JP7343280B2 - Manufacturing method for copper clad laminates - Google Patents

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本発明は、銅張積層板の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、フレキシブルプリント配線板(FPC)などの製造に用いられる銅張積層板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a copper-clad laminate. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a copper-clad laminate used for manufacturing flexible printed wiring boards (FPC) and the like.

液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話などには、樹脂フィルムの表面に配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板が用いられる。フレキシブルプリント配線板は、例えば、銅張積層板から製造される。 Flexible printed wiring boards, in which a wiring pattern is formed on the surface of a resin film, are used in liquid crystal panels, notebook computers, digital cameras, mobile phones, and the like. Flexible printed wiring boards are manufactured from copper-clad laminates, for example.

銅張積層板の製造方法としてメタライジング法が知られている。メタライジング法による銅張積層板の製造は、例えば、つぎの手順で行なわれる。まず、樹脂フィルムの表面にニッケルクロム合金からなる下地金属層を形成する。つぎに、下地金属層の上に銅薄膜層を形成する。つぎに、銅薄膜層の上に銅めっき被膜を形成する。銅めっきにより、配線パターンを形成するのに適した膜厚となるまで導体層を厚膜化する。メタライジング法により、樹脂フィルム上に直接導体層が形成された、いわゆる2層基板と称されるタイプの銅張積層板が得られる。 A metallizing method is known as a method for manufacturing copper-clad laminates. The manufacture of a copper-clad laminate by the metallizing method is performed, for example, by the following procedure. First, a base metal layer made of a nickel chromium alloy is formed on the surface of a resin film. Next, a copper thin film layer is formed on the base metal layer. Next, a copper plating film is formed on the copper thin film layer. The conductor layer is thickened by copper plating until it has a thickness suitable for forming a wiring pattern. By the metallizing method, a copper-clad laminate of a so-called two-layer board type in which a conductor layer is directly formed on a resin film is obtained.

この種の銅張積層板を用いてフレキシブルプリント配線板を製造する方法としてセミアディティブ法が知られている。セミアディティブ法によるフレキシブルプリント配線板の製造は、つぎの手順で行なわれる(特許文献1参照)。まず、銅張積層板の銅めっき被膜の表面にレジスト層を形成する。つぎに、レジスト層のうち配線パターンを形成する部分に開口部を形成する。つぎに、レジスト層の開口部から露出した銅めっき被膜を陰極として電解めっきを行ない、配線部を形成する。つぎに、レジスト層を除去し、フラッシュエッチングなどにより配線部以外の導体層を除去する。これにより、フレキシブルプリント配線板が得られる。 A semi-additive method is known as a method for manufacturing flexible printed wiring boards using this type of copper-clad laminate. Manufacturing of a flexible printed wiring board by the semi-additive method is performed in the following steps (see Patent Document 1). First, a resist layer is formed on the surface of the copper plating film of the copper-clad laminate. Next, an opening is formed in a portion of the resist layer where a wiring pattern will be formed. Next, electrolytic plating is performed using the copper plating film exposed through the opening of the resist layer as a cathode to form a wiring portion. Next, the resist layer is removed, and the conductor layer other than the wiring portion is removed by flash etching or the like. Thereby, a flexible printed wiring board is obtained.

セミアディティブ法において、銅めっき被膜の表面にレジスト層を形成するあたり、ドライフィルムレジストを用いることがある。この場合、銅めっき被膜の表面を化学研磨した後に、ドライフィルムレジストを貼り付ける。化学研磨により銅めっき被膜の表面に微細な凹凸をつけることで、アンカー効果によるドライフィルムレジストの密着性を高めている。しかし、銅めっき被膜の表面の凹凸が過剰であると、かえってドライフィルムレジストの密着性が悪化することがある。 In the semi-additive method, a dry film resist is sometimes used to form a resist layer on the surface of a copper plating film. In this case, after chemically polishing the surface of the copper plating film, a dry film resist is attached. By creating fine irregularities on the surface of the copper plating film through chemical polishing, the adhesion of the dry film resist is improved due to the anchor effect. However, if the surface of the copper plating film has excessive irregularities, the adhesion of the dry film resist may deteriorate on the contrary.

特開2006-278950号公報JP2006-278950A

化学研磨後の銅めっき被膜の表面粗さは、銅めっき被膜の結晶粒のサイズに影響される。結晶粒が小さいほど化学研磨後の銅めっき被膜の表面が滑らかになり、結晶粒が大きいほど化学研磨後の銅めっき被膜の表面が粗くなるという傾向がある。 The surface roughness of the copper plating film after chemical polishing is influenced by the crystal grain size of the copper plating film. There is a tendency that the smaller the crystal grains, the smoother the surface of the copper plating film after chemical polishing, and the larger the crystal grains, the rougher the surface of the copper plating film after chemical polishing.

