JPH09157883A - プリント配線板用銅箔、その製造法及び電解装置 - Google Patents
プリント配線板用銅箔、その製造法及び電解装置Info
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- JPH09157883A JPH09157883A JP7344344A JP34434495A JPH09157883A JP H09157883 A JPH09157883 A JP H09157883A JP 7344344 A JP7344344 A JP 7344344A JP 34434495 A JP34434495 A JP 34434495A JP H09157883 A JPH09157883 A JP H09157883A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 プリント配線板用の銅箔を製造する方法及び
それにより得られるカールが少なくピンホールの無い優
れた物性を有する銅箔、さらに該銅箔を製造するための
電解装置を提供する。 【解決手段】 回転陰極１上の電着開始面に対向する位
置に銅電解液の液面より上に、一部が突出するように高
電流用陽極３を配設し、該高電流用陽極３とこれに対向
する回転陰極面１との間に存在する銅電解液中に、前記
電解用陽極２より高い電流密度の高電流を流す高電流ゾ
ーンを設けて通電する。前記陰極１の電着開始面に電解
用陽極２よりも高い電流密度の高電流を流すための高電
流用陽極３を前記銅電解液の液面より上に、その一部が
突出するように絶縁板４を介して前記電解用陽極２の上
に設ける。
それにより得られるカールが少なくピンホールの無い優
れた物性を有する銅箔、さらに該銅箔を製造するための
電解装置を提供する。 【解決手段】 回転陰極１上の電着開始面に対向する位
置に銅電解液の液面より上に、一部が突出するように高
電流用陽極３を配設し、該高電流用陽極３とこれに対向
する回転陰極面１との間に存在する銅電解液中に、前記
電解用陽極２より高い電流密度の高電流を流す高電流ゾ
ーンを設けて通電する。前記陰極１の電着開始面に電解
用陽極２よりも高い電流密度の高電流を流すための高電
流用陽極３を前記銅電解液の液面より上に、その一部が
突出するように絶縁板４を介して前記電解用陽極２の上
に設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板用
の銅箔を製造する方法及びそれにより得られるカールが
少なくピンホールのない優れた物性を有する銅箔、さら
に該銅箔を製造するための電解装置に関する。
の銅箔を製造する方法及びそれにより得られるカールが
少なくピンホールのない優れた物性を有する銅箔、さら
に該銅箔を製造するための電解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ピンホールのないプリント配
線板用の電解銅箔を製造する方法に関して、特公平３−
１３９１及び特開平１−１９８４９５に記述が見られ
る。
線板用の電解銅箔を製造する方法に関して、特公平３−
１３９１及び特開平１−１９８４９５に記述が見られ
る。
【０００３】しかし、特公平３−１３９１における銅箔
製造技術は、ある濃度の銅イオンを含有する電解液と前
記電解液中に表面を浸漬して移動する陰極面とこれに対
向する位置に固定された陽極面とを有する電解槽を用
い、該陰極面が通過する電解槽内の第一の領域において
限界電流より大きい値と小さい値に脈動する第一の電流
密度を与えて前記陰極表面に核形成部位を形成し、次い
で該陰極面が通過する電解槽内の第二の領域において、
限界電流密度より小さい電流密度を適用して前記陰極表
面に比較的平滑な銅箔沈着物を形成し、さらに該陰極面
が通過する電解槽内の第三の領域において限界電流密度
より大きい値と小さい値に脈動する第二の高電流密度を
与え、前記銅箔沈着物上に多数のこぶ模様を形成するこ
とを含む表面処理を施した銅箔の製造方法である。
製造技術は、ある濃度の銅イオンを含有する電解液と前
記電解液中に表面を浸漬して移動する陰極面とこれに対
向する位置に固定された陽極面とを有する電解槽を用
い、該陰極面が通過する電解槽内の第一の領域において
限界電流より大きい値と小さい値に脈動する第一の電流
密度を与えて前記陰極表面に核形成部位を形成し、次い
で該陰極面が通過する電解槽内の第二の領域において、
限界電流密度より小さい電流密度を適用して前記陰極表
面に比較的平滑な銅箔沈着物を形成し、さらに該陰極面
が通過する電解槽内の第三の領域において限界電流密度
より大きい値と小さい値に脈動する第二の高電流密度を
与え、前記銅箔沈着物上に多数のこぶ模様を形成するこ
とを含む表面処理を施した銅箔の製造方法である。
