JPH0610181A - 電解銅箔 - Google Patents

電解銅箔

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JPH0610181A
JPH0610181A JP5054589A JP5458993A JPH0610181A JP H0610181 A JPH0610181 A JP H0610181A JP 5054589 A JP5054589 A JP 5054589A JP 5458993 A JP5458993 A JP 5458993A JP H0610181 A JPH0610181 A JP H0610181A
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electrolytic
electrolyte
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activated carbon
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Kuniki Ueno
国樹 上野
Kazuyoshi Nabekura
一好 鍋倉
Yutaka Hirasawa
裕 平沢
Makoto Fujiki
誠 藤木
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00Electroforming
    • C25D1/04Wires; Strips; Foils
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の電解銅箔では得られなかった、常温お
よび熱間での伸びをもち、圧延銅箔と同等またはそれ以
上の機械的性質を備えた電解銅箔を提供する。 【構成】 180℃熱間伸び率が8.5%以上であるこ
とを特徴とする電解銅箔。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電解銅箔に関し、詳しく
は伸び、耐折り曲げ性等を大幅に向上させた銅張積層板
等に用いられる電解銅箔に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電算機を始めとする電子工業の分
野において、回路の高密度化、高信頼性化を図るため、
回路の多層化が盛んに行なわれつつあり、特に多層プリ
ント基板が使用されている。
【0003】従来、このプリント基板に用いられる銅張
積層板用の銅箔としては、一般に電解銅箔が用いられて
いる。この電解銅箔は、回転する陰極ドラムを使用し、
電解槽中に膠などの添加物を加えた電解液を通し、回転
する陰極ドラム上に、銅を電着させ、ドラムを回転させ
つつ、銅箔を剥ぎ取る連続電解方式が用いられている。
【0004】この従来法により製造された電解銅箔は、
170℃前後の低温での熱処理によって、機械的性質が
大きく改良されることはなく、圧延銅箔と比較して折り
曲げにより破断し易い。
【0005】また、この電解銅箔は特に熱間時(例えば
180℃雰囲気)の伸びが3.0%前後またはそれ以下
と低く、銅箔のANSI規格であるIPC−CF−15
0Eでは、性能によりクラス1〜4の分類を設けてい
る。特にクラス4では銅箔を熱処理することにより、1
80℃熱間伸び率が4.0%以上である品種を設けてお
り、熱処理しなければ180℃での伸び率を4.0%以
上にするのは困難とされていた。
【0006】さらに、このような電解銅箔では、プリン
ト基板、特に多層プリント基板の製造時に、熱応力がか
かる工程で銅箔にクラックが入ったり、また耐折り曲げ
性を重視するフレキシブルプリント配線板に供用するに
は、信頼性が不足していた。
【0007】
【発明が解決しようする課題】本発明の目的は、従来の
電解銅箔では得られなかった、常温および熱間での伸び
をもち、圧延銅箔と同等またはそれ以上の機械的性質を
備えた電解銅箔を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、以前から
MIL−P−5510Cで要求されている熱応力を受け
た状態でクラックが発生しないような、いわゆる熱間