銅めっき被膜の結晶粒はめっき処理後の再結晶の進行にともない、徐々に大きくなる。再結晶が進行中の銅めっき被膜に化学研磨を行なうと、化学研磨の時点におけるめっき処理からの経過時間によって、化学研磨後の銅めっき被膜の表面粗さが変化する。そのため、配線加工における工程管理が困難になる。また、再結晶が終了した銅めっき被膜は結晶粒が大きくなっていることから、化学研磨後の表面粗さが過剰となることがある。そこで、銅張積層板の銅めっき被膜には、再結晶の進行が遅いことが求められる場合がある。 The crystal grains of the copper plating film gradually become larger as recrystallization progresses after the plating process. When chemical polishing is performed on a copper plating film that is undergoing recrystallization, the surface roughness of the copper plating film after chemical polishing changes depending on the elapsed time from the plating process at the time of chemical polishing. Therefore, process control in wiring processing becomes difficult. Further, since the crystal grains of the copper plating film that has been recrystallized have become large, the surface roughness may become excessive after chemical polishing. Therefore, the copper plating film of the copper-clad laminate is sometimes required to undergo slow recrystallization.

本発明は上記事情に鑑み、再結晶の進行が遅い銅めっき被膜を有する銅張積層板の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a copper-clad laminate having a copper plating film in which recrystallization progresses slowly.

第1発明の銅張積層板の製造方法は、銅めっき液を用いた電解めっきにより、基材の表面に銅めっき被膜を成膜して銅張積層板を得る方法であって、前記銅めっき液中のブライトナー成分に含まれる硫黄の濃度が5.4~9.1mg/Lであり、前記ブライトナー成分が3-メルカプトプロパン-1-スルホン酸であり、前記銅めっき被膜の再結晶時間が4日以上であることを特徴とする。
第2発明の銅張積層板の製造方法は、第1発明において、前記銅めっき液中の銅濃度が15~70g/L、硫酸濃度が20~250g/L、塩素濃度が20~80mg/Lであることを特徴とする。
第3発明の銅張積層板の製造方法は、第1または第2発明において、前記電解めっきの電流密度が0.1~4.5A/dm2であることを特徴とする。
The method for manufacturing a copper-clad laminate according to the first invention is a method for obtaining a copper-clad laminate by forming a copper plating film on the surface of a base material by electrolytic plating using a copper plating solution, The concentration of sulfur contained in the brightener component in the liquid is 5.4 to 9.1 mg/L, the brightener component is 3-mercaptopropane-1-sulfonic acid, and the recrystallization time of the copper plating film is is characterized by being for 4 days or more.
A method for manufacturing a copper-clad laminate according to a second invention is the method according to the first invention, wherein the copper plating solution has a copper concentration of 15 to 70 g/L, a sulfuric acid concentration of 20 to 250 g/L, and a chlorine concentration of 20 to 80 mg/L. It is characterized by
A method for manufacturing a copper-clad laminate according to a third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect , the current density of the electrolytic plating is 0.1 to 4.5 A/dm 2 .

本発明によれば、銅めっき液のブライトナー成分に含まれる硫黄が銅めっき被膜に取り込まれる。銅めっき被膜に取り込まれた硫黄により再結晶が阻害されるため、銅めっき被膜の再結晶の進行を遅くできる。 According to the present invention, sulfur contained in the brightener component of the copper plating solution is incorporated into the copper plating film. Since recrystallization is inhibited by sulfur incorporated into the copper plating film, the progress of recrystallization of the copper plating film can be slowed down.

銅張積層板の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a copper-clad laminate. めっき装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a plating apparatus.

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る方法により製造される銅張積層板1は、基材10と、基材10の表面に形成された銅めっき被膜20とからなる。図1に示すように基材10の片面のみに銅めっき被膜20を形成してもよいし、基材10の両面に銅めっき被膜20を形成してもよい。
Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
As shown in FIG. 1, a copper-clad laminate 1 manufactured by a method according to an embodiment of the present invention includes a base material 10 and a copper plating film 20 formed on the surface of the base material 10. As shown in FIG. 1, the copper plating film 20 may be formed on only one side of the base material 10, or the copper plating film 20 may be formed on both sides of the base material 10.

