JP5116943B2 - 高周波回路用銅箔及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、高周波用途での導体損の低減、基材への接着強度に優れた銅箔、特に高周波回路用として優れた銅箔に関するもので、例えばＩＣカードのアンテナ等を含む高周波回路に最適な銅箔に関するものであり、また、該銅箔の製造方法並びに製造設備に関するものである。
高周波信号を扱う配線基板の樹脂としては、ポリイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルオキシド、ポリテトラフルオロエチレンなどが用いられ、導体回路としては、導電率が高く、錆びにくいことなどから通常は銅箔が用いられている。
高周波回路用プリント配線板としては、信号の品質を維持し、確保するため、伝送損失の低減が求められている。伝送損失を導体回路のベースとなる銅箔の方から見ると、一つは導体損での伝送損失の増加、二つは誘電体損を抑えるための基材の低誘電率・低誘電正接化に伴う樹脂との接着力の低下（銅箔と回路基板との接着強度の低下）が問題となってくる。
このうち導体損は、銅箔に直接関連し、信号が高周波化すると表皮抵抗の増加により損失が大きくなる。高い周波数では、表皮効果（導体に交流を流すと磁束変化のために導体中心部に逆起電力が生じ電流が流れ難くなる）により電流は導体表面部分に流れるようになる。そのため、電流の流れる有効断面積が減少して抵抗が上昇する。
このうち導体損は、銅箔に直接関連し、信号が高周波化すると表皮抵抗の増加により損失が大きくなる。高い周波数では、表皮効果（導体に交流を流すと磁束変化のために導体中心部に逆起電力が生じ電流が流れ難くなる）により電流は導体表面部分に流れるようになる。そのため、電流の流れる有効断面積が減少して抵抗が上昇する。
銅箔での周波数と電流の流れる深さ（表皮深さ）との関係は、１０ＭＨｚで約２０μｍ、０．５ＧＨｚで約３μｍ、１ＧＨｚで約２μｍ、１０ＧＨｚで約０．６μｍと計算されており、表面の少しの粗さや不純物含有に伴う導電率の低下により、大きな影響がでてくる。
このため、銅箔の表面での形状（プロファイル）が伝送損失に大きく影響し、粗度の大きい箔は信号の伝播距離が長くなり、信号の減衰や遅延が問題となってくる。つまり、平滑であるほど導体損は小さくなる。
このため、銅箔の表面での形状（プロファイル）が伝送損失に大きく影響し、粗度の大きい箔は信号の伝播距離が長くなり、信号の減衰や遅延が問題となってくる。つまり、平滑であるほど導体損は小さくなる。
誘電体損は、基材樹脂の誘電率・誘電正接によって決まる。パルス信号を回路に流すと回路の周りの電界に変化が起こる。この電界が変化する周期（周波数）が樹脂の分極の緩和時間に近づくと電気変位に遅れを生ずる。この時、樹脂内部に分子摩擦が生じて熱が発生し、この熱が誘電体損となる。よって、高周波基材の樹脂は電界変化による分極を起こし難い、即ち、極性の大きな置換基を減らし、又は無くした樹脂が好ましい。しかし一方では極性の大きな置換基は、樹脂と銅箔の化学的な接着性に大きく寄与している。誘電率・誘電正接を低くするために極性の大きな置換基を減らした樹脂は、銅箔との密着性が悪くなり回路の引き剥がし強度（ピール強度）が極端に低下する。一般に用いられているＦＲ−４材は凝集破壊（樹脂内）で高いピール強度が得られるが、低誘電正接基材では、界面破壊（銅箔と樹脂の界面）となり高いピール強度を得ることができない。この様な低いピール強度では、プリント配線板の製造工程において回路剥がれや最外層における実装部品の欠落が起きる可能性がある。
ピール強度は、粗度の大きな銅箔を使用することで回避しうるが、高周波用途では前述のごとく伝送損失を大きくするため使用し難くなる。その結果、ピール強度と伝送損失とは両立し難い特性である。
ところで、近年の高機能電子機器では小型化、処理速度の高速化からの要求で、その回路配線に用いられる基材は、一般に狭ピッチ化・軽量化に有利な薄型であり、かつ高周波電流に対するインピーダンスの低いことが要求されている。その１つの例が、ＩＣカードである。
ＩＣカードはカード内にＩＣを内蔵するので、より高度な判断、複雑な演算が可能であり、記憶容量は磁気カードの１００倍程度大きく、情報の読み書きが可能であり安全性が高いという特徴がある。このＩＣカードの情報伝達方法には、接点への物理的接触により交信する接触型以外に、電磁波などを用いて最大数ｍ程度の空間的な距離をあけて交信することのできる非接触型のものもある。
ＩＣカードはカード内にＩＣを内蔵するので、より高度な判断、複雑な演算が可能であり、記憶容量は磁気カードの１００倍程度大きく、情報の読み書きが可能であり安全性が高いという特徴がある。このＩＣカードの情報伝達方法には、接点への物理的接触により交信する接触型以外に、電磁波などを用いて最大数ｍ程度の空間的な距離をあけて交信することのできる非接触型のものもある。
上記特徴を生かした接触型のＩＣカードは、例えばＩＤカード、乗車券、定期券、電子マネー、高速道路ゲート通行券、健康保険証、住民票、医療カード、物流管理カード等といった非常に広い範囲での利用が見込まれている。
また、非接触型ＩＣカードはその通信距離により、密着型（通信距離〜２ｍｍ）、近接型（同１０ｃｍ）、近傍型（同７０ｃｍ）、マイクロ波型（同数ｍ）の４タイプに分かれており、通信周波数は密着型では４．９１ＭＨｚ、近接型、近傍型では１３．５６ＭＨｚ、マイクロ波型では２．４５及び５．８ＧＨｚと、ＭＨｚからＧＨｚ域までにわたっている。
