JP7027602B1 - 表面処理銅箔、銅張積層板及びプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明は、基板からの剥がれを低減させファインピッチ化した回路パターンを有するプリント配線板を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
前記銅箔は、99.0質量%以上のCu、残部不可避的不純物からなる。
また、本発明によれば、基板からの剥がれを低減させファインピッチ化した回路パターンを有するプリント配線板を提供することができる。
<表面処理銅箔>
図1は、本実施形態の表面処理銅箔を、基材に接着させた状態で示す断面図(銅張積層板10の断面図)である。
本実施形態の表面処理銅箔1は、銅箔2と、銅箔2の一方の面に形成された第1表面処理層3と、銅箔2の他方の面に形成された第2表面処理層4とを有する。また、銅張積層板10は、表面処理銅箔1と、表面処理銅箔1の第1表面処理層3に接着された基材11とを有する。
本実施形態の表面処理銅箔1は、特に限定されないが、電子機器等に搭載されるプリント配線板、特にフレキシブルプリント配線板用の銅箔として用いることができる。
銅箔2のような純銅系の組成の場合、結晶粒の微細化が困難であるが、冷間圧延時の初期に再結晶焼鈍を行い、以後は再結晶焼鈍を行わないことで、冷間圧延により加工ひずみを大量に導入して動的再結晶を生じさせて結晶粒の微細化を実現できる。
一方、本実施形態における表面処理銅箔は、表面処理銅箔を300℃で30分間の熱処理後の引張強度が235~290MPaであってもよいところ、この物性は、樹脂と積層する前の表面処理銅箔に上記熱処理を行ったときの状態に着目して規定している。この300℃で30分間の熱処理は、銅張積層板の積層時に樹脂を硬化熱処理させる温度条件を模したものである。
本実施形態の銅張積層板10は、上記の表面処理銅箔1と、表面処理銅箔1の第1表面処理層3に接着された基材11とを備える。
基材11としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。基材11の例としては、紙基材フェノール樹脂、紙基材エポキシ樹脂、合成繊維布基材エポキシ樹脂、ガラス布・紙複合基材エポキシ樹脂、ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂、ガラス布基材エポキシ樹脂、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなど)フィルム、ポリイミドフィルム、液晶ポリマー、フッ素樹脂などが挙げられ、また、絶縁性を有することが好ましい。
本実施形態のプリント配線板は、上記の銅張積層板10の表面処理銅箔1をエッチングして形成された回路パターンを備える。プリント配線板の製造方法としては、特に限定されず公知の方法により製造することができ、銅張積層板10に、フォトリソグラフィー技術を用いて回路を形成することができる。また、必要に応じて回路にめっきを施し、カバーレイフィルムをラミネートすることでフレキシブルプリント配線板(フレキシブル配線板)を得ることもできる。
<実施例:表面処理銅箔1>
電気銅を用いてインゴットを非酸化性雰囲気で作製した。インゴットに含まれる銅の割合は99.99質量%であった。このインゴットを900℃以上で均質化焼鈍後、熱間圧延し、冷間圧延と焼鈍を行った。最終焼鈍後、最終冷間圧延をして最終厚さ12μmの箔を得た。
次いで、上記の銅箔サンプルの、一方の面に第1表面処理層として粗化処理層、耐熱層及びクロメート処理層を順次形成すると共に、他方の面に第2表面処理層として耐熱層及びクロメート処理層を順次形成することによって表面処理銅箔を得た。各層を形成するための条件は下記の通りである。
なお、表面処理銅箔1の各物性は後述する方法で評価し、その結果を表1に示す。
・第1表面処理層の粗化処理層
電気めっきによって粗化処理層を形成した。
めっき液組成:10~20g/LのCu、50~100g/Lの硫酸
めっき液温度:25~50℃
電気めっき条件:電流を2段階に分けて印加
1段目:電流密度45.0A/dm2、時間1.4秒、クーロン量60.8As/dm2
2段目:電流密度4.1A/dm2、時間2.8秒、クーロン量11.8As/dm2
・第1表面処理層の耐熱層
電気めっきによって耐熱層を形成した。
めっき液組成:1~30g/LのNi、1~30g/LのZn
めっき液pH:2~5
めっき液温度:30~50℃
電気めっき条件:電流密度2.1A/dm2、時間0.7秒、クーロン量1.4As/dm2
・第1表面処理層のクロメート処理層
電気めっきによってクロメート処理層を形成した。
めっき液組成:1~10g/LのK2Cr2O2、0.01~10g/LのZn