銅めっき被膜20は電解めっきにより成膜される。したがって、基材10は銅めっき被膜20が成膜される側の表面に導電性を有する素材であればよい。例えば、基材10は絶縁性を有するベースフィルム11の表面に金属層12が形成されたものである。ベースフィルム11としてポリイミドフィルムなどの樹脂フィルムを用いることができる。金属層12は、例えば、スパッタリング法により形成される。金属層12は下地金属層13と銅薄膜層14とからなる。下地金属層13と銅薄膜層14とはベースフィルム11の表面にこの順に積層されている。一般に、下地金属層13はニッケル、クロム、またはニッケルクロム合金からなる。金属層12と銅めっき被膜20とにより導体層が構成されている。 The copper plating film 20 is formed by electrolytic plating. Therefore, the base material 10 may be any material as long as it has conductivity on the surface on which the copper plating film 20 is formed. For example, the base material 10 is one in which a metal layer 12 is formed on the surface of a base film 11 having insulating properties. As the base film 11, a resin film such as a polyimide film can be used. The metal layer 12 is formed by, for example, a sputtering method. The metal layer 12 consists of a base metal layer 13 and a copper thin film layer 14. The base metal layer 13 and the copper thin film layer 14 are laminated in this order on the surface of the base film 11. Generally, base metal layer 13 is made of nickel, chromium, or a nickel-chromium alloy. The metal layer 12 and the copper plating film 20 constitute a conductor layer.

電解めっきは、例えば、図2に示すめっき装置3を用いて行なわれる。
めっき装置3は、ロールツーロールにより長尺帯状の基材10を搬送しつつ、基材10に対して電解めっきを行なう装置である。めっき装置3はロール状に巻回された基材10を繰り出す供給装置31と、めっき後の基材10(銅張積層板1)をロール状に巻き取る巻取装置32とを有する。
Electrolytic plating is performed using, for example, a plating apparatus 3 shown in FIG.
The plating apparatus 3 is an apparatus that performs electrolytic plating on the base material 10 while conveying the long strip-shaped base material 10 by roll-to-roll. The plating device 3 includes a supply device 31 that feeds out a base material 10 wound into a roll, and a winding device 32 that winds up the base material 10 (copper-clad laminate 1) after plating into a roll.

めっき装置3は基材10を搬送する上下一対のエンドレスベルト33(下側のエンドレスベルト33は図示省略)を有する。各エンドレスベルト33には基材10を把持する複数のクランプ34が設けられている。供給装置31から繰り出された基材10は、その幅方向が鉛直方向に沿う懸垂姿勢となり、両縁が上下のクランプ34に把持される。基材10はエンドレスベルト33の駆動によりめっき装置3内を周回した後、クランプ34から開放され、巻取装置32で巻き取られる。 The plating apparatus 3 has a pair of upper and lower endless belts 33 (the lower endless belt 33 is not shown) that transports the base material 10. Each endless belt 33 is provided with a plurality of clamps 34 that grip the base material 10. The base material 10 fed out from the supply device 31 is in a suspended position with its width direction along the vertical direction, and both edges are gripped by the upper and lower clamps 34 . After the base material 10 circulates within the plating device 3 by driving the endless belt 33, it is released from the clamp 34 and wound up by the winding device 32.

基材10の搬送経路には、前処理槽35、めっき槽40、および後処理槽36が配置されている。めっき槽40には銅めっき液が貯留されている。めっき槽40内を搬送される基材10は、その全体が銅めっき液に浸漬されている。基材10はめっき槽40内を搬送されつつ、電解めっきよりその表面に銅めっき被膜20が成膜される。これにより、長尺帯状の銅張積層板1が得られる。 A pre-treatment tank 35, a plating tank 40, and a post-treatment tank 36 are arranged on the transport path of the base material 10. A copper plating solution is stored in the plating tank 40. The entire base material 10 being transported in the plating tank 40 is immersed in the copper plating solution. While the base material 10 is being transported within the plating bath 40, a copper plating film 20 is formed on its surface by electrolytic plating. As a result, a long strip-shaped copper-clad laminate 1 is obtained.

