提供する。
11 圧延銅箔又は電解銅箔からなる銅張り積層板の、該銅箔をエッチングし電子回路を形成する方法において、上記1〜9の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔を、塩化第二鉄水溶液又は塩化第二銅水溶液を用いて該銅箔をエッチングし、銅の不必要部分を除去して、銅の回路を形成することを特徴とする電子回路の形成方法、を提供する。
これによってパターンエッチングでのエッチング性の向上、ショートや回路幅の不良の発生を防止できる電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔を提供することができ、優れた電子回路の形成方法を提供することができるという効果を有する。
このようにして作製した銅箔を用いて銅張り積層板とする。この銅箔は、電解銅箔及び圧延銅箔のいずれにも適用できる。また、電解銅箔の場合、粗化面(M面)又は光沢面(S面)にも同様に適用できるが、エッチングされる面は、通常光沢面側を使用する。圧延銅箔の中には高純度銅箔又は強度を向上させた合金銅箔も存在するが、本件発明はこれらの銅箔の全てを包含する。
しかし、予想外に、銅とエッチングレートの低い金属又は合金であるニッケル又はニッケル合金層との間に、亜鉛若しくは亜鉛合金層を介在させること、すなわち、両者を併用することにより、ヤケを防止することができる上に、目的とする回路幅の均一な回路を形成できるという確証を得た。これは、極めて大きな効果を有するものである。
ここで、銅箔とニッケル若しくはニッケル合金層の間に介在させた亜鉛若しくは亜鉛合金層は、耐熱酸化性を有する材料なので、これを介在させただけで、耐熱酸化、変色防止を著しく高めるという効果を与えるものである。
ところが、上記亜鉛若しくは亜鉛合金層を薄く形成することにより、ニッケル若しくはニッケル合金層の厚さを軽減することができるという、さらに大きな効果を得ることができた。これによって、ソフトエッチングによるニッケル若しくはニッケル合金層の除去が容易になった。
前記ニッケル又はニッケル合金層上には、さらにクロム層若しくはクロメート層及び又はシラン処理層を形成することができる。この場合は、パターンエッチング液に対するエッチング速度の相異が生ずる可能性はあるが、この量を適宜選択することにより、同様にニッケル又はニッケル合金の表面の酸化を押さえることができるので、安定した回路幅のパターンの形成が可能となる。
30μg/dm2未満では、耐酸化性(焼け性改善)に効果がない。また、1000μg/dm2を超えると、効果が飽和すると共に、ニッケル又はニッケル合金の効果を減殺させてしまうので、金属亜鉛換算で、30μg/dm2〜1000μg/dm2とすることが好ましい。
装置:Kratos製 AXIS−HS
アルゴンスパッタ条件:加速電圧 15kV、エミッション電流 10mA
スパッタ速度:酸化シリコンにて3nm/min相当
測定頻度:2点/min
判定:ニッケル、亜鉛、耐熱層(A)に含まれる元素、銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)に含まれる元素のat%におけるピーク位置が異なることにより、総合的に二層であることを確認ができる。
この測定において、銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)のat%を確認し、wt%に換算し、ニッケル比率を算出する。
また、上限は3000μg/dm2とする。多すぎる場合には、ソフトエッチングの際に、ニッケル又はニッケル合金層除去の工程の負荷が大きくなり、場合によっては処理残りが発生し、銅回路の設計上支障となる。したがって、上記の範囲とすることが必要である。
エッチング液は、いずれも使用可能であるが、特に塩化第二鉄水溶液が有効である。これは、微細回路はエッチングに時間が掛かるが、塩化第二鉄水溶液の方が塩化第二銅水溶液よりもエッチング速度が早いという理由による。
(ニッケルめっき)
Ni:10〜40g/L
pH:2.5〜3.5
温度:常温〜60°C
電流密度Dk:2〜50A/dm2
時間:1〜4秒
この場合は、基本的に金属、合金状態のめっき膜が得られる。
Ni:5〜40g/L
Zn:0.5〜25g/L
pH:3〜3.7
温度:常温〜60°C
電流密度Dk:2〜50A/dm2
時間:1〜4秒