また、非接触型ＩＣカードはその通信距離により、密着型（通信距離〜２ｍｍ）、近接型（同１０ｃｍ）、近傍型（同７０ｃｍ）、マイクロ波型（同数ｍ）の４タイプに分かれており、通信周波数は密着型では４．９１ＭＨｚ、近接型、近傍型では１３．５６ＭＨｚ、マイクロ波型では２．４５及び５．８ＧＨｚと、ＭＨｚからＧＨｚ域までにわたっている。
この非接触型ＩＣカードの基本構造は、絶縁シート、アンテナ、ＩＣチップからなり、ＩＣチップには強誘電体メモリ、不揮発性メモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、変復調回路、電源回路、暗号回路、制御回路などが組み込まれている。アンテナ部材としては、被覆銅線巻き線、銀ペースト、アルミ箔、銅箔などがあり、巻き数、用途、製造コストなどにより使い分けられている。巻き数が少なく高導電性が必要な場合は、アンテナ材料として圧延銅箔や電解銅箔を用いることが多い。
しかし、リードフレーム材料などとして用いられている高強度高導電性銅合金は、純銅の箔に比べると高い材料強度を有しているが、近年の信号伝達の高速化、小型化、高い信頼性などの要求に対処するには不十分となってきている。従って、さらなる狭ピッチ、軽量化に対応すべく、これら従来の銅合金の特性を向上させた銅合金の使用が各種提案されている（例えば特許文献１参照）が、アンテナ用材料として十分な樹脂との接着強度と高周波領域での伝送損失の低減という特性を満足するものにはいたっていなかった。
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべくなされたもので、高周波領域での伝送損失が低減し、樹脂基板との接着強度に優れた高周波回路用銅箔、該銅箔の製造方法、製造装置、並びに該銅箔を使用した高周波回路を提供することを目的とするものである。
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、高周波領域での伝送損失が小さく、樹脂基板との高い接着強度を有する銅箔、並びにその製造方法、製造装置を開発し、該銅箔を用いた高周波回路を開発したものである。
本発明の第１は、粒状層からなる銅箔表面の少なくとも片面に柱状層が形成されている高周波回路用銅箔であって、該銅箔の、粒状層の厚さをＡ、柱状層の厚さをＢとすると
Ａ／（Ａ＋Ｂ）＝４０〜９９％
である高周波回路用銅箔である。
本発明の第１は、粒状層からなる銅箔表面の少なくとも片面に柱状層が形成されている高周波回路用銅箔であって、該銅箔の、粒状層の厚さをＡ、柱状層の厚さをＢとすると
Ａ／（Ａ＋Ｂ）＝４０〜９９％
である高周波回路用銅箔である。
本発明の銅箔においては、少なくとも片面の表面に粗化処理が施されていることが好ましい。
本発明の銅箔においては、少なくとも片面の表面に、Ｎｉ、Ｚｎ，Ｃｒ又はこれらの合金のめっきやクロメート、有機防錆、シランカップリング剤処理の少なくとも１種の処理が施されていることが好ましい。
本発明の第２は、粒状層用電解槽内と柱状層用電解槽内に製箔ドラムを浸漬回転し、該製箔ドラムに粒状層及び柱状層の銅箔を連続して電析させ、銅箔の、粒状層の厚さをＡ、柱状層の厚さをＢとすると
Ａ／（Ａ＋Ｂ）＝４０〜９９％
となるように製箔する高周波回路用銅箔の製造方法である。
Ａ／（Ａ＋Ｂ）＝４０〜９９％
となるように製箔する高周波回路用銅箔の製造方法である。
本発明の第５は、本発明の高周波回路用銅箔を用いて作成した高周波回路である。
本発明は上述したように銅箔の表面を粒状層と柱状層とにより構成したことにより、高周波特性を落さずにピール強度を向上することができ、ファインパターンプリント配線板（特に高周波用）に適した銅箔、その製造方法、製造装置並びに該銅箔による高周波回路を提供することができる。
銅箔表面において、一般的に柱状層の厚みが厚くなるとその表面粗度は増大する。一方、粒状層の場合は平滑化される傾向にある。よって、これらの単独層のみでは、表面の粗度、実表面積比を制御することが困難である。
銅箔に高周波で通電すると表皮効果のため抵抗が極端に増大し、インピーダンスの増大を招き、正常な信号の送受信が不可能となる場合がある。この現象を解析した結果、従来の銅合金圧延材を使用すると、純銅などに比べ導電率が低いため表皮効果での影響が大きく使用できる範囲が極めて狭いことが解った。
銅箔に高周波で通電すると表皮効果のため抵抗が極端に増大し、インピーダンスの増大を招き、正常な信号の送受信が不可能となる場合がある。この現象を解析した結果、従来の銅合金圧延材を使用すると、純銅などに比べ導電率が低いため表皮効果での影響が大きく使用できる範囲が極めて狭いことが解った。
また、表面粗さが粗くなった場合も上記不具合の発生がある。表面粗さの指標としては、Ｒｚ、Ｒａ両者と、見かけの表面積と実表面積の比、が影響することが解った。
つまり、Ｒｚについては、５．０μｍ以下、Ｒａは０．５μｍ以下が望ましく、一方、表面粗さが平滑すぎると、樹脂との接着力が低下するため、Ｒｚで１μｍ以上、Ｒａで０．２μｍ以上が望ましい。
Ｒｚ、Ｒａ、見かけの表面積と実表面積の比、は例えばキーエンス社の超深度形状測定顕微鏡：型式VK8500を用いて、次の条件で測定することができる。
測定条件：レンズ倍率 ２０００倍
ＲＵＮ ＭＯＤＥ カラー超深度
感度 白黒 Ｇａｍｍａ３
カラー Ｇａｍｍａ１
ＰＩＴＣＨ ０．０５μｍ
Ｒｚ、Ｒａ、見かけの表面積と実表面積の比、は例えばキーエンス社の超深度形状測定顕微鏡：型式VK8500を用いて、次の条件で測定することができる。
測定条件：レンズ倍率 ２０００倍
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感度 白黒 Ｇａｍｍａ３