【０００４】即ち、この特公平３−１３９１における銅
箔製造技術においては、接着性の良いこぶ状の外表面を
有し、高度に細孔の少ない超薄金属箔を形成するもので
あるが、電気メッキされた金属にこぶ模様の層を生成す
るために、少なくとも一か所の限界電流密度より大きい
電流密度領域が設けられる。この電流密度領域は、一次
陽極から完全に分離する空隙または絶縁材料を介して設
けた処理陽極によって形成され、電解浴の出口又は入口
及び出口に設けられている。
箔製造技術においては、接着性の良いこぶ状の外表面を
有し、高度に細孔の少ない超薄金属箔を形成するもので
あるが、電気メッキされた金属にこぶ模様の層を生成す
るために、少なくとも一か所の限界電流密度より大きい
電流密度領域が設けられる。この電流密度領域は、一次
陽極から完全に分離する空隙または絶縁材料を介して設
けた処理陽極によって形成され、電解浴の出口又は入口
及び出口に設けられている。
【０００５】しかし、この特公平３−１３９１における
銅箔製造技術では、処理陽極が液面下の電解浴中に設置
されており、陰極面の電着開始面、即ち気液界面近傍の
陰極面は、対向した位置に処理陽極が存在せず、処理陽
極に対向した陰極面より電流密度が低く、十分に高い電
流密度にできず、得られた銅箔の特性は初期に多数の核
形成を十分に行えず、その結果、カールが少なくピンホ
ールのない銅箔という本発明の課題を解決するには至っ
ていない。
銅箔製造技術では、処理陽極が液面下の電解浴中に設置
されており、陰極面の電着開始面、即ち気液界面近傍の
陰極面は、対向した位置に処理陽極が存在せず、処理陽
極に対向した陰極面より電流密度が低く、十分に高い電
流密度にできず、得られた銅箔の特性は初期に多数の核
形成を十分に行えず、その結果、カールが少なくピンホ
ールのない銅箔という本発明の課題を解決するには至っ
ていない。
【０００６】また、特開平１−１９８４９５に開示され
た技術は、ピンホールのない銅箔を得るため、電解によ
って発生する多量のガスを含有する電解液のオーバーフ
ローを陽極上部に設けた液流出口より排出し、電解初期
および終期にガスを含まない電解液で電解を行うという
方法であるが、この場合も、陽極は液面下に埋没して配
置されているので、特公平３−１３９１と同様に、本発
明の課題を解決するには至っていない。
た技術は、ピンホールのない銅箔を得るため、電解によ
って発生する多量のガスを含有する電解液のオーバーフ
ローを陽極上部に設けた液流出口より排出し、電解初期
および終期にガスを含まない電解液で電解を行うという
方法であるが、この場合も、陽極は液面下に埋没して配
置されているので、特公平３−１３９１と同様に、本発
明の課題を解決するには至っていない。
【０００７】さらに、このように従来技術で製造された
銅箔には、程度に差はあるが内部歪みやピンホールを有
しており、これらを解決するための上記従来技術にも種
々の問題がありかつ完全な解決にはなっていないのが現
状である。
銅箔には、程度に差はあるが内部歪みやピンホールを有
しており、これらを解決するための上記従来技術にも種
々の問題がありかつ完全な解決にはなっていないのが現
状である。
【０００８】プリント配線板に使用される銅箔は近年薄
膜化の傾向があり、それに伴って銅箔の内部歪みやピン
ホールに対する要求が厳しくなってきている。特に銅箔
の内部歪みはカールと称される現象として表れる。これ
は平坦な台の上等に銅箔を置いたときに銅箔の端部が持
ち上がることから確認できる。もともとプリント配線板
用銅箔のピンホールやカールは、銅箔の厚さが薄いほど
増加する傾向があるため、薄膜の銅箔の使用が増えてき
たことによって大きな問題となってきた。
膜化の傾向があり、それに伴って銅箔の内部歪みやピン
ホールに対する要求が厳しくなってきている。特に銅箔
の内部歪みはカールと称される現象として表れる。これ
は平坦な台の上等に銅箔を置いたときに銅箔の端部が持
ち上がることから確認できる。もともとプリント配線板
用銅箔のピンホールやカールは、銅箔の厚さが薄いほど
増加する傾向があるため、薄膜の銅箔の使用が増えてき
たことによって大きな問題となってきた。
【０００９】このように、従来のプリント配線板用銅箔
の製造技術で得られた銅箔では、銅箔を自動化によりロ
ボットを使用してラミネートする際に、銅箔のカールに
起因してロボットがハンドリングする際に銅箔をつかめ
ない等のミスが生じ易かったため、プリント配線板の製
造上、問題があった。従って、カールの少ない銅箔が要
求されていた。
の製造技術で得られた銅箔では、銅箔を自動化によりロ
ボットを使用してラミネートする際に、銅箔のカールに
起因してロボットがハンドリングする際に銅箔をつかめ
ない等のミスが生じ易かったため、プリント配線板の製
造上、問題があった。従って、カールの少ない銅箔が要
求されていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、プリ
ント配線板用の銅箔を製造する方法及びそれにより得ら
れるカールが少なくピンホールの無い優れた物性を有す
る銅箔、さらに該銅箔を製造するための電解装置を提供
することにある。
ント配線板用の銅箔を製造する方法及びそれにより得ら
れるカールが少なくピンホールの無い優れた物性を有す
る銅箔、さらに該銅箔を製造するための電解装置を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記従来技
術の問題点について鋭意研究を重ねた結果、電解用陽極
とは別に回転陰極上の電着開始面に高電流を流すための
高電流用陽極をオーバーフローして流出する電解液の表
面より上に出して電解液の上面に、特に気液界面近傍に
も高電流を給電することによって上記課題が達成される
ことを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
術の問題点について鋭意研究を重ねた結果、電解用陽極
とは別に回転陰極上の電着開始面に高電流を流すための
高電流用陽極をオーバーフローして流出する電解液の表
面より上に出して電解液の上面に、特に気液界面近傍に
も高電流を給電することによって上記課題が達成される
ことを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【００１２】すなわち、本発明は銅電解液中で回転陰極
と電解用陽極との間に通電して該回転陰極の表面に銅を
電着させてプリント配線板用の電解銅箔を製造する方法
において、該回転陰極上の電着開始面に対向する位置に
前記銅電解液の液面より上に一部が突出するように高電
流用陽極を配設し、該高電流用陽極とこれに対向する前
記回転陰極面との間に存在する銅電解液中に、前記電解
用陽極より高い電流密度の高電流を流す高電流ゾーンを
設けて通電することを特徴とする前記製造方法にある。
と電解用陽極との間に通電して該回転陰極の表面に銅を
電着させてプリント配線板用の電解銅箔を製造する方法
において、該回転陰極上の電着開始面に対向する位置に
前記銅電解液の液面より上に一部が突出するように高電
流用陽極を配設し、該高電流用陽極とこれに対向する前
記回転陰極面との間に存在する銅電解液中に、前記電解
用陽極より高い電流密度の高電流を流す高電流ゾーンを
設けて通電することを特徴とする前記製造方法にある。
【００１３】また、本発明は、該プリント配線板用の銅
箔を製造する方法により得られるカールが少なくピンホ
ールのない優れた物性を有する銅箔、さらに該銅箔を製
造するための電解装置をも包含する。
箔を製造する方法により得られるカールが少なくピンホ
ールのない優れた物性を有する銅箔、さらに該銅箔を製
造するための電解装置をも包含する。
【００１４】以下に、図面を参照しながら、本発明を更
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
【００１５】図１は、電着初期の核形成から結晶成長に
移行するまでの電流密度の変化を表したグラフを表す。
図１中、ａの曲線は理想的な場合の電流密度の変化を示
したものである。また、ｂの曲線は本発明の実施例３の
場合の実測値、さらに、ｃの曲線は比較例１の場合、ｄ
の曲線は比較例２の場合の実測値をそれぞれ示す。
移行するまでの電流密度の変化を表したグラフを表す。
図１中、ａの曲線は理想的な場合の電流密度の変化を示
したものである。また、ｂの曲線は本発明の実施例３の
場合の実測値、さらに、ｃの曲線は比較例１の場合、ｄ
の曲線は比較例２の場合の実測値をそれぞれ示す。
【００１６】図２は、比較例２の電解入り口付近の拡大
模式図を示す。図３は、実施例２の電解入り口付近の拡
大模式図を示す。図４は、一般に用いられる銅箔製造装
置の模式図を示す。図５は、本発明の銅箔製造装置の模
式図を示す。
模式図を示す。図３は、実施例２の電解入り口付近の拡
大模式図を示す。図４は、一般に用いられる銅箔製造装
置の模式図を示す。図５は、本発明の銅箔製造装置の模
式図を示す。
【００１７】図２〜５中、１は回転陰極、２は回転陰極
に対向して設置される電解用陽極を示す。３は電解液が
通過できる網状、櫛状、その他通液孔を有する高電流用
陽極を示す。３′は従来から使用されてきた板状の高電
流用陽極を示す。また、４は高電流用陽極３と電解用陽
極２とを絶縁するための絶縁板、５は巻き取りリール、
６はタンクをそれぞれ示す。
に対向して設置される電解用陽極を示す。３は電解液が
通過できる網状、櫛状、その他通液孔を有する高電流用
陽極を示す。３′は従来から使用されてきた板状の高電
流用陽極を示す。また、４は高電流用陽極３と電解用陽