銅めっき液は水溶性銅塩を含む。銅めっき液に一般的に用いられる水溶性銅塩であれば、特に限定されず用いられる。水溶性銅塩として、無機銅塩、アルカンスルホン酸銅塩、アルカノールスルホン酸銅塩、有機酸銅塩などが挙げられる。無機銅塩として、硫酸銅、酸化銅、塩化銅、炭酸銅などが挙げられる。アルカンスルホン酸銅塩として、メタンスルホン酸銅、プロパンスルホン酸銅などが挙げられる。アルカノールスルホン酸銅塩として、イセチオン酸銅、プロパノールスルホン酸銅などが挙げられる。有機酸銅塩として、酢酸銅、クエン酸銅、酒石酸銅などが挙げられる。 The copper plating solution contains a water-soluble copper salt. Any water-soluble copper salt commonly used in copper plating solutions may be used without particular limitation. Examples of water-soluble copper salts include inorganic copper salts, alkanesulfonic acid copper salts, alkanolsulfonic acid copper salts, and organic acid copper salts. Examples of inorganic copper salts include copper sulfate, copper oxide, copper chloride, and copper carbonate. Examples of the copper alkanesulfonate include copper methanesulfonate and copper propanesulfonate. Examples of copper alkanolsulfonate salts include copper isethionate and copper propanolsulfonate. Examples of organic acid copper salts include copper acetate, copper citrate, and copper tartrate.

銅めっき液に用いる水溶性銅塩として、無機銅塩、アルカンスルホン酸銅塩、アルカノールスルホン酸銅塩、有機酸銅塩などから選択された1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。例えば、硫酸銅と塩化銅とを組み合わせる場合のように、無機銅塩、アルカンスルホン酸銅塩、アルカノールスルホン酸銅塩、有機酸銅塩などから選択された1つのカテゴリー内の異なる2種類以上を組み合わせて用いてもよい。ただし、銅めっき液の管理の観点からは、1種類の水溶性銅塩を単独で用いることが好ましい。 As the water-soluble copper salt used in the copper plating solution, one type selected from inorganic copper salts, alkanesulfonic acid copper salts, alkanolsulfonic acid copper salts, organic acid copper salts, etc. may be used alone, or two or more types may be used. may be used in combination. For example, when combining copper sulfate and copper chloride, two or more different types within one category selected from inorganic copper salts, alkanesulfonic acid copper salts, alkanolsulfonic acid copper salts, organic acid copper salts, etc. May be used in combination. However, from the viewpoint of managing the copper plating solution, it is preferable to use one type of water-soluble copper salt alone.

銅めっき液は硫酸を含んでもよい。硫酸の添加量を調整することで、銅めっき液のpHおよび硫酸イオン濃度を調整できる。 The copper plating solution may contain sulfuric acid. By adjusting the amount of sulfuric acid added, the pH and sulfate ion concentration of the copper plating solution can be adjusted.

銅めっき液は一般的にめっき液に添加される添加剤を含む。添加剤として、ブライトナー成分、レベラー成分、ポリマー成分、塩素成分などが挙げられる。添加剤として、ブライトナー成分、レベラー成分、ポリマー成分、塩素成分などから選択された1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Copper plating solutions generally include additives that are added to the plating solution. Examples of additives include brightener components, leveler components, polymer components, and chlorine components. As the additive, one type selected from a brightener component, a leveler component, a polymer component, a chlorine component, etc. may be used alone, or two or more types may be used in combination.

ブライトナー成分として、特に限定されないが、ビス(3-スルホプロピル)ジスルフィド(略称SPS)、3-メルカプトプロパン-1-スルホン酸(略称MPS)などから選択された1種類を単独で、または2種類以上を組み合わせて用いることが好ましい。レベラー成分は窒素を含有するアミンなどで構成される。レベラー成分として、特に限定されないが、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ヤヌス・グリーンBなどから選択された1種類を単独で、または2種類以上を組み合わせて用いることが好ましい。ポリマー成分として、特に限定されないが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール共重合体から選択された1種類を単独で、または2種類以上を組み合わせて用いることが好ましい。塩素成分として、特に限定されないが、塩酸、塩化ナトリウムなどから選択された1種類を単独で、または2種類以上を組み合わせて用いることが好ましい。 The brightener component is not particularly limited, but one or two types selected from bis(3-sulfopropyl) disulfide (abbreviation SPS), 3-mercaptopropane-1-sulfonic acid (abbreviation MPS), etc. It is preferable to use a combination of the above. The leveler component is composed of nitrogen-containing amines and the like. The leveler component is not particularly limited, but it is preferable to use one type selected from diallyldimethylammonium chloride, Janus Green B, etc. alone or in combination of two or more types. The polymer component is not particularly limited, but it is preferable to use one type selected from polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer alone or in combination of two or more types. The chlorine component is not particularly limited, but it is preferable to use one type selected from hydrochloric acid, sodium chloride, etc. alone or in combination of two or more types.