カラー Ｇａｍｍａ１
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本発明では、上記銅箔表面の厚さ方向において、粒状層と柱状層の少なくとも２層で構成することによりピール強度と伝送損失を両立した銅箔の作成が可能となり、粒状層の厚さＡと柱状層の厚さＢとの比、
即ち Ａ／（Ａ＋Ｂ）
が４０〜９９％であることが好ましく、特に５０〜９９％であることが望ましい、との研究結果を得た。
粒状層と柱状層の作り分けは、電解浴を変えてめっきすることが簡便であるが、同一電解浴にて電流密度を変化させて作り分けても良い。
即ち Ａ／（Ａ＋Ｂ）
が４０〜９９％であることが好ましく、特に５０〜９９％であることが望ましい、との研究結果を得た。
粒状層と柱状層の作り分けは、電解浴を変えてめっきすることが簡便であるが、同一電解浴にて電流密度を変化させて作り分けても良い。
また、高周波特性からは、表面に粗化処理、防錆処理等を施すことは望ましくないが、樹脂等との更なる接着性や耐食性が要求される場合には、高周波特性を一部犠牲にしても施すことが好ましい場合がある、との結果も得た。
粗化処理とは、例えば後述する図４に示す装置によりＣｕ又は、ＣｕとＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒからなる微細粒子、若しくはこれらとＶ，Ｍｏ，Ｗなどの元素の酸化物との混合物を電析させ、この上に平滑なＣｕめっきを施し、粉落ちを防止するものであり、通常０．０１ｍｇ／ｄｍ2以上の付着量で樹脂基板との密着力を向上させるものである。
粗化処理とは、例えば後述する図４に示す装置によりＣｕ又は、ＣｕとＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒからなる微細粒子、若しくはこれらとＶ，Ｍｏ，Ｗなどの元素の酸化物との混合物を電析させ、この上に平滑なＣｕめっきを施し、粉落ちを防止するものであり、通常０．０１ｍｇ／ｄｍ2以上の付着量で樹脂基板との密着力を向上させるものである。
また、さらにこの上に防錆処理、シランカップリング処理をほどこしても良い。防錆処理としては、一般的にＮｉめっき、ＺｎめっきやＣｒめっき、又はこれらの合金のめっきやクロメート処理、又はベンゾトリアゾールなどの有機処理が有効である。またシランカップリング剤処理は、ビニル系、エポキシ系など使用される樹脂基板の材質により適宜実施される。
図１は本発明の高周波回路用銅箔を製造する装置の一実施形態を示すもので、１はカソードを構成するＴｉ製の電解ドラムで、該ドラム１は回転軸２を中心として一定速度で回転する。３は電解ドラム１にカソードとなる電流を通電する給電部である。４は第１のめっき槽で、該めっき槽４には粒状層となる電解箔を電析せしめる電解液Ａ１が充填されている。５はめっき槽４に設けたアノードとなる電極である。６は第２のめっき槽で、該めっき槽６には柱状層を電析せしめる電解液Ａ２が充填されている。７は前記めっき槽６に設けたアノードとなる電極である。
図示するように、電解ドラム１を第１めっき槽４、第２めっき槽６を順じ連続して通過するように回転させ、ドラム１上に電析した銅箔１０を第２めっき槽６を出たところでドラム１から剥がす。このように、電解ドラム１を回転することにより連続して粒状層上に柱状層を形成した銅箔を製造することができる。
また、電解液Ａ１とＡ２とを入れ換えることにより、柱状層を形成した上に粒状層を形成した銅箔を製造することができる。
また、電解液Ａ１とＡ２とを入れ換えることにより、柱状層を形成した上に粒状層を形成した銅箔を製造することができる。
図２は本発明の高周波回路用銅箔を製造する装置の第２の実施形態を示すもので、図１と共通する部分には同一符号を付してある。図２はめっき液を共通とし、アノードの電流密度を変えて粒状層と柱状層とを析出させる銅箔の製造装置で、電解ドラム１はめっき液Ａに浸入して直ぐに第１のアノード電極５により粒状層となる電流密度で電析し、次いで第２の電極７により柱状層となる電流密度で電析し銅箔１０は電解ドラム１から剥がされる。
また、アノードの電流密度を上記とは逆にすることで、柱状層を形成した上に粒状層を形成した銅箔を製造することができる。
また、アノードの電流密度を上記とは逆にすることで、柱状層を形成した上に粒状層を形成した銅箔を製造することができる。
図３は本発明の高周波回路用銅箔を製造する第３の実施形態を示すもので、図１、２と共通する部分には同一符号を付してある。図３は電解ドラム１を第１めっき槽４内で回転させることによりドラム１上に粒状層（又は柱状層）を形成し、ドラム１上に形成した銅箔３０を第１めっき槽４から出たところでドラム１から剥がし、次いで電解槽３１に浸漬する。電解槽３１はアノードとなる電極３２、３５、銅箔３０をカソードとする給電部３３とで構成され、電解槽３１内にはめっき液Ｂが充填されている。
なお、電極３２、３５は銅箔の片面にめっき層を析出させる場合にはいずれか所定の電極に通電し、銅箔の両面にめっき層を析出させる場合には両方の電極に通電し、粒状層と柱状層からなる銅箔を製造する。
図３において銅箔を製造するには、電解ドラム１を回転することで連続して粒状層（又は柱状層）から成る銅箔３０を製造し、次いで電解槽３１に銅箔３０を導入してその片面又は両面に柱状層（又は粒状層）を形成する。
なお、電極３２、３５は銅箔の片面にめっき層を析出させる場合にはいずれか所定の電極に通電し、銅箔の両面にめっき層を析出させる場合には両方の電極に通電し、粒状層と柱状層からなる銅箔を製造する。