この場合は、Znは0価の金属状態と2価の酸化状態(酸化物又は水酸化物)からなり、このニッケル−亜鉛めっきにおける、総亜鉛中の0価の金属状態の亜鉛の比率は50%以下である。また、めっき後1〜20秒程度、浴中に保持することで、Znの化学状態(金属亜鉛/酸化亜鉛比)を制御できる。
Ni:10〜40g/L
Zn:0.5〜7g/L
H2SO4:2〜20g/L
温度:常温〜60°C
電流密度Dk:10〜50A/dm2
時間:1〜4秒
Ni:1〜20g/L
Co:1〜20g/L
pH:2.5〜3.5
温度:常温〜60°C
電流密度Dk:1〜15A/dm2
時間:1〜10秒
Ni:50〜100g/L
P:1〜25g/L
HBO3:0〜30g/L
pH:0.5〜2.5
温度:常温〜95°C
電流密度Dk:5〜40A/dm2
時間:1〜10秒
Ni:5〜25g/L
Mo:0.01〜5g/L
Na2P2O7:160g/L
pH:8〜9
温度:常温〜40°C
電流密度Dk:1〜5A/dm2
時間:1〜10秒
Ni:1〜10g/L
W:20〜50g/L
クエン酸:60g/L
pH:8〜9
温度:常温〜50°C
電流密度Dk:0.1〜5A/dm2
時間:1〜10秒
Zn:1〜20g/L
pH:3〜3.7
温度:常温〜60°C
電流密度Dk:1〜15A/dm2
時間:1〜10秒
Zn:10〜40g/L
Co:10〜40g/L
pH:1〜4
温度:常温〜60°C
電流密度Dk:10〜50A/dm2
時間:1〜4秒
Zn:0.1〜30g/L
Ni:0.1〜25g/L
pH:3〜4
温度:40〜50°C
電流密度Dk:0.5〜5A/dm2
時間:1〜3秒
硫酸ニッケル:25〜35g/L
ジメチルアミンボラン:2〜3g/L
グリコール酸:25〜35g/L
酢酸:15g/L
pH:6〜7
温度:50°C〜70°C
Ni:1〜20g/L
Co:1〜20g/L
Zn:0.1〜10g/L
pH:2.5〜3.5
温度:常温〜60°C
電流密度Dk:1〜15A/dm2
時間:1〜10秒
K2Cr2O7(Na2Cr2O7或いはCrO3)
Cr:40〜300g/L
H2SO4 :0.5〜10.0g/L
浴温:40〜60°C
電流密度Dk :0.01〜50A/dm2
時間:1〜100秒
アノード:Pt−Ti 板、ステンレス鋼板、鉛板等
(a)電解クロメート処理の例
CrO3又はK2Cr2O7:1〜12g/L
Zn(OH)2又はZnSO4・7H2O:0(0.05)〜10g/L
Na2SO4:0(0.05)〜20g/L
pH:2.5〜12.5
温度:20〜60°C
電流密度:0.5〜5A/dm2
時間:0.5〜20秒
下記のような色々な系列のシランから選択。
濃度は0.01wt%〜5wt%
種類:オレフィン系シラン、エポキシ系シラン、アクリル系シラン、アミノ系シラン、メルカプト系シラン
アルコールに溶解したシランを所定の濃度まで水で希釈し、銅箔表面へ塗布
するもの。
ニッケル処理面を分析するため、反対面をFR−4樹脂でプレス作製し、マスキングする。そのサンプルを濃度30%の硝酸にて表面処理被膜が溶けるまで溶解させ、ビーカー中の溶解液を10倍に稀釈し、原子吸光分析によりニッケルの定量分析を行う。
処理面を分析するため、反対面をFR−4樹脂でプレス作製し、マスキングする。そのサンプルを濃度10%の塩酸にて3分間煮沸して処理層を溶解させ、その溶液を原子吸光分析により亜鉛、クロムの定量分析を行う。
銅張り積層板(CCL)の製造の段階で、銅箔に熱がかかる。この熱によって、銅箔表層に設けられたエッチング改善処理層は銅層へ拡散する。そのため、当初期待したエッチング改善効果が減退し、エッチングファクターは減少する傾向がある。このことから、拡散していない状態と同等の効果を出すには、CCL作製時の銅箔にかかる熱量を考慮して、改善処理層の付着量を1.1〜2倍程度増やすことが必要である。
上記の条件でエッチングすることにより、エッチングファクターを2以上、すなわち銅箔回路のエッチング側面と樹脂基板との間の傾斜角度を63度以上とすることができる。望ましくは70度以上とすることができる。特に望ましい傾斜角度は80〜95度の範囲である。これによって、ダレのない矩形のエッチング回路が形成できる。
一般に、ソフトエッチング性は、硫酸−過酸化水素混合系に2分間浸漬し、めっき物が除去されているか外観で検査する。ソフトエッチング液の例として、例えば硫酸165g/L、過酸化水素21g/Lを用いる。そして通常35°Cで処理する。外観観察としては、完全除去の場合は良好とし、除去残が見られた場合には不良と評価する。
