JPH02292895A - 印刷回路用銅箔の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、印刷回路用銅箔の処理方法に関するものであ
り、特には比較的良好な剥離強度特性とアルカリエッチ
ング性を具備し、しかも帯磁性の小さな印刷回路用銅箔
な生成する処理方法に関する。本発明銅箔は、例えばフ
ァインパターン印刷回路、磁気ヘッド用Ｆ　Ｐ　Ｃ　（
　Ｆｒｅｘｉｂｌｅ　ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ　
）として特に適する。

免且匹宣１ 印刷回路用銅箔は一般に、合成樹脂等の基材に高温高圧
下で積層接着され、その後目的とする回路を形成するべ
く必要な回路を印刷した後、不要部を除去してエッチン
グ処理が施される。最終的に、所要の素子が半田付けさ
れて、エレクトロニクスデバイス用の種々の印刷回路板
を形成する。

印刷配線板用銅箔に対する品質要求は、樹脂基材と接着
される面（所謂粗化面）と、非接着面（所謂光沢面）と
で異なり、両者を同時に満足させることが重要である。

粗化面に対する要求としては、主として、■保存時にお
ける酸化変色のないこと、■基材との引き剥し強さが高
温加熱、湿式処理、半田付け、薬品処理等の後でも充分
なこと、■基材との積層、エッチング後に生じる所謂積
層汚点のないこと 等が挙げられる。

他方、光沢面に対しては、 ■外観が良好なこと及び保存時における酸化変色のない
こと、 ■半田濡れ性が良好なこと、 ■高温加熱時に酸化変色がないこと ■レジストとの密着性が良好なこと 等が要求される。

こうした要求に答えるべく、印刷配線板用銅箔に対して
多《の処理方法が提唱されてきた。処理方法は、圧延銅
箔と電解銅箔とで異なるが、脱脂後の銅箔に、必要に応
じてめっき及び粗化処理を含む予備処理施した後、所要
の銅箔表面を形成する合金めっきを行ない、防錆処理を
行ない、更には必要に応じシラン処理、更には焼鈍を行
なう方法が有用な方法の一つとして確立されている。

几米孜ｌ 上述した合金めっき処理は銅箔の表面性状を決定するも
のとして、大きな鍵を握っている。合金めっきの代表的
処理方法として、本件出願人け既に、Ｃｕ−Ｇｏ処理（
特公昭６３−２　１　５８号）を提唱し、成果を納めて
きた。

Ｃｕ−Ｃｏ処理は、塩化銅（ＣｕＣｌ−　）エッチング
液で１５０μピッチ回路巾以下の印刷回路をエッチング
でき、アルカリエッチングも可能とし、しかも剥離強度
特性が比較的良好であり、今後の印刷回路用銅箔として
有用性が期待される。

が　　しよ　と　る 最近の印刷回路のファインパターン化及び多様化への趨
勢番こ伴い、ＣｕＣｌｇエッチング液で１５０μピッチ
回路巾以下の印刷回路をエッチングできることはもはや
必須の要件であり、レジスト等の多様化にともないアル
カリエッチングも必要要件となりつつある。

更に重要な問題として、印刷回路の高性能化及び用途の
拡大、特に磁気ヘッド用ＦＰＣとしての応用に鑑み、磁
気媒体に近接して配置されることが多くなることからも
、印刷回路の帯磁性に新たな関心が持たれつつある。従
来のＣｕ−Ｃｏ合金に見られたような帯磁性の大きな合
金は使用出来ず、飽和磁化、残留磁化及び保磁力が所定
の水準以下に規制されねばならない。

ｌ豆Ｌ旦囮 本発明の目的は、印刷回路銅箔として上述した多くの一
般的特性を具備することはもちろんのこと、良好な剥離
強度特性を保持しつつ、ＣｕＣｌ２エッチング液で１５
０μピッチ回路巾以下の印刷回路をエッチングでき、し
かもアルカリエッチングも可能とし、更には帯磁性が許
容水準以下である印刷回路用銅箔を提供することである
。

免豆五旦１ 本発明者等は、上記目的に向け検討を重ねた結果、従来
用いられてきたＣｕ−Ｃｏ合金よりもコバルト含有量の
少ない銅一コバルト２元合金の方がむしろ上記目的を満
たすことを改めて見出すに至った。更に、その後の防鎮
処理も重要で、合金めっき層上にクロム酸化物単独の皮
膜処理或いはクロム酸化物と亜鉛／亜鉛酸化物との混合
物皮膜処理が本発明目的に適することを見出した。