図３において銅箔を製造するには、電解ドラム１を回転することで連続して粒状層（又は柱状層）から成る銅箔３０を製造し、次いで電解槽３１に銅箔３０を導入してその片面又は両面に柱状層（又は粒状層）を形成する。
図４は本発明の高周波回路用銅箔を製造する第４の実施形態を示すもので、図２と共通する部分には同一符号を付してある。図４は図２の装置で製造した銅箔の後処理工程を示すもので、４１はめっき槽で、アノードとなる電極４２、４５と銅箔１０をカソードとする給電部４３とで構成されている。めっき槽４１へ充填するめっき液Ｂ，は銅箔の表面処理に必要な配合とし、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｒ等のめっき液を充填する。
なお、符号４５はアノードとなる電極で、電極４２、４５を使い分けることにより、銅箔の何れかの片面、或いは両面に粗化処理等の後処理を行うことができる。
図４に示す装置により、電解ドラム１から剥離された銅箔１０は連続してめっき槽４１に案内され、めっき槽４１でその表面が後処理される。
なお、符号４５はアノードとなる電極で、電極４２、４５を使い分けることにより、銅箔の何れかの片面、或いは両面に粗化処理等の後処理を行うことができる。
図４に示す装置により、電解ドラム１から剥離された銅箔１０は連続してめっき槽４１に案内され、めっき槽４１でその表面が後処理される。
図５は本発明の第５の実施形態を示すもので、図１、図4と共通する部分には同一符号を付してある。図５は図１の装置で製造した銅箔の後処理工程を示すもので、電解ドラム１から剥離された銅箔１０は連続してめっき槽４１に案内され、めっき槽４１でその表面が後処理される。
なお、図３乃至図５は電解ドラム１から剥離された銅箔をインラインで後処理する工程を示したが、電解ドラム１から剥離した銅箔を一旦ボビン等に巻き、その後必要により粗化処理等を施こすことも可能である。
[実施例]
なお、図３乃至図５は電解ドラム１から剥離された銅箔をインラインで後処理する工程を示したが、電解ドラム１から剥離した銅箔を一旦ボビン等に巻き、その後必要により粗化処理等を施こすことも可能である。
[実施例]
次に、本発明を実施例に基づき説明する。
この実施例は、本発明の一般的な説明をする目的で記載するものであり、何ら限定的意味を持つものではない。
この実施例は、本発明の一般的な説明をする目的で記載するものであり、何ら限定的意味を持つものではない。
１．実施例におけるめっき、表面処理条件
（１）粒状層めっき条件
めっき浴：Ｃｕ ９０ｇ／ｌ
Ｈ2ＳＯ4 １１０ｇ／ｌ
３−メルカプト１−プロパンスルホン酸ナトリウム １ｐｐｍ
ヒドロキシエチルセルロース ５ｐｐｍ
低分子量膠（分子量約３０００） ５ｐｐｍ
塩化物イオン ３０ｐｐｍ
電流密度：５０Ａ／ｄｍ2
（１）粒状層めっき条件
めっき浴：Ｃｕ ９０ｇ／ｌ
Ｈ2ＳＯ4 １１０ｇ／ｌ
３−メルカプト１−プロパンスルホン酸ナトリウム １ｐｐｍ
ヒドロキシエチルセルロース ５ｐｐｍ
低分子量膠（分子量約３０００） ５ｐｐｍ
塩化物イオン ３０ｐｐｍ
電流密度：５０Ａ／ｄｍ2
（２）柱状層めっき条件
めっき浴：Ｃｕ ８０ｇ／ｌ
Ｈ2ＳＯ4 １００ｇ／ｌ
Ｃｌ（塩素イオン） ５０ｐｐｍ
電流密度：３０Ａ／ｄｍ2
めっき浴：Ｃｕ ８０ｇ／ｌ
Ｈ2ＳＯ4 １００ｇ／ｌ
Ｃｌ（塩素イオン） ５０ｐｐｍ
電流密度：３０Ａ／ｄｍ2
（３）粗化処理条件
第１処理に続けて第２処理をする。これを２回行う。
第１処理
めっき浴：Ｃｕ ２０ｇ／ｌ
Ｈ2ＳＯ4 １００ｇ／ｌ
浴温度 ：２５℃
電流密度：３０Ａ／ｄｍ2
第２処理
めっき浴：Ｃｕ ６０ｇ／ｌ
Ｈ2ＳＯ4 １００ｇ／ｌ
浴温度 ：６０℃
電流密度：１５Ａ／ｄｍ2
第１処理に続けて第２処理をする。これを２回行う。
第１処理
めっき浴：Ｃｕ ２０ｇ／ｌ
Ｈ2ＳＯ4 １００ｇ／ｌ
浴温度 ：２５℃
電流密度：３０Ａ／ｄｍ2
第２処理
めっき浴：Ｃｕ ６０ｇ／ｌ
Ｈ2ＳＯ4 １００ｇ／ｌ
浴温度 ：６０℃
電流密度：１５Ａ／ｄｍ2
（４）Ｎｉめっき処理
めっき浴：ＮｉＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ３００ｇ／ｌ
ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ ６０ｇ／ｌ
Ｈ3ＢＯ3 ４０ｇ／ｌ
電流密度：４Ａ／ｄｍ2
めっき浴：ＮｉＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ３００ｇ／ｌ
ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ ６０ｇ／ｌ
Ｈ3ＢＯ3 ４０ｇ／ｌ
電流密度：４Ａ／ｄｍ2
（５）亜鉛めっき処理
めっき浴：ＺｎＯ ８ｇ／ｌ
ＮａＯＨ ９０ｇ／ｌ
電流密度：０．７Ａ／ｄｍ2
めっき浴：ＺｎＯ ８ｇ／ｌ
ＮａＯＨ ９０ｇ／ｌ
電流密度：０．７Ａ／ｄｍ2
（６）クロメート処理
処理浴：Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7 ５ｇ／ｌ
電流密度：０．１Ａ／ｄｍ2
処理浴：Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7 ５ｇ／ｌ
電流密度：０．１Ａ／ｄｍ2
（７）シランカップリング剤処理
３−アミノプロピルトリエトキシシラン ０．２％溶液 塗布
３−アミノプロピルトリエトキシシラン ０．２％溶液 塗布
（８）ベンゾトリアゾール処理
千代田化学製チオライトＣ−７１ＡＴ １０％水溶液 浸漬５秒
千代田化学製チオライトＣ−７１ＡＴ １０％水溶液 浸漬５秒
２．ピール強度及び高周波伝送損失の測定