(例えば180℃雰囲気中)での伸びが高い電解銅箔の
製造について数十回に亘る試験を重ねてきた。
【0009】その中で、電解液の清浄を目的とした活性
炭処理を実施した際、電解に供する電解液の60容量%
以上を連続して活性炭処理した電解液を使って、直ちに
電解すると、非常に特異な機械的性質をもつ電解銅箔が
作成できることを見い出し、本発明に至った。
【0010】すなわち本発明は、180℃熱間伸び率が
8.5%以上であることを特徴とする電解銅箔にある。
【0011】本発明の電解銅箔を得るには、電解に供す
る電解液の60容量%以上が活性炭処理したものを用い
る。活性炭処理したものが60容量%未満においては、
高い熱間伸び率を有する電解銅箔が得られない。また、
この活性炭処理した電解液は、活性炭処理後20分以内
のものを用いることが必要で、20分を超えたものを用
いても同様に高い熱間伸び率を有する電解銅箔は得られ
ない。なお、電解液の清浄を目的として、活性炭処理を
行なうことは従来より行なわれているが、この活性炭処
理した電解液を本発明のごとく20分以内に電解するこ
とはなく、少なくとも 1日以上ドラム罐等に貯蔵する
ことが通常である。
【0012】次に本発明の電解銅箔の製造方法を図1に
基づき説明する。
【0013】図1は本発明の電解銅箔を製造する連続電
解方式の装置の一例を示す概略図であり、1は電解液導
入ライン、2は活性炭充填塔、3は電解槽、4は陰極ド
ラム、5は不溶性陽極、6は電解銅箔をそれぞれ示し、
また矢線は電解液の流れを示す。
【0014】連続電解方式自体は従来法とほとんど変化
ないが、電解液を電解直前に一定量以上活性炭充填層を
通して、例えば空塔速度30cm/sec以下で処理
し、20分以内に電解に供することに特徴がある。すな
わち、電解液供給ライン1より導入された電解液の一定
量を活性炭充填塔2に導入し、活性炭処理を行ない、こ
の活性炭処理を行なって20分以内の電解液を、未処理
の電解液と共に合流させて電解槽3に導入し、電解を行
なう。この電解の際に、電解槽3中の電解液の60容量
%以上が活性炭処理を行なって20分以内の電解液であ
ることが本発明においては必要である。この電解は、陰
極ドラム4と不溶性陽極5を用いて電解を行ない、陰極
ドラム4に電解銅箔6を析出させる。この電解の際の電
解液組成、電解時間、電流密度、浴温等は所望により適
宜定められる。陰極ドラム4に析出した電解銅箔6は剥
ぎ取られ、銅張積層板等の用途に用いられる。
【0015】このようにして製造した電解銅箔は、電解
液の活性炭による清浄効果と、電解液中の金属陽イオン
の酸化還元作用に起因すると思われる効果の両者によ
り、従来とは異なる電着状態が形成され、従来の電解銅
箔に比べ、機械的性質はすべてにおいて良好で、圧延銅
箔と比較しても、同等以上の物性値を表わす。特に熱間
伸びは、従来の電解銅箔に比して飛躍的に増大してお
り、また熱後の耐折り曲げ性も極めて良好である。
【0016】なお、ここでいう電解液の活性炭による洗
浄効果とは、従来より公知の活性炭による有機物の吸着
除去効果をいう。また、電解液中の金属陽イオンの酸化
還元に起因すると思われる効果とは、次のような効果を
いう。すなわち、電解液中に含まれる3価の鉄イオンや
6価のクロムイオンは電解時に陰極(銅箔析出面)で還
元され、2価の鉄イオンや3価のクロムイオンとなる
が、この還元によって銅の析出結晶面が乱され不規則な
結晶となり、銅析出物(銅箔)が脆くなるものと推定さ
れるが、活性炭処理によってこれら3価の鉄イオンや6
価のクロムイオンが予め還元されるため、電解時に陰極
で還元される金属が殆ど銅のみとなるので得られる銅箔
の熱間伸び等が良好になるものと推定される。なお、活
性炭処理後、20分を超えた場合には、還元された2価
の鉄イオンや3価のクロムイオンが大気中から溶存した
酸素によって酸化されるために、このような効果が発揮
し得ないものと考えられる。
【0017】また、電解時に陽極酸化により2価の鉄イ
オンや3価のクロムイオンは酸化され、新たに3価の鉄
イオンや6価のクロムイオンが生成されるため、電解液
を活性炭で処理した後、20分以内(短時間内)に電解
に供する必要がある。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例に基づき