ソフトエッチングで特に、注意すべき点はニッケル合金層が残るケースである。このようなニッケル合金層が残存すると、めっき性が変化する虞がある。このような観点から、ソフトエッチング性にも注意を払う必要である。
箔厚18μmの圧延銅箔を用いた。この圧延銅箔の表面粗さRzは0.7μmであった。この圧延銅箔に、上記亜鉛めっき条件で、耐熱層となる亜鉛900μg/dm2を形成した。次に、この亜鉛めっき層上に、上記ニッケルめっき条件で、1200μg/dm2のニッケルめっき層を形成した。
さらに、この亜鉛めっき層及びニッケルめっき層を設けた面の逆側を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
(エッチング条件)
塩化第二鉄水溶液:(37wt%、ボーメ度:40°)
液温:50°C
スプレー圧:0.15MPa
回路ピッチ:30μmピッチ、50μmピッチの2種であるが、銅箔の厚みによって変更する。本実施例1の場合は、18μm厚の銅箔を用いたので、次の条件である。
(50μmピッチ回路形成)
レジストL/S=33μm/17μm、仕上がり回路トップ(上部)幅:15μm、エッチング時間:105秒前後
エッチングファクターは、末広がりにエッチングされた場合(ダレが発生した場合)、回路が垂直にエッチングされたと仮定した場合の、銅箔上面からの垂線と樹脂基板との交点をP点とし、このP点からのダレの長さの距離をaとした場合において、このaと銅箔の厚さbとの比:b/aを示すものであり、この数値が大きいほど、傾斜角は大きくなり、エッチング残渣が残らず、ダレが小さくなることを意味する。
エッチングファクター(EF)の計算方法の概略を図1に示す。この図1に示すように、EF=b/aとして計算する。このエッチングファクターを用いることにより、エッチング性の良否を簡単に判定できる。
大気雰囲気下で、240°Cに10分間保持して、変色の有無で確認する。この亜鉛めっき層及びニッケルめっき層を設けた銅箔をエッチング側として樹脂基板に接着し、銅張り積層板とする条件を想定した条件である。
また、エッチングファクター及びニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、表1に示す。
この結果、良好なエッチング回路が得られた。また、ニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)は、全く認められなかった。これは、銅箔とニッケルめっき層との間に介在する亜鉛めっき層により、樹脂との接着工程時の加熱によるニッケルめっき層の酸化変色が防止できたと考えられる。
さらに、この亜鉛めっき層の存在により、エッチングファクターが悪くなることはなかったが、このことは、特筆すべきことである。
5μm電解銅箔を用いた。この電解銅箔の表面粗さRz:3μmであった。この電解銅箔の光沢(S)面に、上記亜鉛めっき条件で、耐熱層となる亜鉛80μg/dm2を形成した。次に、この亜鉛めっき層上に、上記ニッケルめっき条件で、580μg/dm2のニッケルめっき層を形成した。さらに、この亜鉛めっき層及びニッケルめっき層を設けた面の逆側を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
次に、実施例1と同様に、レジスト塗布及び露光工程により10本の回路を印刷し、さらに銅箔の不要部分を除去するエッチング処理を実施した。
回路形成条件を除き、エッチング条件、エッチングファクターの測定条件、ヤケ試験は、実施例1と同様にして実施した。実施例1と同様の条件については、記載を省略する。
(30μmピッチ回路形成)
レジストL/S=25μm/5μm、仕上がり回路トップ(上部)幅:10μm、エッチング時間:48秒前後
上記の条件でエッチングを行った。この結果、銅回路の側面のレジスト側から樹脂基板側に向かって、ほぼ垂直にエッチングが進行し、矩形の銅箔回路が形成された。次に、エッチングした銅箔の傾斜角度を測定した(なお、回路長100μmにおける傾斜角の最小値である)。
また、エッチングファクター及びニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、表1に示す。
この結果、良好なエッチング回路が得られた。また、ニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)は、全く認められなかった。これは、銅箔とニッケルめっき層との間に介在する亜鉛めっき層により、樹脂との接着工程時の加熱によるニッケルめっき層の酸化変色が防止できたと考えられる。