（１）ピール強度の測定
ピール強度は常温で測定した。
（１）ピール強度の測定
ピール強度は常温で測定した。
（２）高周波伝送損失の測定
高周波伝送損失の測定は、各銅箔を樹脂基材に積層した後、配線長：１，０００ｍｍ、線幅：０．１６ｍｍのパターンを作成し、ネットワークアナライザー（アジレントテクノロジー（株）８７５３ＥＴ）で８５℃、５ＧＨｚでの伝送損失を測定した。
高周波伝送損失の測定は、各銅箔を樹脂基材に積層した後、配線長：１，０００ｍｍ、線幅：０．１６ｍｍのパターンを作成し、ネットワークアナライザー（アジレントテクノロジー（株）８７５３ＥＴ）で８５℃、５ＧＨｚでの伝送損失を測定した。
実施例１
＃２０００バフで平滑研磨したＴｉ製の電解ドラムをカソードとし、粒状層めっきで２８μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面（電解ドラムに接着していた面）に２μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約９３％）、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
＃２０００バフで平滑研磨したＴｉ製の電解ドラムをカソードとし、粒状層めっきで２８μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面（電解ドラムに接着していた面）に２μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約９３％）、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例２
実施例１と同様に、粒状層めっきで２６μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面に４μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約８７％）、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例１と同様に、粒状層めっきで２６μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面に４μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約８７％）、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例３
実施例１と同様に、粒状層めっきで２４μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面に６μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約８０％）、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例１と同様に、粒状層めっきで２４μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面に６μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約８０％）、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例４
実施例１と同様に、粒状層めっきで２２μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面に８μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約７３％）、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例１と同様に、粒状層めっきで２２μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面に８μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約７３％）、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例５
実施例１と同様に、粒状層めっきで２６μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面に４μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約８７％）、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例１と同様に、粒状層めっきで２６μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面に４μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約８７％）、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例６
実施例１と同様に、粒状層めっきで２６μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面に４μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約８７％）、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、ベンゾトリアゾール処理とシランカップリング剤処理を同時に施した。