銅めっき液の各成分の含有量は任意に選択できる。ただし、銅めっき液は銅を15~70g/L、硫酸を20~250g/L含有することが好ましい。そうすれば、銅めっき被膜20を十分な速度で成膜できる。銅めっき液はブライトナー成分を1~50mg/L含有することが好ましい。そうすれば、析出結晶を微細化し銅めっき被膜20の表面を平滑にできる。銅めっき液はレベラー成分を1~300mg/L含有することが好ましい。そうすれば、突起を抑制し平坦な銅めっき被膜20を形成できる。銅めっき液はポリマー成分を10~1,500mg/L含有することが好ましい。そうすれば、基材10端部への電流集中を緩和し均一な銅めっき被膜20を形成できる。銅めっき液は塩素成分を20~80mg/L含有することが好ましい。そうすれば、異常析出を抑制できる。 The content of each component in the copper plating solution can be arbitrarily selected. However, the copper plating solution preferably contains 15 to 70 g/L of copper and 20 to 250 g/L of sulfuric acid. In this way, the copper plating film 20 can be formed at a sufficient speed. The copper plating solution preferably contains a brightener component of 1 to 50 mg/L. By doing so, the precipitated crystals can be made finer and the surface of the copper plating film 20 can be made smooth. The copper plating solution preferably contains a leveler component of 1 to 300 mg/L. In this way, protrusions can be suppressed and a flat copper plating film 20 can be formed. The copper plating solution preferably contains a polymer component of 10 to 1,500 mg/L. By doing so, current concentration on the end portion of the base material 10 can be alleviated and a uniform copper plating film 20 can be formed. The copper plating solution preferably contains 20 to 80 mg/L of chlorine component. In this way, abnormal precipitation can be suppressed.

銅めっき液の温度は20~35℃が好ましい。また、めっき槽40内の銅めっき液を撹拌することが好ましい。銅めっき液を撹拌する手段は、特に限定されないが、噴流を利用した手段を用いることができる。例えば、ノズルから噴出させた銅めっき液を基材10に吹き付けることで、銅めっき液を撹拌できる。 The temperature of the copper plating solution is preferably 20 to 35°C. Further, it is preferable to stir the copper plating solution in the plating tank 40. The means for stirring the copper plating solution is not particularly limited, but means using jet flow can be used. For example, the copper plating solution can be stirred by spraying the copper plating solution jetted from a nozzle onto the base material 10.

めっき槽40の内部には、基材10の搬送方向に沿って複数のアノードが配置されている。アノードと基材10との間に電流を流すことで、基材10の表面に銅めっき被膜20を成膜できる。複数のアノードは、それぞれに整流器が接続されている。したがって、アノードごとに異なる電流密度となるように設定できる。電流密度は0.1~4.5A/dm2が好ましい。 Inside the plating tank 40, a plurality of anodes are arranged along the conveyance direction of the base material 10. By passing a current between the anode and the base material 10, the copper plating film 20 can be formed on the surface of the base material 10. A rectifier is connected to each of the plurality of anodes. Therefore, it is possible to set different current densities for each anode. The current density is preferably 0.1 to 4.5 A/dm 2 .

本願発明者は、以上のような電解めっきにおいて、銅めっき液中のブライトナー成分の濃度を適切な範囲に調整することにより、銅めっき被膜20の再結晶時間を長くできるとの知見を得ている。 The inventor of the present application has found that in the above electrolytic plating, the recrystallization time of the copper plating film 20 can be lengthened by adjusting the concentration of the brightener component in the copper plating solution to an appropriate range. There is.

その理由は不明なところもあるが、概ねつぎのとおりであると考えられる。銅めっき液に添加剤を添加すると、添加剤に由来する不純物が銅めっき被膜20に取り込まれる。例えば、銅めっき液にブライトナー成分を添加すると、ブライトナー成分に含まれる硫黄が銅めっき被膜20に取り込まれる。銅めっき被膜20に取り込まれた硫黄は銅めっき被膜20の結晶粒界に存在し、結晶粒同士の結合を抑制する。これにより、結晶粒が大きく成長することが阻害されるため、再結晶の進行が遅くなる。 Although some of the reasons for this are unclear, it is generally thought to be as follows. When additives are added to the copper plating solution, impurities derived from the additives are incorporated into the copper plating film 20. For example, when a brightener component is added to the copper plating solution, sulfur contained in the brightener component is incorporated into the copper plating film 20. The sulfur taken into the copper plating film 20 exists at the grain boundaries of the copper plating film 20 and suppresses the bonding between the crystal grains. This inhibits the growth of crystal grains to a large size, thereby slowing down the progress of recrystallization.

