JP6485273B2 - フレキシブル配線板用の積層体の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態のフレキシブル配線板用の積層体の製造方法は、樹脂フィルムに電気銅めっき液により電気めっきを行い樹脂フィルムの表面に銅皮膜を積層する方法である。また、本実施形態の積層体の製造方法に用いられる電気銅めっき液は、硫酸銅と、硫酸と、塩素と、両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物を含む添加剤と、が含有される。以下、本実施形態の電気銅めっき液に含まれる添加剤について説明する。
本実施形態に関する添加剤は、両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物が含有される。両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物とは、下記式(1)のビス(3−スルホプロピル)ジスルフィドように、ジスルフィド化合物であって、その分子骨格の両端にはそれぞれ少なくとも1以上のスルホ基を有する化合物をいう。電気銅めっき液に両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物が含まれることによって、銅の積層を促進することができる。両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物は、特に限定されるものではないが、例えば、ビス(3−スルホプロピル)ジスルフィド(以下、本明細書においてはSPSと表記することがある)を好ましい両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物として挙げることができる。両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物としてビス(3−スルホプロピル)ジスルフィドを用いることで、銅の積層の促進をより好ましい速度にすることができる。
本実施形態に関する添加剤には上記両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物の他、レベラーや高分子界面活性剤を含有してもよい。レベラーとは、分子中に窒素元素を含む添加剤をいう。レベラーを所定量包含することによって、電気銅めっき液によって形成される銅皮膜の表面平滑性の低下を抑制することができる。
高分子界面活性剤は、電気銅めっき液の濡れ性を向上させる潤滑剤として使用するものである。高分子界面活性剤としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール、ポリエチレングリコール・グリセリルエーテル及びポリエチレングリコール・ジアルキルエーテル等を挙げることができる。又はこれらの共重合体からなるポリマーを高分子界面活性剤として用いてもよい。中でも、他の成分との分散性等の観点からポリアルキレングリコールを用いることが好ましい。なお、ポリエチレングリコールを高分子界面活性剤として用いる場合には、ポリエチレングリコールの分子量は1000以上20000以下とすることが好ましい。
本実施形態の電気銅めっき液は、添加剤の他に、硫酸銅と、硫酸と、塩素とを含む。それによって、本実施形態の電気銅めっき液は、銅イオンと、塩化物イオンとを含む。電気銅めっき液中の銅イオンの濃度は、10g/L以上60g/L以下が好ましい。電気銅めっき液中の塩化物イオンの濃度は、30mg/L以上70mg/L以下が好ましい。電気銅めっき液中の硫酸は、150g/L以上250g/L以下が好ましい。電気銅めっき液中の銅イオンと、塩化物イオンと、硫酸とをこのような範囲含ませることにより、電気銅めっき液によって形成される銅皮膜の表面平滑性の低下を抑制することができる。
本実施形態に係る樹脂フィルムは、一般的なフレキシブル回路基板の製造に使用されている樹脂フィルムであれば、特に限定されることなく使用することができる。例えば、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンテレナフタレート(PEN)等のポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルムの群から選ばれた1種の絶縁フィルムを使用することができる。特に、フレキシブル銅配線板に必要とされる、耐熱性、誘電体特性、電気絶縁性、耐薬品性の観点からポリイミドフィルムを用いることが好ましい。
本実施形態のフレキシブル配線板用の積層体の製造方法では、電気めっきの電流密度に応じて、電気銅めっき液中の水素イオンの濃度を調整する。
電気銅めっき液の水素イオンの濃度と添加剤である両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物の濃度減少速度の依存性を確認した。具体的には、二軸延伸ポリイミドフィルム(厚さ:38μm 東レ・デュポン社製:カプトン150EN)を基材として、スパッタリング法によりポリイミドフィルムの表面に0.1μmの銅皮膜を積層し、電解脱脂・酸洗を施し、下記に示す電気銅めっき液の組成に加え、建浴した各試験例の電気銅めっき液を準備して、電気めっきにより、1A/dm2で銅皮膜を積層した。その際のスルホ基を有するジスルフィド化合物である(ビス(3−スルホプロピル)ジスルフィドの時間毎の濃度をCVS法により算出し、試験開始から、ビス(3−スルホプロピル)ジスルフィドの濃度の一時間経過後の減少した濃度量の絶対値の平均値を求めた(表1中、SPS減少濃度速度と表記)。
電流密度に応じて、電気銅めっき液中の水素イオンの濃度調整の意義について確認した。具体的には、実施例1では、表1の各電気銅めっき液が入っためっき槽ごとに電気めっきを行い銅皮膜を積層させた。各めっき槽は表1の電流密度にして電気めっきを行った。電気めっきは電流密度以外、上記試験1と同様にして行った。
Claims (4)
- 樹脂フィルムに電気銅めっき液により電気めっきを行い前記樹脂フィルムの表面に銅皮膜を積層するフレキシブル配線板用の積層体の製造方法であって、
前記電気銅めっき液には、硫酸銅と、硫酸と、塩素と、両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物を含む添加剤と、が含有され、
前記電気めっきの電流密度は所望の範囲に可変可能であり、
電気めっき開始時の電流密度を0.1A/dm 2 以上1.5A/dm 2 以下、且つ電気めっき開始時の電気銅めっき液中の水素イオンの濃度を0.41g/L以上2.04g/L以下として、その後、電気めっきの電流密度(A/dm 2 )を段階的に上げながら、同時にめっき槽の電気銅めっき液を変更することにより電気銅めっき液中の水素イオンの濃度を段階的に上げるという操作を、電流密度が4.0A/dm 2 以下のあいだ、(a)電気銅めっき液中の水素イオン濃度(g/L)と、(b)電気めっきの電流密度(A/dm 2 )と、の分布が近似した一次式の関係になるように行う積層体の製造方法。 - 前記電気めっきの電流密度(A/dm2)が4.0A/dm2以下のときの前記電気めっきの電流密度(A/dm2)と、前記電気銅めっき液中の水素イオンの濃度(g/L)と、の関係を示す前記近似した一次式の傾きが0(g/L)/(A/dm2)超であって、前記近似した一次式の切片が0g/L以上2.1g/L以下である請求項1に記載の積層体の製造方法。
- 前記両端にスルホ基を有するジスルフィド化合物がビス(3−スルホプロピル)ジスルフィドである請求項1又は2に記載の積層体の製造方法。
- 前記電気めっきにより積層される銅皮膜の膜厚に応じて前記電流密度及び前記電気銅めっき液の水素イオンの濃度を調整する請求項1から3のいずれかに記載の積層体の製造方法。
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