実施例１と同様に、粒状層めっきで２６μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この光沢面に４μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約８７％）、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、ベンゾトリアゾール処理とシランカップリング剤処理を同時に施した。
実施例７
実施例１と同様に、粒状層めっきで２２μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この両面に４μｍの柱状層めっきをそれぞれ施し（粒状層：約７３％）、製箔時の光沢面側に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例１と同様に、粒状層めっきで２２μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、この両面に４μｍの柱状層めっきをそれぞれ施し（粒状層：約７３％）、製箔時の光沢面側に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例8
実施例1と同様に、粒状層めっきで８μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、このマット面（光沢面と反対の面）に２２μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約27％）、0.4ｇ/ｄｍ2の粗化処理を施した後に、クロメート処理を施した。
実施例1と同様に、粒状層めっきで８μｍの銅箔を作成し、電解ドラムから剥離後、このマット面（光沢面と反対の面）に２２μｍの柱状層めっきを施し（粒状層：約27％）、0.4ｇ/ｄｍ2の粗化処理を施した後に、クロメート処理を施した。
実施例9
平滑研磨したＴｉ製の電解ドラムをカソードとして柱状層めっきで２2μｍの銅箔を作成し、次いでこのマット面に8μｍの粒状層めっきを施し（粒状層：約27％）、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
平滑研磨したＴｉ製の電解ドラムをカソードとして柱状層めっきで２2μｍの銅箔を作成し、次いでこのマット面に8μｍの粒状層めっきを施し（粒状層：約27％）、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１
＃２０００バフで平滑研磨したＴｉ製の電解ドラムをカソードとし、粒状層めっきで３０μｍの銅箔を作成し、光沢面にＮｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
＃２０００バフで平滑研磨したＴｉ製の電解ドラムをカソードとし、粒状層めっきで３０μｍの銅箔を作成し、光沢面にＮｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例２
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例３
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、ベンゾトリアゾール処理とシランカップリング剤処理を同時に施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、ベンゾトリアゾール処理とシランカップリング剤処理を同時に施した。
比較例４
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例５
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、クロメート処理を施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、クロメート処理を施した。
比較例６
＃２０００バフで平滑研磨したＴｉ製の電解ドラムをカソードとし、柱状層めっきで３０μｍの銅箔を作成し、光沢面にＮｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
＃２０００バフで平滑研磨したＴｉ製の電解ドラムをカソードとし、柱状層めっきで３０μｍの銅箔を作成し、光沢面にＮｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
実施例１乃至9及び比較例１乃至６に付き後処理（粗化処理、防錆処理、シランカップリング剤処理）前の銅箔の表面形状（Ｒｚ、表面積比）、ピール強度及び伝送損失を測定し、その結果を表１に示した。なお、伝送損失は各比較例に対する伝送損失比として示してある。
各実施例と比較例とを表１で比較して見ると、実施例１〜４は粒状層の銅箔の光沢面に柱状層をめっきし、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施したもので、同様の後処理をした比較例１と比較して、柱状層が厚くなるほど、Ｒｚ、表面積比（実質／見かけ）が増大し、ピール強度も上昇している。
また、実施例４では比較例６（柱状層からなる銅箔）と比較して、ピール強度は同程度であるが、伝送損失比が小さくなっている。
また、実施例４では比較例６（柱状層からなる銅箔）と比較して、ピール強度は同程度であるが、伝送損失比が小さくなっている。