具体的に説明する。
【0019】実施例1 電解液として、硫酸銅(CuSO4・5H2O)280〜
360g/l、硫酸100〜150g/lの硫酸酸性の
硫酸銅溶液を用い、液温約50℃、電流密度50〜10
0A/dm2で電解した。
【0020】電解は空塔速度30cm/secで、電解
に供する電解液の80容量%を連続活性炭処理をしなが
ら連続電解を施した。なお、活性炭処理後電解に供する
までの時間は5分間とした。
【0021】このようにして得られた35μm電解銅箔
の常態(23℃)、熱後(180℃、1時間加熱後)、
熱間(180℃)の抗張力、伸び、MIT耐折り曲げ性
をIPC−CF−150Eに規定するクラス1〜4の規
格と共に表1に示すと共に、常態および熱後の電解銅箔
の金属組織を示す顕微鏡写真(1000倍)を図2
(a)および(b)に示す。
【0022】比較例1 電解液として実施例1と同様のものを用い、活性炭処理
を全く行なわず、実施例1と同様の電解条件で連続電解
を施した。
【0023】このようにして得られた35μm電解銅箔
の常態、熱後(180℃、1時間加熱後)、熱間(18
0℃)の抗張力、伸び、MIT耐折り曲げ性を表1に示
すと共に、常態および熱後の電解銅箔の顕微鏡写真(1
000倍)を図3(a)および(b)に示す。
【0024】比較例2 35μmの圧延銅箔(プリント回路用圧延銅箔、TPC
−35、三井金属鉱業株式会社製)を用い、常態、熱後
(180℃、1時間加熱後)、熱間(180℃)の抗張
力、伸び、MIT耐折り曲げ性を表1に示すと共に、常
態および熱後の圧延銅箔の顕微鏡写真(1000倍)を
図4(a)および(b)に示す。
【0025】
【表1】
【0026】表1に示されるごとく、実施例1の電解銅
箔は、熱処理することなくIPC−CF−150Eのク
ラス1〜4のすべての要求物性を満足し、かつ耐折り曲
げ性も好ましい範囲にある。これに対して比較例1の電
解銅箔は、クラス2の常態伸びやクラス3および4の熱
間伸びを満足しておらず、熱処理をすることが必要であ
り、耐折り曲げ性も実施例1に比べて低い値を示す。ま
た比較例2の圧延銅箔は、クラス1〜4の常態伸びを満
足しておらず、熱処理をすることが必要であり、耐折り
曲げ性も実施例1に比べて低い値を示す。
【0027】また、実施例1および比較例1〜2の銅箔
の常態および熱後の金属組織は、図2〜4(a)および
(b)にそれぞれ示されるごとく、実施例1の電解銅箔
では、180℃、1hr加熱後に明らかに比較例1の電
解銅箔と異なる巨晶化が認められ(図2(b)参照)、
比較例2の圧延銅箔と同様な現象を生じる。このとき表
1に示すごとく、熱処理後の伸びは19%と高く、フレ
キシブルプリント基板に要求される耐折り曲げ性は非常
に改良される。
【0028】なお、本試験は35μmの銅箔について行
なったが、18μmおよび70μmの銅箔においてもほ
ぼ同様の結果が得られた。
【0029】実施例2〜4および比較例3〜4 電解液として、硫酸銅(CuSO4・5H2O)250〜
280g/l、硫酸90〜120g/lの硫酸酸性の硫
酸銅溶液を用い、液温約50℃、電流速度50〜150
A/dm2で電解した。
【0030】電解は空塔速度30cm/secで行な
い、電解液の一部または全部を連続活性炭処理をしたも
のを用い、連続電解を施した。なお、活性炭処理後電解
に供するまでの時間は5分間とした。
【0031】このようにして得られた35μm電解銅箔
の熱間(180℃)伸びおよび電解に供する電解液の活
性炭処理した割合を表2に示す。
【0032】
【表2】
【0033】表2に示されるように、活性炭処理した電
解液の割合が60容量%以上の電解液を用いて電解して
得られた実施例2〜4の電解銅箔は、熱間伸びが高いの
に対し、活性炭処理した電解液の割合が60容量%未満
の電解液を用いて電解して得られた比較例3〜4の電解
銅箔は、熱間伸びが低いことが判る。このことから、本
発明においては、活性炭処理した電解液の割合が60容
量%以上の電解液を用いて電解することが必要である。
【0034】実施例5〜7および比較例5 電解液として、硫酸銅(CuSO4・5H2O)250〜
280g/l、硫酸90〜120g/lの硫酸酸性の硫
