JP5179244B2

JP5179244B2 - 回路用アルミニウム箔および回路材の製造方法

Info

Publication number: JP5179244B2
Application number: JP2008118032A
Authority: JP
Inventors: 恵太郎山口; 泰久坂本; 繁松澤; 大吉小浜; 英明今市; 公作吉村; 松本　　剛
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Current assignee: MA Aluminum Corp
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2028-04-30
Also published as: JP2009263755A

Description

本発明は、プリント基板回路や万引防止用タグ、ＩＣカード回路、各種センサ回路などの種々の電気回路に使用可能な回路用アルミニウム箔および該アルミニウム箔を用いた回路材の製造方法に関する。

プリント基板回路や万引防止用タグ、ＩＣカード回路、各種センサ回路などの種々の電気回路では、従来、回路材の材料としてＪＩＳ１０００系や８０００系の組成を有するアルミニウム箔が多く用いられている。このアルミニウム箔を用いて回路材を製造する際には、一般には、基板に積層したアルミニウム箔上に回路パターンを形成した後、回路パターンが形成された部位以外のアルミニウム箔を酸などで溶解除去して回路材を得ている。しかし、上記した従来のアルミニウム箔では、溶解速度が遅く、高速処理が困難である。このため、アルミニウム箔組成中にＦｅを含有させることで溶解性を高めた回路用アルミニウム箔が提案されている（特許文献１、２参照）。
特開平４−２２４６５０号公報特開２００１−１５２２７０号公報

しかし、上記提案技術のように、Ｆｅを多く含むアルミニウム材料を用いると、高速処理は可能なものの、エッチング液のエッチング性の低下が大きく、薬液の交換頻度の増加や薬液の継ぎ足し量の増加等、コストアップが大きくなる。また、回路パターン塗料や樹脂フィルムとの密着性が不十分で、回路として残す部位が溶解して消失したり、回路が樹脂フィルムから脱落したり、回路精度が劣化する問題がある。

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、エッチング時の溶解性を高めることができるとともに、エッチング液の汚損が少なく塗料などとの密着性も良好な回路用アルミニウム箔および該アルミニウム箔を用いた回路材の製造方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の回路用アルミニウム箔のうち、第１の発明は、質量％で、Ｆｅ：０．０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなることを特徴とする。

第２の本発明の回路用アルミニウム箔は、前記第１の本発明において、前記ＮｉおよびＦｅ含有量が、Ｎｉ／Ｆｅ：０．５〜４．０の関係式を満たすことを特徴とする。

第３の発明の回路材の製造方法は、前記第１または第２の本発明に記載のアルミニウム箔を樹脂フィルムと貼り合せし、前記アルミニウム箔側に回路パターンを印刷により形成した後、回路パターンを形成した部位以外の前記アルミニウム箔を酸で溶解除去して回路形成することを特徴とする。

すなわち、本発明によれば、回路用アルミニウム箔に適量のＦｅ及びＮｉを含有することにより、ＡｌＦｅＮｉ系の微細な金属間化合物が析出し、エッチング時の溶解性が向上する。なお、前記金属間化合物は微細に分散されるため、エッチング時の金属間化合物の大きな欠落が少なく、エッチング液の汚損が少なくて済む。また、表面に存在する前記金属間化合物のＮｉと塗料及び接着剤化学結合性が増し、密着力を高め、回路精度を向上させる。
以下に、本発明で規定する組成について説明する。なお、以下の成分はいずれも質量％で示される。

Ｆｅ：０．０５〜１．０％
Ｆｅは、上記のようにＡｌＦｅＮｉ系の金属間化合物を形成し溶解性を向上させるとともに、塗料などとの密着性を向上させる。０．０５％未満ではこれらの効果が得られない。一方、１．０％を超えて含有すると粗大な金属間化合物の形成により回路精度が低下する。なお、上限は０．６％が望ましく、または下限は０．１％とするのが望ましい。

Ｎｉ：０．０５〜０．５％
Ｎｉも上記のように、ＡｌＦｅＮｉ系の金属間化合物を形成し溶解性を向上させるとともに、塗料などとの密着性を向上させる。０．０５％未満ではこれらの効果が得られない。一方、０．５％を超えて含有すると粗大な金属間化合物の形成により回路精度が低下する。なお、上限は０．４％が望ましく、また、下限は０．１％とするのが望ましい。

Ｎｉ／Ｆｅ：０．５〜４．０
さらに、Ｎｉ／Ｆｅは、ＡｌＦｅＮｉ系金属間化合物の形成に影響が大きい。Ｎｉ／Ｆｅが本願範囲以内にあることで、析出するＡｌＦｅＮｉ系金属間化合物が微細に析出し、塗料と結合を密に形成し密着性が増す。ＮｉまたはＦｅが上記の適正な比から外れると、ＡｌＦｅ系やＡｌＮｉ系の金属間化合物を形成し、回路精度が低下し、溶解性も低下する。
なお、上記比は、上限は２．０が望ましく、また、下限は０．５が望ましい。

以上説明したように、本発明の回路用アルミニウム箔によれば、質量％で、Ｆｅ：０．０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなり、望ましくは、前記ＮｉおよびＦｅ含有量が、Ｎｉ／Ｆｅ：０．５〜４．０の関係式を満たすので、エッチング時の溶解性に優れており、高速溶解性を満足することができ、また、エッチング液の汚損が少なく溶解液ライフ性に優れている。また、塗料等との密着力に優れており、高い回路精度が得られる効果がある。