具体的には、銅めっき液中のブライトナー成分に含まれる硫黄の濃度(以下、単に「硫黄濃度」と称する。)を1.8~9.1mg/Lとすることが好ましい。ここで、硫黄濃度は銅めっき液の単位体積あたりのブライトナー成分中の硫黄の質量を意味する。例えば、式(1)に示すように、硫黄濃度Csは、銅めっき液中のブライトナー成分の濃度ρbに、ブライトナー成分の分子量Mbに対するブライトナー成分に含まれる硫黄の原子量Ar(S)の総和の比率をかけることで求められる。

Figure 0007343280000001
Specifically, it is preferable that the concentration of sulfur contained in the brightener component in the copper plating solution (hereinafter simply referred to as "sulfur concentration") is 1.8 to 9.1 mg/L. Here, the sulfur concentration means the mass of sulfur in the brightener component per unit volume of the copper plating solution. For example, as shown in equation (1), the sulfur concentration C s is determined by the concentration ρ b of the brightener component in the copper plating solution, and the atomic weight Ar ( It can be found by multiplying the ratio of the sum of S).
Figure 0007343280000001

硫黄濃度を基準として、銅めっき液へのブライトナー成分の添加量を調整する。再結晶の進行に影響するのは、ブライトナー成分そのものではなく、銅めっき被膜20に取り込まれたブライトナー成分由来の硫黄である。そのため、ブライトナー成分に含まれる硫黄の濃度を基準とすることが好ましい。 The amount of brightener component added to the copper plating solution is adjusted based on the sulfur concentration. What influences the progress of recrystallization is not the brightener component itself, but the sulfur derived from the brightener component incorporated into the copper plating film 20. Therefore, it is preferable to use the concentration of sulfur contained in the brightener component as the standard.

つぎに、実施例を説明する。
(試験1)
つぎの手順で、基材を準備した。ベースフィルムとして、厚さ35μmのポリイミドフィルム(宇部興産社製 Upilex-35SGAV1)を用意した。ベースフィルムをマグネトロンスパッタリング装置にセットした。マグネトロンスパッタリング装置内にはニッケルクロム合金ターゲットと銅ターゲットとが設置されている。ニッケルクロム合金ターゲットの組成はCrが20質量%、Niが80質量%である。真空雰囲気下で、ベースフィルムの片面に、厚さ250Åのニッケルクロム合金からなる下地金属層を形成し、その上に厚さ1,500Åの銅薄膜層を形成した。
Next, an example will be explained.
(Test 1)
A base material was prepared according to the following procedure. A polyimide film (Upilex-35SGAV1, manufactured by Ube Industries, Ltd.) with a thickness of 35 μm was prepared as a base film. The base film was set in a magnetron sputtering device. A nickel chromium alloy target and a copper target are installed in the magnetron sputtering device. The composition of the nickel-chromium alloy target is 20% by mass of Cr and 80% by mass of Ni. A base metal layer made of a nickel chromium alloy with a thickness of 250 Å was formed on one side of the base film under a vacuum atmosphere, and a copper thin film layer with a thickness of 1,500 Å was formed thereon.

つぎに、銅めっき液を調整した。銅めっき液は銅を30g/L、硫酸を70g/L、レベラー成分を50mg/L、ポリマー成分を1,100mg/L、塩素成分を50mg/L含有する。レベラー成分としてジアリルジメチルアンモニウムクロライド-二酸化硫黄共重合体(ニットーボーメディカル株式会社製 PAS-A―5)を用いた。ポリマー成分としてポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール共重合体(日油株式会社製 ユニルーブ50MB-11)を用いた。塩素成分として塩酸(和光純薬工業株式会社製の35%塩酸)を用いた。 Next, a copper plating solution was prepared. The copper plating solution contains 30 g/L of copper, 70 g/L of sulfuric acid, 50 mg/L of leveler component, 1,100 mg/L of polymer component, and 50 mg/L of chlorine component. Diallyldimethylammonium chloride-sulfur dioxide copolymer (PAS-A-5, manufactured by Nittobo Medical Co., Ltd.) was used as a leveler component. A polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer (Unilube 50MB-11, manufactured by NOF Corporation) was used as a polymer component. Hydrochloric acid (35% hydrochloric acid manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as the chlorine component.