コントロールされたコバルト含有量を有する２元合金と
することにより、従来からのＣｕ−Ｃｏ合金の長所を生
かしたまま、帯磁性を許容水準以下に低減しつることを
見出したものである．これは予想外の知見であった． こうした知見に基づいて、本発明は、 （１）印刷回路用銅箔の処理方法において、処理すべき
銅箔の表面に銅２０〜４　０　ｍｇ／ｄｍ”とコバルト
１００〜３０００μｇ／ｄｍ”から成る電気メッキ層を
形成することを特徴とする印刷回路用銅箔の処理方法、
及び （２）前記電気メッキ層を形成した後に防錆処理を施す
ことを特徴とする前記（１）記載の印刷回路用銅箔の処
理方法 を提供する． 及貝ｍ幻ｌ落！ 本発明において使用する銅箔は、電解銅箔或いは圧延銅
箔いずれでも良い。

通常、銅箔の、樹脂基材と接着する面即ち粗化面には積
層後の銅箔の引き剥し強さを向上させることを目的とし
て、脱脂後の銅箔の表面に例えば銅のみしこぶ状の電着
な行なう粗化処理が施される。こうした銅のみしこぶ状
の電着はいわゆるヤケ電着により容易にもたらされる。

粗化前の前処理として通常の銅めっきがそして粗化後の
仕上げ処理として通常の銅めっきが行なわれることもあ
る。その他の公知の方法での粗化処理も実施可能である
．圧延銅箔と電解銅箔とでは処理の内容を異にする。或
る種の圧延銅箔では粗化処理自体が省略されることもあ
る。本発明においては、こうした処理を総称して予備処
理と云う。

本発明は予備処理後の銅箔の処理と関係する。

予備処理後、銅箔の少なくとも一面に、印刷回路用表面
として要求される多《の性質を与える合金表面がめっき
により形成される． 本発明に従えば、この合金めっきは、電解めっきにより
、２　０　〜４　０　ｍｇ／ｄＩ１”銅−ｌＯＯ〜３０
００μｇ／ｄｒａ”コバルト２元系合金を形成するよう
に実施される。コバルトが１００μｇ／ｄｍ″未満だと
、剥離特性（耐熱劣化及び耐塩酸性）及び耐熱性が悪化
し、またエッチング性が悪くなる。

他方コバルトが３０００μｇ／ｄｍ’を超えると、磁気
の影響が大きくなり好ましくない。

このＣｕ−Ｃｏ２元合金層の厚みは、銅箔素面に凹凸が
あり、また合金となった場合の真比重が不明のため一義
的に定めることは難しい。

そこで、仮に、Ｃｕ及びＣｏ単独の真比重を用い且つ凹
凸を無視し、その計算上の平均の厚みで表わすと、０．
２〜０．５μｍ、好ましくは０．３〜０．　４μｍであ
る。０．２μｍ未満だと剥離強度が低下しそして耐熱性
及び耐薬品性が悪化し、他方０．５μｍを超えると処理
層が脆《なりエッチング残となりやすい。

また、同様にして、Ｃｕ−Ｃｏ２元合金層中のＣｏ含有
量は以下の通りどなる。Ｃｏ含有量は重量％で１〜１０
％が好まし《、１％未満では耐熱性が悪くなり、他方１
０％を超えると磁性の影響が太き《なる。

こうした２元系合金を形成するための一般的浴及びめっ
き条件は次の通りであるゆ ２′゛　　　　びめっき Ｃ　ｕ　：　　　　　ｌ　Ｏ〜２　０ｇ／Ｉ２Ｇｏ：　
　　　　　１〜ｌＯｇ／ｆｆ ｐＨ：　　　　　　　１〜４ 温度＝　　　　４０〜５０℃ 電流密度Ｄ．：２０〜３０Ａ／ｄｍ’ 時間：　　　　　１〜５秒 この後、防錆処理が実施される。本発明においては、防
錆処理は、クロム酸化物単独の皮膜処理或いはクロム酸
化物と商鉛／亜鉛酸化物との混合物皮膜処理として行な
われる。クロム酸化物と亜鉛／亜鉛酸化物との混合物皮
膜処理とは、亜鉛塩または酸化亜鉛とクロム酸塩とを含
むめっき浴を用いて電気めっきにより亜鉛または酸化亜
鉛とクロム酸化物とより成る亜鉛−クロム基混合物の防
錆層を被覆する処理である．めっき浴としては、代表的
には、κ＊ＣｒｉＯｙ　．　ＮａｇＣｒａＯｙ等の重ク
ロム酸塩やＣｒｏｗ等の少な《とも一種と、水溶性亜鉛
塩、例えばＺｎＯ　、ＺｎｓＯ＜　・７ＨａＯ等少な《
とも一種と、水駿化アルカリとの混合水溶液が用いられ
る。