実施例５では粒状層２６μｍの銅箔の光沢面に柱状層を４μｍめっきし、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施したものであるが、同様の後処理をした比較例２と比較して、ピール強度が上昇している。
実施例６では粒状層２６μｍの銅箔の光沢面に柱状層を４μｍめっきし、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、ベンゾトリアゾール処理とシランカップリング剤処理を同時に施したものであるが、同様の後処理をした比較例３と比較して、ピール強度が上昇している。
実施例６では粒状層２６μｍの銅箔の光沢面に柱状層を４μｍめっきし、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、ベンゾトリアゾール処理とシランカップリング剤処理を同時に施したものであるが、同様の後処理をした比較例３と比較して、ピール強度が上昇している。
実施例７では粒状層２２μｍの銅箔の両面に柱状層をそれぞれ４μｍめっきし、その片面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施したものであるが、同様の後処理をした比較例４と比較して、ピール強度が上昇している。
実施例８では粒状層８μｍの銅箔のマット面に柱状層を２２μｍめっきし、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、クロメート処理を施したものであるが、同様の後処理をした比較例５と比較して、ピール強度が上昇している。
実施例9では柱状層２２μｍの銅箔のマット面に粒状層を８μｍめっきし、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施したものであるが、同様の後処理をした比較例６と比較して、伝送損失比が小さくなっている。
実施例9では柱状層２２μｍの銅箔のマット面に粒状層を８μｍめっきし、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施したものであるが、同様の後処理をした比較例６と比較して、伝送損失比が小さくなっている。
比較例１と６は柱状層３０μｍの銅箔の光沢面にＮｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施したものであるが、Ｒｚの相違により比較例６は比較例１と比較して伝送損失比が大きくなっている。
比較例７
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．１ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．１ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例８
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．２ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．２ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例９
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．３ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．３ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１０
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１１
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．６ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．６ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１２
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．６ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、ベンゾトリアゾール処理とシランカップリング剤処理を同時に施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．６ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、ベンゾトリアゾール処理とシランカップリング剤処理を同時に施した。
比較例１３
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．６ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．６ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施した。
比較例１４
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．８ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、クロメート処理を施した。
表２に上記実施例１乃至８と比較例７乃至１４に付き後処理前の銅箔の表面形状（Rｚ、表面積比）、ピール強度及び伝送損失を測定し、その結果を表２に示した。なお、伝送損失は各比較例に対する伝送損失比として示してある。