さらに、この亜鉛めっき層の存在により、実施例1と同様に、エッチングファクターが悪くなることはなかった。
次に、表1に示す条件で、ニッケル合金めっき、亜鉛合金めっきを実施した。ニッケル合金めっきについては、上記段落[0040]〜段落[0045]に示す条件で、亜鉛合金めっきについては、上記段落[0047]〜段落[0048]に示す条件で実施した。分析と深さ方向の濃度のプロファイルから算出した二層の比率により、ニッケル合金層(B)のニッケル量、および、ニッケル合金層(B)と耐熱層(A)との合計の亜鉛量は表1に示す。
なお、実施例7と実施例8については、上記段落[0051]及び[0052]の条件で、それぞれクロムめっき処理及びクロメート処理を実施した。このクロムめっき層及びクロメート層のクロム量は、金属クロム換算で、それぞれ50μg/dm2、100μg/dm2とした。
表1に示す条件以外については、実施例1と同条件で実施した。
また、ニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)は、全く認められなかった。これは、銅箔とニッケルめっき層との間に介在する亜鉛めっき層により、樹脂との接着工程時の加熱によるニッケルめっき層の酸化変色が防止できたと考えられる。さらに、この亜鉛めっき層の存在により、実施例1と同様に、エッチングファクターが悪くなることはなかった。
なお、上記実施例において、ソフトエッチングを実施し、めっき残渣を観察したが、いずれも残渣が見られず、良好な結果が得られた。
表1に示すように、実施例9については18μm厚の圧延銅箔を、実施例10については9μm厚の圧延銅箔を用いた。
実施例9の耐熱層(A)には亜鉛めっきを、ニッケル合金層(B)についてはニッケル−ホウ素合金めっきを、それぞれ表1に示す条件で実施し、実施例10の耐熱層(A)には亜鉛めっきを、ニッケル合金層(B)についてはニッケル−コバルト亜鉛合金めっきを、それぞれ表1に示す条件で実施した。実施例9のニッケル比率は79wt%、実施例10のニッケル比率は78wt%であった。ニッケル合金層(B)のニッケル量、および、ニッケル合金層(B)と耐熱層(A)との合計の亜鉛量は表1に示す。
上記の条件でエッチングを行った結果、銅回路の側面のレジスト側から樹脂基板側に向かって、ほぼ垂直にエッチングが進行し、矩形の銅箔回路が形成された。次に、エッチングした銅箔の傾斜角度を測定した(なお、回路長100μmにおける傾斜角の最小値である)。また、エッチングファクター及びめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、表1に示す。
なお、上記実施例において、ソフトエッチングを実施し、めっき残渣を観察したが、いずれも残渣が見られず、良好な結果が得られた。
9μm圧延銅箔を用いた。この圧延銅箔の表面粗さRz:0.5μmであった。この圧延銅箔に、亜鉛めっきを実施することなく、上記ニッケルめっき条件で、550μg/dm2のニッケルめっき層を形成した。さらに、このニッケルめっき層を設けた面の逆側を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
回路形成条件を除き、エッチング条件、エッチングファクターの測定条件、ヤケ試験は、実施例1と同様にして実施した。実施例1と同様の条件については、記載を省略する。
レジストL/S=25μm/5μm、仕上がり回路トップ(上部)幅:10μm、エッチング時間:76秒前後
また、エッチングファクター及びニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、同様に表1に示す。
この結果、やや良好なエッチング回路が得られた。しかしながら、ニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)が大きく現れた。これは、その後の処置である、パターンエッチングでのエッチング性の不良、ショートや回路幅の不良を発生させる原因となる可能性があった。
18μm圧延銅箔を用いた。この圧延銅箔の表面粗さRz:0.7μmであった。この圧延銅箔に、270μg/dm2の亜鉛めっき層を形成した。この上にニッケルめっき層は形成せずに、そのまま亜鉛メッキ層の逆側の面を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
回路形成条件を除き、エッチング条件、エッチングファクターの測定条件、ヤケ試験は、実施例1と同様にして実施した。実施例1と同様の条件については、記載を省略する。