また、銅めっき液はブライトナー成分を含む。ブライトナー成分としてビス(3-スルホプロピル)ジスルフィド(RASCHIG GmbH社製の試薬、以下同じ)を用いた。ブライトナー成分の濃度が異なる6種類の銅めっき液(ブライトナー成分の濃度:1、5、10、15、25、35mg/L)を調整した。これらを銅めっき液1~6と称する。 Further, the copper plating solution contains a brightener component. As a brightener component, bis(3-sulfopropyl) disulfide (a reagent manufactured by RASCHIG GmbH, hereinafter the same) was used. Six types of copper plating solutions having different brightener component concentrations (brightener component concentrations: 1, 5, 10, 15, 25, and 35 mg/L) were prepared. These are referred to as copper plating solutions 1 to 6.

ビス(3-スルホプロピル)ジスルフィドは以下の構造式で表される。分子量は354.4であり、1つの分子に4つの硫黄原子(原子量32.1)が含まれる。ブライトナー成分の濃度が10mg/Lの場合の硫黄濃度は3.6mg/L(=10[mg/L]×128.3/354.4)と求まる。以下、同様の手順で、ブライトナー成分としてビス(3-スルホプロピル)ジスルフィドを用いた場合の硫黄濃度を求める。

Figure 0007343280000002
Bis(3-sulfopropyl) disulfide is represented by the following structural formula. The molecular weight is 354.4, and one molecule contains four sulfur atoms (atomic weight 32.1). When the concentration of the brightener component is 10 mg/L, the sulfur concentration is found to be 3.6 mg/L (=10 [mg/L]×128.3/354.4). Hereinafter, the sulfur concentration when bis(3-sulfopropyl) disulfide is used as the brightener component is determined using the same procedure.
Figure 0007343280000002

以上のとおり調整した銅めっき液が貯留されためっき槽に基材を供給した。電解めっきにより基材の片面に厚さ2.0μmの銅めっき被膜を成膜した。ここで、銅めっき液の温度を31℃とした。また、電解めっきの間、ノズルから噴出させた銅めっき液を基材の表面に対して略垂直に吹き付けることで、銅めっき液を撹拌した。 A base material was supplied to a plating tank in which the copper plating solution prepared as described above was stored. A copper plating film with a thickness of 2.0 μm was formed on one side of the base material by electrolytic plating. Here, the temperature of the copper plating solution was 31°C. Further, during electrolytic plating, the copper plating solution was sprayed from a nozzle approximately perpendicularly to the surface of the base material, thereby stirring the copper plating solution.

電解めっきにおいて、めっき開始から終了までの電流密度を0.4A/dm2で50秒、0.6A/dm2で50秒、0.8A/dm2で50秒、1.0A/dm2で50秒、1.2A/dm2で50秒、1.5A/dm2で50秒、2.0A/dm2で160秒と変化させた。銅めっき液1~6を用いて得られた銅張積層板を、それぞれ試料1~6と称する。 In electrolytic plating, the current density from the start to the end of plating is 0.4 A/dm 2 for 50 seconds, 0.6 A/dm 2 for 50 seconds, 0.8 A/dm 2 for 50 seconds, 1.0 A/dm 2 50 seconds, 1.2 A/dm 2 for 50 seconds, 1.5 A/dm 2 for 50 seconds, and 2.0 A/dm 2 for 160 seconds. Copper-clad laminates obtained using copper plating solutions 1 to 6 are referred to as samples 1 to 6, respectively.

以上の手順で得られた6つの試料1~6について、銅めっき被膜の再結晶時間を測定した。再結晶時間は四探針法により銅めっき被膜の抵抗率の変化を観察することで測定した。銅めっき被膜の再結晶の進行にともない、結晶粒が大きくなり、抵抗率が変化する。抵抗率が一定になった時点で再結晶終了と判断する。めっき処理から再結晶終了までの経過時間を再結晶時間とした。なお、抵抗率の測定器として、三菱ケミカルアナリティック製のロレスタAX MCP-T370を用いた。 The recrystallization time of the copper plating film was measured for the six samples 1 to 6 obtained by the above procedure. The recrystallization time was measured by observing the change in resistivity of the copper plating film using the four-probe method. As the recrystallization of the copper plating film progresses, the crystal grains become larger and the resistivity changes. It is determined that recrystallization is complete when the resistivity becomes constant. The elapsed time from plating treatment to completion of recrystallization was defined as recrystallization time. Note that Loresta AX MCP-T370 manufactured by Mitsubishi Chemical Analytic was used as a resistivity measuring instrument.