酸銅溶液を用い、液温約50℃、電流密度50〜150
A/dm2で電解した。
【0035】電解は空塔速度30cm/secで、電解
に供する電解液の80容量%を連続活性炭処理をしなが
ら連続電解を施した。また電解液の活性炭処理後電解に
供するまでの時間をそれぞれ2.5分、10分、20
分、30分間とした。
【0036】このようにして得られた35μm電解銅箔
の熱間(180℃)伸びおよび活性炭処理した電解液の
電解までの時間を表3に示す。
【0037】
【表3】
【0038】表3に示されるように、活性炭処理してか
ら20分以内の電解液を用いて電解して得られた実施例
5〜7の電解銅箔は、熱間伸びが高いのに対し、活性炭
処理した後30分後の電解液を用いて電解して得られた
比較例5の電解銅箔は、熱間伸びが低いことが判る。こ
のことから、本発明においては、活性炭処理した後20
分以内の電解液を用いて電解することが必要である。
【0039】
【発明の効果】このように、活性炭処理された後20分
以内の電解液を60容量%以上含有する電解液を用いて
得られる本発明の電解銅箔は、常態および熱間におい
て、高い抗張力および伸びを示すことから、多層プリン
ト基板等に使用すれば熱工程での熱応力によるクラック
発生の心配もなく、また、本発明の電解銅箔は耐折り曲
げ性も良好であるため、フレキシブルプリント配線板へ
の用途としても、高信頼性を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電解銅箔を製造する連続電解方式の
装置の一例を示す概略図。
【図2】 実施例1の常態および熱後の電解銅箔の金属
組織を示す顕微鏡写真(1000倍)。
【図3】 比較例1の常態および熱後の電解銅箔の金属
組織を示す顕微鏡写真(1000倍)。
【図4】 比較例2の常態および熱後の圧延銅箔の金属
組織を示す顕微鏡写真(1000倍)。
【符号の説明】 1:電解液導入ライン、2:活性炭充填塔、3:電解
槽、4:陰極ドラム、5:不溶性陽極、6:電解銅箔。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 180℃熱間伸び率が8.5%以上であ
    ることを特徴とする電解銅箔。
JP5054589A 1985-07-05 1993-02-22 電解銅箔 Pending JPH0610181A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60146623A JPS6210291A (ja) 1985-07-05 1985-07-05 電解銅箔
JP5054589A JPH0610181A (ja) 1985-07-05 1993-02-22 電解銅箔

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EP (1) EP0207244B2 (ja)
JP (1) JPH0610181A (ja)
AT (1) ATE82333T1 (ja)
DE (1) DE3687089T3 (ja)
ES (1) ES8708151A1 (ja)
FI (1) FI862842A (ja)
NO (1) NO862041L (ja)

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NO862041L (no) 1987-01-06
DE3687089T2 (de) 1993-03-18
EP0207244A2 (en) 1987-01-07
FI862842A0 (fi) 1986-07-04
EP0207244B1 (en) 1992-11-11
DE3687089T3 (de) 1999-10-07
DE3687089D1 (de) 1992-12-17
FI862842A (fi) 1987-01-06
ATE82333T1 (de) 1992-11-15
EP0207244A3 (en) 1988-05-25
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EP0207244B2 (en) 1999-03-31

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