(50μmピッチ回路形成)
レジストL/S=33μm/17μm、仕上がり回路トップ(上部)幅:15μm、エッチング時間:105秒前後
また、エッチングファクター及びニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、同様に表1に示す。表1に示すように、左右の傾斜角の平均値は48度となり、エッチング性が悪い台形状の銅箔回路が形成された。エッチングファクターは50μmピッチで1.1となり、不良となった。しかしながら、銅箔面の酸化変色(ヤケ)はなかった。
5μm電解銅箔を用いた。この電解銅箔の表面粗さRz:3μmであった。この電解銅箔の光沢(S)面に、240μg/dm2の亜鉛めっき層を形成した。この上にニッケルめっき層は形成せずに、そのまま亜鉛メッキ層の逆側の面を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
回路形成条件を除き、エッチング条件、エッチングファクターの測定条件、ヤケ試験は、実施例1と同様にして実施した。実施例1と同様の条件については、記載を省略する。
(30μmピッチ回路形成)
レジストL/S=25μm/5μm、仕上がり回路トップ(上部)幅:15μm、エッチング時間:48秒前後
また、エッチングファクター及びニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、同様に表1に示す。表1に示すように、左右の傾斜角の平均値は54度となり、エッチング性が悪い台形状の銅箔回路が形成された。エッチングファクターは30μmピッチで1.4となり、不良となった。しかしながら、銅箔面の酸化変色(ヤケ)はなかった。
本比較例4では、膜厚9μm圧延銅箔を用いた。この圧延銅箔に耐熱層(A)として亜鉛−コバルト合金めっき層を形成した。なお、ニッケル合金層(B)は形成しなかった。亜鉛量は270μg/dm2であった。亜鉛合金めっき層の逆側の面を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
次に、実施例1と同様に、レジスト塗布及び露光工程により10本の回路を印刷し、さらに銅箔の不要部分を除去するエッチング処理を実施した。
回路形成条件を除き、エッチング条件、エッチングファクターの測定条件、ヤケ試験は、実施例1と同様にして実施した。実施例1と同様の条件については、記載を省略する。
また、エッチングファクター及びニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、同様に表1に示す。表1に示すように、銅箔面の酸化変色(ヤケ)はなかったが、左右の傾斜角の平均値は61度となり、エッチング性が悪い台形状の銅箔回路が形成された。エッチングファクターは30μmピッチで1.8となり、不良となった。
本比較例5では、膜厚18μm圧延銅箔を用いた。この圧延銅箔に耐熱層(A)として少量の亜鉛めっき層を形成し、ニッケル合金層(B)としてニッケルめっき層を形成した。亜鉛量は20μg/dm2、ニッケル量は、500μg/dm2であった。亜鉛めっき層及びニッケルめっき層を設けた面の逆側の面を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
次に、実施例1と同様に、レジスト塗布及び露光工程により10本の回路を印刷し、さらに銅箔の不要部分を除去するエッチング処理を実施した。
回路形成条件を除き、エッチング条件、エッチングファクターの測定条件、ヤケ試験は、実施例1と同様にして実施した。実施例1と同様の条件については、記載を省略する。
また、エッチングファクター及びニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、同様に表1に示す。表1に示すように、左右の傾斜角の平均値は68度となり、エッチング性は悪くはなく、エッチングファクターは30μmピッチで2.5であった。しかし、ヤケの発生があり、好ましくなかった。これは亜鉛量が不足したことが原因と考えられた。
本比較例6では、5μm電解銅箔を用いた。この電解銅箔の表面粗さRz:3μmであった。この電解銅箔の光沢(S)面に、ニッケルめっき層を形成し、その上に亜鉛めっき層を形成した。ニッケル量は80μg/dm2で亜鉛量は100μg/dm2であった。亜鉛めっき層及びニッケルめっき層を設けた面の逆側の面を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