比較例１と同様に、３０μｍの銅箔を作成し、光沢面に０．８ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、クロメート処理を施した。
表２に上記実施例１乃至８と比較例７乃至１４に付き後処理前の銅箔の表面形状（Rｚ、表面積比）、ピール強度及び伝送損失を測定し、その結果を表２に示した。なお、伝送損失は各比較例に対する伝送損失比として示してある。
表２から明らかなように、実施例１〜４では粒状層の銅箔の光沢面に柱状層をめっきし、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施したものであるが、柱状層めっきの代わりに粗化処理を施した比較例7〜10と比較して伝送損失比が小さい。（実施例１と比較例７、実施例２と比較例８、実施例３と比較例９、実施例４と比較例１０を比較）
また、ピール強度が高くなるほど伝送損失比が小さくなる傾向を示している。
また、ピール強度が高くなるほど伝送損失比が小さくなる傾向を示している。
実施例５では粒状層２６μｍの銅箔の光沢面に柱状層を４μｍめっきし、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施したものであるが、柱状層めっきなしで０．６ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した比較例１１と比較して伝送損失比が小さくなっている。
実施例６では粒状層２６μｍの銅箔の光沢面に柱状層を４μｍめっきし、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｎｉめっき後Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、ベンゾトリアゾール処理とシランカップリング剤処理を同時に施したものであるが、柱状層めっきなしで０．６ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した比較例１２と比較して伝送損失比が小さくなっている。
実施例７では粒状層２２μｍの銅箔の両面に柱状層をそれぞれ４μｍめっきし、その片面に０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、Ｚｎめっきし、さらにクロメート処理後、シランカップリング剤処理を施したものであるが、柱状層めっきなしで０．６ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した比較例１３と比較して伝送損失比が小さくなっている。
実施例８では粒状層８μｍの銅箔の光沢面に柱状層を２２μｍめっきし、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、クロメート処理を施したものであるが、比較例１４と比較して伝送損失比が小さくなっている。
実施例８では粒状層８μｍの銅箔の光沢面に柱状層を２２μｍめっきし、０．４ｇ／ｄｍ2の粗化処理を施した後、クロメート処理を施したものであるが、比較例１４と比較して伝送損失比が小さくなっている。
本発明は上述したように銅箔の表面を粒状層と柱状層の２層構造にすることで、高周波特性を落さずにピール強度を向上することができ、ファインパターンプリント配線板（特に高周波用）に適した銅箔、その製造方法、製造装置並びに該銅箔による高周波回路を提供することができる。
なお、本発明銅箔はＣＯＦ用、ＰＤＰ用としても高い評価を与えることができ、従って、特にその用途を限定するものではない。
１．電解ドラム
２．回転軸
３．給電部
４．めっき槽
５．アノード
６．めっき槽
７．アノード
１０．銅箔
３１．めっき槽（粗化処理用）
３２．電極
３３．給電部
３５．電極
４１．めっき層（粗化処理用）
４２．電極
４３．給電部
４５．電極
２．回転軸
３．給電部
４．めっき槽
５．アノード
６．めっき槽
７．アノード
１０．銅箔
３１．めっき槽（粗化処理用）
３２．電極
３３．給電部
３５．電極
４１．めっき層（粗化処理用）
４２．電極
４３．給電部
４５．電極
Claims (5)
- 粒状層からなる銅箔表面の少なくとも片面に柱状層が形成されている高周波回路用銅箔であって、
該銅箔の、粒状層の厚さをＡ、柱状層の厚さをＢとすると
Ａ／（Ａ＋Ｂ）＝４０〜９９％
である高周波回路用銅箔。 - 請求項１に記載の銅箔において、少なくとも片面の表面に粗化処理が施されていることを特徴とする高周波回路用銅箔。
- 請求項１または２に記載の銅箔において、少なくとも片面の表面に、Ｎｉ、Ｚｎ，Ｃｒ又はこれらの合金のめっき、あるいはクロメート、有機防錆、シランカップリング剤処理の少なくとも１種の処理が施されていることを特徴とする高周波回路用銅箔。
- 電解槽内に製箔ドラムを浸漬回転し、該製箔ドラム表面に粒状層からなる銅箔を形成した後、その少なくとも片面側に柱状層からなる銅箔をめっきし、
前記銅箔の、粒状層の厚さをＡ、柱状層の厚さをＢとすると
Ａ／（Ａ＋Ｂ）＝４０〜９９％
となるように製箔する高周波回路用銅箔の製造方法。 - 粒状層用電解槽内と柱状層用電解槽内に製箔ドラムを浸漬回転し、該製箔ドラムに粒状層及び柱状層を連続して電析させ、
銅箔の、粒状層の厚さをＡ、柱状層の厚さをＢとすると
Ａ／（Ａ＋Ｂ）＝４０〜９９％
となるように製箔する高周波回路用銅箔の製造方法。
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