めっき液pH:2~5
めっき液温度:30~50℃
電気めっき条件:電流密度2.1A/dm2、時間1.4秒、クーロン量2.9As/dm2
・第2表面処理層の耐熱層
電気めっきによって耐熱層を形成した。
めっき液組成:1~30g/LのNi、1~30g/LのZn
めっき液pH:2~5
めっき液温度:30~50℃
電気めっき条件:電流密度2.1A/dm2、時間0.7秒、クーロン量1.4As/dm2
・第2表面処理層のクロメート処理層
浸漬クロメート処理によってクロメート処理層を形成した。
クロメート液組成:1~10g/LのK2Cr2O2、0.01~10g/LのZn
クロメート液pH:2~5
クロメート液温度:30~50℃
表面処理銅箔2は、表面処理銅箔1の引張強さを低下させた銅箔である。
表面処理銅箔2の各物性は後述する方法で評価し、その結果を表1に示す。
<基材>
基材としては、FR-4基材(ガラス布基材エポキシ樹脂の一種)を用いた。
<実施例1>
表面処理銅箔1の第1表面処理層の表面に基材を接着させて、銅張積層板1を得た。具体的には、銅箔の第1表面処理層の表面に基材を積層し、加熱プレス(4MPa)で300℃×30分の熱処理を加えて貼り合せ、銅張積層板1を得た。
表面処理銅箔1を表面処理銅箔2に変更した以外、実施例1と同様の方法で銅張積層板2を得た。
上記の銅張積層板1、2について、後述のピール強度の評価を行い、その結果を表2に示す。
上記の表面処理銅箔に300℃×30分の熱処理を加え、表面処理銅箔サンプルを得た。各表面処理銅箔サンプルについて、IPC-TM-650に準拠した引張試験により上記条件で引張強度を測定した。
Ni、Zn及びCoの付着量は、各表面処理層を濃度20質量%の硝酸に溶解し、VARIAN社製の原子吸光分光光度計(型式:AA240FS)を用いて原子吸光法で定量分析を行うことによって測定した。また、Crの付着量は各表面処理層を濃度7質量%の塩酸に溶解し、上記と同様に原子吸光法で定量分析を行うことによって測定した。
上記の銅張積層板1、2のピール強度(はがれやすさ)は、JIS C 6471 8.1に準拠して測定した。測定用の試験片は、銅張積層板に、塩化銅回路エッチング液を使用して10mm幅の回路を作製した。また、測定は、銅箔を基板から剥いて、90°方向に連続的に引張り、10mm以上の測定長さで荷重が安定した範囲内の最低値をピール強度とした。
なお、ピール強度が0.80kgf/cm以上の場合は、回路パターンが剥がれにくいと評価することができる。
また、本発明によれば、基板からの剥がれを低減させファインピッチ化した回路パターンを有するプリント配線板を提供することができる。
2:銅箔
3:第1表面処理層
4:第2表面処理層
10:銅張積層板
11:基材
Claims (10)
- 表面処理銅箔であって、
前記表面処理銅箔は、銅箔と、前記銅箔の一方の面に形成された第1表面処理層と、前記銅箔の他方の面に形成された第2表面処理層とを有し、前記第2表面処理層のNi付着量に対する前記第1表面処理層のNi付着量の比が0.01~2.0であり、
前記第1表面処理層と前記第2表面処理層とが形成された前記表面処理銅箔の、300℃で30分間の熱処理後の引張強度が235~290MPaであり、
前記銅箔は、99.0質量%以上のCu、残部不可避的不純物からなる圧延銅箔である表面処理銅箔。 - 前記Ni付着量の比が0.8~1.5である、請求項1に記載の表面処理銅箔。
- 前記第1表面処理層のNi付着量が20~200μg/dm2である、請求項1又は2に記載の表面処理銅箔。
- 前記第1表面処理層のZn付着量が20~1000μg/dm2である、請求項1~3のいずれかに記載の表面処理銅箔。
- 前記第1表面処理層のRzjisが0.3~1.5である、請求項1~4のいずれかに記載の表面処理銅箔。
- 前記銅箔は、JIS-H3100(C1100)に規格するタフピッチ銅又はJIS-H3100(C1011)の無酸素銅からなる、請求項1~5のいずれかに記載の表面処理銅箔。
- 前記銅箔は、さらに、P、Ti、Sn、Ni、Be、Zn、In及びMgの群から選ばれる1種以上の添加元素を合計で0.002~0.825質量%含有してなる、請求項1~6のいずれかに記載の表面処理銅箔。
- 前記第1表面処理層が基材に接着される、請求項1~7のいずれかに記載の表面処理銅箔。
- 請求項1~8のいずれかに記載の表面処理銅箔と、前記表面処理銅箔の前記第1表面処理層に接着された基材とを備える、銅張積層板。
- 請求項9に記載の銅張積層板の前記表面処理銅箔をエッチングして形成された回路パターンを備える、プリント配線板。
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