次に、実施例1と同様に、レジスト塗布及び露光工程により10本の回路を印刷し、さらに銅箔の不要部分を除去するエッチング処理を実施した。
回路形成条件を除き、エッチング条件、エッチングファクターの測定条件、ヤケ試験は、実施例1と同様にして実施した。実施例1と同様の条件については、記載を省略する。
また、エッチングファクター及びニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、同様に表1に示す。表1に示すように、銅箔面の酸化変色(ヤケ)はなかったが、左右の傾斜角の平均値は58度となり、エッチング性が悪い台形状の銅箔回路が形成されたくなった。エッチングファクターは30μmピッチで1.6となり、不良となった。これは、Niニッケル量が少ないことが原因と考えられた。
本比較例7では、膜厚9μm圧延銅箔を用いた。この圧延銅箔に耐熱層(A)として亜鉛量1500μg/dm2の厚い亜鉛めっき層を形成し、ニッケル合金層(B)としてニッケル量1000μg/dm2のニッケルめっき層を形成した。この亜鉛めっき層及びニッケルめっき層を設けた面の逆側の面を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
次に、実施例1と同様に、レジスト塗布及び露光工程により10本の回路を印刷し、さらに銅箔の不要部分を除去するエッチング処理を実施したが、亜鉛合金層の亜鉛量が多いと、レジストと銅箔との間の亜鉛合金層がエッチングされ、その結果、その箇所の銅箔もエッチング除去されることとなり、回路を形成することができなかった。
本比較例8では、膜厚18μm圧延銅箔を用いた。この圧延銅箔に耐熱層(A)として亜鉛量100μg/dm2の亜鉛めっき層を形成し、ニッケル合金層(B)としてニッケル量3500μg/dm2の厚いニッケルめっき層を形成した。この亜鉛めっき層の逆側の面を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
次に、実施例1と同様に、レジスト塗布及び露光工程により10本の回路を印刷し、さらに銅箔の不要部分を除去するエッチング処理を実施した。
回路形成条件を除き、エッチング条件、エッチングファクターの測定条件、ヤケ試験は、実施例1と同様にして実施した。実施例1と同様の条件については、記載を省略する。
また、エッチングファクター及びニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、同様に表1に示す。表1に示すように、銅箔面の酸化変色(ヤケ)はなく、また左右の傾斜角の平均値は74度となり、エッチング性は悪くはなく、エッチングファクターは50μmピッチで3.6であった。しかし、ソフトエッチング性が極端にわるくなった。これはニッケル量が多すぎたことが原因と考えられた。
本比較例9では、膜厚5μm圧延銅箔を用いた。この圧延銅箔に耐熱層(A)として亜鉛めっき層を形成し、ニッケル合金層(B)としてニッケル量300μg/dm2のニッケルめっき層を形成した。亜鉛量は800μg/dm2であった。ニッケル比率は45wt%であった。この亜鉛めっき層及びニッケルめっき層を設けた面の逆側の面を接着面として銅箔を樹脂基板に接着した。
次に、実施例1と同様に、レジスト塗布及び露光工程により10本の回路を印刷し、さらに銅箔の不要部分を除去するエッチング処理を実施した。
回路形成条件を除き、エッチング条件、エッチングファクターの測定条件、ヤケ試験は、実施例1と同様にして実施した。実施例1と同様の条件については、記載を省略する。
また、エッチングファクター及びニッケルめっき面の酸化変色(ヤケ)を調べた。以上の結果を、同様に表1に示す。表1に示すように、銅箔面の酸化変色(ヤケ)はなく、また左右の傾斜角の平均値は56度となり、エッチング性は悪くはなく、エッチングファクターは30μmピッチで1.5であった。これはニッケル比が50%以下のため、たとえ銅よりもエッチングレートの低いニッケル合金層を形成してもエッチングファクターを改善することができなったと考えられる。
これに対して、本願発明の条件に合わないものは、ダレが大きく台形状の銅箔回路が形成され、エッチング不良であった。また、亜鉛又は亜鉛合金層を介在させないものは、ヤケの発生が見られた。
実施例に示したように、ニッケル層及びニッケル合金層で効果があることを確認できた。合金めっきに比べ、ニッケルめっきの単独層はめっき液及びめっき条件の管理が容易である。