本発明の回路用アルミニウム箔は、常法により製造することができ、特に、その製造方法が限定されるものではない。例えば、本発明成分に調整した鋳塊を半連続鋳造法や、鋳造板を連続鋳造圧延法等の常法により製造し、これに必要に応じて均質化処理等の熱処理を施しさらに圧延に供する。圧延は、連続鋳造圧延法のような場合を除けば、通常は熱間圧延と冷間圧延とにより行われ、その間に適宜の熱処理を必要に応じて施す。また、連続鋳造圧延法においても、連続鋳造圧延後に、必要に応じて熱間、温間での圧延を行い、さらに冷間圧延が行われる。冷間圧延により所望の厚さとしたアルミニウム箔は、印刷回路の形成に供される。

上記アルミニウム箔は、その後、印刷回路の形成に用いられるものであるが、印刷回路の形成も常法により行うことができる。先ず、図１に示すように、上記アルミニウム箔１を適宜の材料（ＰＥＴなど）の回路ベース材（樹脂フィルム２）に接着剤３によって貼り合わせ、このアルミニウム箔１に対し、所望の回路パターン３に従ってエッチングを施して、回路パターン以外の部位のアルミニウム箔を溶解除去し、残存するアルミニウム箔１ａ上に回路を形成する。回路パターン３は、パターニング印刷などにより行うことができ、本発明としては特定の印刷方法に限定されない。なお、本発明のアルミニウム箔は、塗料や接着剤などとの密着性に優れており、回路ベース材の貼り合わせや回路パターンの印刷も良好に行うことができる。

さらに、上記エッチングの際の方法、条件も本発明において特に限定されるものではない。なお、上記エッチング形成に際しては、本発明のアルミニウム箔を使用することからエッチング性に優れており、効率的、すなわち短時間で、かつ良好にエッチングを行うことができる。このエッチングに際し、エッチング液の汚染も少なく、エッチング液の寿命が長くて交換頻度も少なくすることができる。
エッチングの結果得られる回路線の線縁も鮮鋭性に優れたものとなり、回路精度に優れたものとなる。

（材料の製作）
表１に示す組成（質量％、残部Ａｌおよび不可避不純物）のアルミニウム合金条を溶解鋳造し、面削後に５３０℃で１時間の均熱処理を行った。ついで、６．０ｍｍ厚まで熱間圧延した。ついで、０．５５ｍｍ厚まで冷間圧延した後、３００℃で４時間の中間焼鈍を行った。ついで、０．０８ｍｍ厚まで冷間圧延し、２８０℃で３０時間の焼鈍を行いアルミニウム箔試料とした。

各アルミニウム箔試料にウレタン系の接着剤を塗布し、１００μｍのポリエステルフィルムを貼り合わせて１２０℃で５秒加熱し接着した。ついで、回路部にエポキシ系塗料を印刷し乾燥した。
貼り合せ材を１０％塩酸、５０℃で回路部以外のアルミニウム箔が溶解除去されるまでエッチングし、水洗、乾燥した。

（評価）
上記で得られた回路材供試材について、以下の方法により溶解性、回路精度、溶液ライフ性、塗装密着性を評価し、その結果を表１に示した。本発明材は、溶解性に優れており、回路精度、溶液ライフにおいても良好な結果が得られた。一方、比較材では、溶解性が良好なものは、回路精度や溶液ライフ性に劣っており、回路精度や溶液ライフ性が良好なものは溶解性に劣っていた。

評価方法／測定方法
［溶解性］
１０％塩酸、７０℃に浸漬し、回路以外のアルミが溶解除去された時間を測定。
［回路精度］
１．０ｍｍ幅の細線を残すエッチングを行い、目標とする線幅に対して溶解後に残った線幅を測定し、減少率で示した。３％以下を◎、４％〜１０％以下を○、１１％〜２０％以下を△、２１％以上を×とした。
［溶解液ライフ］
溶解性の評価と同じ測定を行った際に、新液による溶解時間と塩酸１ｋｇに対してアルミニウムが５０ｇ溶解した使用液の溶解時間の比を測定した。新液時間／使用液時間が３％以下を◎、４％〜１０％以下を○、１１％〜２０％以下を△、２１％以上を×とした。
［塗装密着性］
エポキシ系マスキング塗料を３μｍ厚みに塗布し、２３０℃で１０秒の焼付けを行った。裏面をマスキング処理し、塗装面側に１ｍｍ角の切り込みを碁盤目状に１００枡入れた後、２０℃の２０％塩酸中に１０秒浸漬し、水洗し乾燥した後、セロファン製接着テープで剥離試験した。試験の結果、升目個数比で、剥離無しを◎、３％未満剥離を○、１０％未満剥離を△、１０％超剥離を×と評価した。

本発明の一実施形態の回路材の製造工程を示すフロー図である。

符号の説明

１アルミニウム箔
２樹脂フィルム
４回路パターン

Claims

質量％で、Ｆｅ：０．０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなることを特徴とする回路用アルミニウム箔。
前記ＮｉおよびＦｅ含有量が、Ｎｉ／Ｆｅ：０．５〜４．０の関係式を満たすことを特徴とする請求項１記載の回路用アルミニウム箔。
請求項１または２に記載のアルミニウム箔を樹脂フィルムと貼り合せし、前記アルミニウム箔側に回路パターンを印刷により形成した後、回路パターンを形成した部位以外の前記アルミニウム箔を酸で溶解除去して回路形成することを特徴とする、回路材の製造方法。