その結果を表1に示す。

Figure 0007343280000003
The results are shown in Table 1.
Figure 0007343280000003

表1より、硫黄濃度を1.8~9.1mg/Lに調整すれば、銅めっき被膜の再結晶時間を4日以上にできることが分かる。また、硫黄濃度を3.6~5.4mg/Lに調整すれば、銅めっき被膜の再結晶時間を5日にできることが分かる。 From Table 1, it can be seen that by adjusting the sulfur concentration to 1.8 to 9.1 mg/L, the recrystallization time of the copper plating film can be increased to 4 days or more. Furthermore, it can be seen that by adjusting the sulfur concentration to 3.6 to 5.4 mg/L, the recrystallization time of the copper plating film can be reduced to 5 days.

(試験2)
試験1と同様の手順で基材を準備した。
つぎに、銅めっき液を調整した。レベラー成分の濃度を15mg/Lとし、レベラー成分としてヤヌス・グリーンB(東京化成工業株式会社製の試薬)を用いたほかは、試験1と同様の条件で銅めっき液を調整した。
(Test 2)
A base material was prepared in the same manner as in Test 1.
Next, a copper plating solution was prepared. A copper plating solution was prepared under the same conditions as Test 1, except that the concentration of the leveler component was 15 mg/L and Janus Green B (a reagent manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as the leveler component.

ブライトナー成分の濃度が異なる6種類の銅めっき液(ブライトナー成分の濃度:1、5、10、15、25、35mg/L)を銅めっき液7~12と称する。 Six types of copper plating solutions having different concentrations of brightener components (concentration of brightener components: 1, 5, 10, 15, 25, 35 mg/L) are referred to as copper plating solutions 7 to 12.

つぎに、試験1と同様の手順で電解めっきを行なった。銅めっき液7~12を用いて得られた銅張積層板を、それぞれ試料7~12と称する。また、得られた6つの試料7~12について、試験1と同様の手順で、銅めっき被膜の再結晶時間を測定した。 Next, electrolytic plating was performed using the same procedure as Test 1. Copper-clad laminates obtained using copper plating solutions 7 to 12 are referred to as samples 7 to 12, respectively. Further, for the six samples 7 to 12 obtained, the recrystallization time of the copper plating film was measured using the same procedure as Test 1.

その結果を表2に示す。

Figure 0007343280000004
The results are shown in Table 2.
Figure 0007343280000004

表2より、銅めっき液のレベラー成分を変えたとしても、硫黄濃度を1.8~9.1mg/Lに調整すれば、銅めっき被膜の再結晶時間を4日以上にできることが分かる。 From Table 2, it can be seen that even if the leveler component of the copper plating solution is changed, the recrystallization time of the copper plating film can be increased to 4 days or more by adjusting the sulfur concentration to 1.8 to 9.1 mg/L.

1 銅張積層板
10 基材
11 ベースフィルム
12 金属層
13 下地金属層
14 銅薄膜層
1 Copper-clad laminate 10 Base material 11 Base film 12 Metal layer 13 Base metal layer 14 Copper thin film layer

Claims (3)

銅めっき液を用いた電解めっきにより、基材の表面に銅めっき被膜を成膜して銅張積層板を得る方法であって、
前記銅めっき液中のブライトナー成分に含まれる硫黄の濃度が5.4~9.1mg/Lであり、
前記ブライトナー成分が3-メルカプトプロパン-1-スルホン酸であり、
前記銅めっき被膜の再結晶時間が4日以上である
ことを特徴とする銅張積層板の製造方法。
A method for obtaining a copper-clad laminate by forming a copper plating film on the surface of a base material by electrolytic plating using a copper plating solution, the method comprising:
The concentration of sulfur contained in the brightener component in the copper plating solution is 5.4 to 9.1 mg/L,
The brightener component is 3-mercaptopropane-1-sulfonic acid,
A method for manufacturing a copper-clad laminate, characterized in that the recrystallization time of the copper plating film is 4 days or more.
前記銅めっき液中の銅濃度が15~70g/L、硫酸濃度が20~250g/L、塩素濃度が20~80mg/Lである
ことを特徴とする請求項に記載の銅張積層板の製造方法。
The copper-clad laminate according to claim 1 , wherein the copper plating solution has a copper concentration of 15 to 70 g/L, a sulfuric acid concentration of 20 to 250 g/L, and a chlorine concentration of 20 to 80 mg/L. Production method.
前記電解めっきの電流密度が0.1~4.5A/dm2である
ことを特徴とする請求項1または2記載の銅張積層板の製造方法。
The method for producing a copper-clad laminate according to claim 1 or 2, wherein the current density of the electrolytic plating is 0.1 to 4.5 A/dm 2 .
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