Claims (11)
- エッチングにより回路形成を行う電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔において、該圧延銅箔又は電解銅箔のエッチング面側に形成された亜鉛若しくは亜鉛合金又はこれらの酸化物からなる耐熱層(A)、及び該耐熱層上に形成された銅よりもエッチングレートの低いニッケル又はニッケル合金のいずれかからなる金属層(B)を備えていることを特徴とする電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔。
- 前記耐熱層(A)は、亜鉛又は亜鉛合金からなる層であり、該亜鉛合金はニッケル、コバルト若しくはクロムから選ばれる、少なくとも一種以上を合金元素として含有することを特徴とする請求項1記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔。
- 前記銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)がニッケル合金であって、該ニッケル合金のニッケル比率が50wt%を超えることを特徴とする請求項1又は2のいずれか一項に記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔。
- 前記銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)がニッケル合金であって、該ニッケル合金に含まれる合金成分が亜鉛、リン、ホウ素、モリブデン、タングステン又はコバルトから選ばれる少なくとも一種以上の元素であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔。
- 前記耐熱層(A)及び銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)に含まれる合計の亜鉛含有量が、金属亜鉛換算で、30μg/dm2〜1000μg/dm2であり、該耐熱層(A)と該金属層(B)に含まれる合計のニッケル量を超えないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔。
- 前記銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)に含まれるニッケル量が、100μg/dm2〜3000μg/dm2であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔。
- 前記銅よりもエッチングレートの低い金属層(B)上に、さらにクロム層若しくはクロメート層、及び/又は、シラン処理層を備えていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔。
- 前記クロム層若しくはクロメート層を備える場合において、クロム量が金属クロム換算で、100μg/dm2以下であることを特徴とする請求項7記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔。
- 前記シラン処理層を備える場合において、シリコン単体換算で、20μg/dm2以下であることを特徴とする請求項7記載の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔。
- 圧延銅箔又は電解銅箔からなる銅張り積層板の、該銅箔をエッチングし電子回路を形成する方法において、銅箔のエッチング面側に、亜鉛若しくは亜鉛合金又はこれらの酸化物からなる耐熱層(A)を形成し、次にこの耐熱層の上に、銅よりもエッチングレートの低い金属又は合金であるニッケル又はニッケル合金層(B)を形成した後、塩化第二鉄水溶液又は塩化第二銅水溶液を用いて該銅箔をエッチングし、銅の不必要部分を除去して、銅の回路を形成することを特徴とする電子回路の形成方法。
- 圧延銅箔又は電解銅箔からなる銅張り積層板の、該銅箔をエッチングし電子回路を形成する方法において、請求項1〜9の電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔を、塩化第二鉄水溶液又は塩化第二銅水溶液を用いて該銅箔をエッチングし、銅の不必要部分を除去して、銅の回路を形成することを特徴とする電子回路の形成方法。
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