代表的なめっき浴組成と電解条件は次の通りである： κ１ＣｒｌＯｙ （ＮａａＣｒＪｔ或いはＣｒｙｓ）　　　　２　〜１　
０　ｇ／　ＡＮａＯＨ或イハＫＯ８　　　　　　　　１
　０　〜５　０ｇ／１２ＺｎＯ或いはＺｎＳＯ．　　・
７Ｈ．０　　０．０　５〜１　０ｇ／ｊ２ｐＨ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　７〜ｌ３浴温　　　
　　　　　　　２０〜８０℃電流密度　　　　　　　　
０．０５〜５＾／ｄｍ″時間　　　　　　　　　　　　
５〜３０秒アノード　　　　　　　　Ｐｔ−Ｔｌ板、ス
テンレス鋼板等 クロム醪化物はクロム量として１５μｇ／ｄＩＩ１”以
上そして亜鉛は３０μｇ／ｄｍ”以上の被覆量が要求さ
れる。粗面側と・光沢面側とで厚さを異ならしめても良
い。こうした防錆方法は、特公昭５８−７０７７、６１
−３３９０８、６２−１４０４０等に記載されている。

但し、本Ｃｕ−Ｃｏ合金との適合性については知られて
いない．． こうして得られた銅箔は、従来からのＣｕ−Ｃｏ合金よ
りコバルトが大幅に低減されているにもかかわらず、そ
れと匹敵する剥離強度特性（耐熱劣化及び耐塩酸性）保
持し、しかもＣｕＣ１＊エッチング液で１５０μピッチ
回路巾以下の印刷回路をエッチングでき、しかもアルカ
リエッチングも可能とするという優れた特徴を損なうこ
とな《、帯磁性を低減する。

ここでいうアルカリエッチング液としては、例えば、Ｎ
Ｈ４０｝１：６モル／　Ｉ２；　　ＮＨ４Ｃ１：５モル
／Ｉ２；ＣｕＣ．Ｃｌ；　２モル／β（温度５０℃）等
の液が知られている。

コバルトを含有するにもかかわらず、帯磁性が許容水準
以下である。ここで「帯磁性が許容水準以下である」と
は、飽和磁化Ｍ．を１　６　０　ｅｍｕ／ｃｃ以下、残
留磁化Ｍ，を７　０　ｅｍｕ／ｃｃ以下そして保磁力Ｈ
．を３０００ｅ以下とすることを現時点での一応の基準
とする。

本発明においては、飽和磁化Ｍ．を５　０　ｅｍｕ／ｃ
ｃ以下、残留磁化Ｍ，を４　０　ｅｍｕ／ｃｃ以下そし
て保磁力Ｈｃを２２００ｅ以下を容易に実現することが
で？る。

更に、好ましくは、銅箔と樹脂基板との接着力の改善を
主目的として、防錆層上の少なくとも粗化面にシランカ
ップリング剤を塗布して薄膜が形成するシラン処理が施
される。塗布方法は、シランカップリング剤溶液のスプ
レーによる吹付け、コーターでの塗布、浸漬、流しかけ
等いずれでもよい。例えば、特公昭６０−１５６５４号
は、銅箔の粗面側にクロメート処理を施した後シランカ
ップリング剤処理を行なうことによって銅箔と樹脂基板
との接着力を改善することを記載しているので５詳細は
これを参照されたい。

この後、必要に応じ、銅箔の延性を改善する目的で焼鈍
処理を施すこともある。焼鈍は、例えば酸素を含まない
雰囲気（０■≦ｔｏｐｐｍ以下、１０−３トール＋Ｎ２
ガス注入）中で、圧延銅箔の場合１５０〜２００℃の温
度で５〜９時間実施される。電解銅箔の場合は温度が３
００〜５００℃と高められる。

及五五及旦旦皇立 圧延銅箔に通常の粗化処理を含む予備処理を施した後、
本発明及び比較目的で、本発明及び従来例に従う合金め
っき処理を行なった。

銅粗化処理の条件は次の通りであった。

肛批止丈１ Ｃｕ：　　　　　　　Ｉ Ｈ，ＳＯ４　：　　　２ 温度；　　２ Ｄ，．：３ 時間： ０〜２５ｇ／４２ ０〜ｌｏＯｇ＃！ Ｏ〜４　０℃ ０　〜７　０　Ａ／ｄａ” １〜５秒 Ｃｕ： ＣＯ： ｐＨ　： 温度： Ｄ１ｌ　： 時間： ２．５ｇ／Ｉ２ ２０ｇ，１ ８１３０４　　５　ｇ／氾 ３０℃ ７　Ａ／ｄｍ” ６０秒 ＢＣｕ−ｃｏめっき Ｃｕ； ＣＯ： ｐＨ　： 温度： Ｄｌ１　： 時間； ５〜２５ｇ／１２ ３〜１５ｇ／β １　〜４ ２　０〜５０℃ １　　０〜３　０　Ａ／ｄｍ” ２〜５秒 これら材料に防錆処理後、 表面層成分分析、 剥 離強度特性、磁気性質及びエッチング特性を評価した。

磁気特性は次のようにして行なった。

サンプル ５．　５　ｍｍ直径サンプルに穴あけポンチで処理箔を
打ち抜き、２０枚を重ねそしてＶＳＭ測定した。

処理表面積Ｓは０．０４７５ｄｍ’であった。

邑盈１月 飽和磁化Ｍ　ｍ　　（　ｅｍｕ／ｃｃ）残留磁化Ｍ　ｒ
　　（　ｅｍｕ／ｃｃ）保磁力Ｈ．（Ｏｓ） ■ 東栄工業株製ＶＳＭを使用してヒステリシス曲線を描か
せ、各特性値を読取った。最大印加磁場は１０ｋＯｅと
した．残留磁化及び保磁力については，士両方の値を読
み、平均値を採用した。

剥離強度については、サンプルをガラスクロス基材エボ
キシ樹脂仮に積層接着し、常態（室温）剥離強度（ｋｇ
／ａｍ　）を測定し、耐熱劣化は１８０’ＣＸ４Ｂ時間
加熱後の剥離強度の劣化率（％）として示しそして耐塩
酸劣化は１８％塩酸に１時間浸漬した後の剥離強度を０
．　２　ｍｍ巾の回路で測定した場合の劣化率（％）と
して示した。

アルカリエッチングは、前記したアルカリエッチング液
を使用してのエッチング状態の目視による観察結果であ
る。

結果を次の表にまとめて示す。

一邊Ｊ酊１一 分析値“裏 （９６％） （７％） （１００％） 剥離強度 常態（ｋｇ／ｃｍ） 畦 契Ｐ１０゛ １．２５ ５５％ １．１０ ６５％ １５％ １．２０ ８０％ ２５％ アルカリエッチング　　　　　良 ＊１；単位はμｇ／ｄｍ２ 示す。

良　　　　　　　良 （　）は重量％を 兄旦Δと従釆 本発明は、近時の半導体デバイスの急激な発展に伴なう
印刷回路用の高密度及び高多層化に対応し得る銅箔の処
理方法を提供する。本方法による銅箔は、許容水準の耐
熱性剥離強度及び耐塩酸性をふぃきめての剥離特性を有
し、しかもＣｕＣｌ．エッチング液で１５０μピッチ回
路巾以下の印刷回路をエッチングでき、しかもアルカリ
エッチングをも可能とする。しかも、今後重要性を増す
磁気性質についても、帯磁性を許容水準以下とすること
に成功した。本発明は特に、ファインパターンで且つ磁
気ヘッド用ＦＰＣとして使用しつる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）印刷回路用銅箔の処理方法において、処理すべき銅
   箔の表面に銅２０〜４０ｍｇ／ｄｍ＾２とコバルト１０
   ０〜３０００μｇ／ｄｍ＾２から成る電気メッキ層を形
   成することを特徴とする印刷回路用銅箔の処理方法。 ２）前記電気メッキ層を形成した後に防錆処理を施すこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の印刷回路用
   銅箔の処理方法。