極２とを絶縁するための絶縁板、５は巻き取りリール、
６はタンクをそれぞれ示す。
【００１８】本発明のプリント配線板用の銅箔を製造す
る方法における特徴は２つあり、図３に示されるよう
に、１つは電着開始面に高電流を流すための高電流用陽
極３が、図２のように従来技術で使用されている板状で
はなく網状または櫛形等、電解液が陽極面を自由に出入
りできるような構造であることである。
る方法における特徴は２つあり、図３に示されるよう
に、１つは電着開始面に高電流を流すための高電流用陽
極３が、図２のように従来技術で使用されている板状で
はなく網状または櫛形等、電解液が陽極面を自由に出入
りできるような構造であることである。
【００１９】第２の特徴は、高電流用陽極と陰極間に、
電解用陽極と陰極間の電流密度より高い電流密度となる
ように高電流を流し、電着開始面に多数の結晶核を形成
させることである。
電解用陽極と陰極間の電流密度より高い電流密度となる
ように高電流を流し、電着開始面に多数の結晶核を形成
させることである。
【００２０】つまり従来技術の電解方法では、図２のよ
うに、初期電着用に用いる陽極３′が電解液に完全に水
没しており、その上を電解液を通過させながら高電流に
よる核形成を行おうとしていた。
うに、初期電着用に用いる陽極３′が電解液に完全に水
没しており、その上を電解液を通過させながら高電流に
よる核形成を行おうとしていた。
【００２１】本発明者らは従来技術の欠点を検討する中
で、核形成は電解初期の極めて短い時間で完成してしま
うことを見い出した。図１から明らかなように、その時
間は０．１〜１秒（高電流ゾーンを通過する時間）であ
り、しかも電着が始まる瞬間の電流密度が最も重要な因
子であることを突き止めた。
で、核形成は電解初期の極めて短い時間で完成してしま
うことを見い出した。図１から明らかなように、その時
間は０．１〜１秒（高電流ゾーンを通過する時間）であ
り、しかも電着が始まる瞬間の電流密度が最も重要な因
子であることを突き止めた。
【００２２】図２に示されるように、従来技術の電解方
法のような水没した初期電着用の陽極に高電流を流した
場合には、電着が始まる瞬間の電流密度は該電極の平均
電流密度より低くなってしまうために、図１のｄの曲線
から明らかなように、十分な核形成を行うことができな
い。一方、本発明のような方法によれば、図３及び図５
のように電着開始液面の陰極１に対向する面に該陽極３
が存在するので、図１のｂの曲線から明らかなように、
電着が始まる瞬間から十分な電流密度を印加することが
できる。
法のような水没した初期電着用の陽極に高電流を流した
場合には、電着が始まる瞬間の電流密度は該電極の平均
電流密度より低くなってしまうために、図１のｄの曲線
から明らかなように、十分な核形成を行うことができな
い。一方、本発明のような方法によれば、図３及び図５
のように電着開始液面の陰極１に対向する面に該陽極３
が存在するので、図１のｂの曲線から明らかなように、
電着が始まる瞬間から十分な電流密度を印加することが
できる。
【００２３】さらに付け加えるならば、陰極面上の電着
開始面が電解液に突入してから高電流用陽極３を経て通
常の電解用陽極２に対面するまでの電流変化が、図１ａ
のような曲線となるのが理想的であり、本発明の場合は
ｂのようになり、従来法の場合ｄに比べて理想曲線に近
いことがわかる。
開始面が電解液に突入してから高電流用陽極３を経て通
常の電解用陽極２に対面するまでの電流変化が、図１ａ
のような曲線となるのが理想的であり、本発明の場合は
ｂのようになり、従来法の場合ｄに比べて理想曲線に近
いことがわかる。
【００２４】本発明のプリント配線板用の銅箔を製造す
る方法に用いる高電流用陽極３は、例えばペルメレック
社のラス状ＤＳＥのような網状のものを通常の電解用陽
極２の入り口に釣り下げまたは絶縁体４の台の上に据付
ける等の方法で設置される。高電流用陽極３は電解液が
容易に通過できるならば網状に限定されるものではな
く、例えば櫛形や板状の陽極に適当な大きさと数の穴を
開けた物でも良い。
る方法に用いる高電流用陽極３は、例えばペルメレック
社のラス状ＤＳＥのような網状のものを通常の電解用陽
極２の入り口に釣り下げまたは絶縁体４の台の上に据付
ける等の方法で設置される。高電流用陽極３は電解液が
容易に通過できるならば網状に限定されるものではな
く、例えば櫛形や板状の陽極に適当な大きさと数の穴を
開けた物でも良い。
【００２５】このように高電流用陽極３は、電解によっ
て陽極近傍に発生した多量のガスを排除するために、気
泡を含む電解液が容易に通過できる形状が好ましい。
て陽極近傍に発生した多量のガスを排除するために、気
泡を含む電解液が容易に通過できる形状が好ましい。
【００２６】高電流用陽極３を設置するときに注意しな
ければならないのは、該陽極３が電解液に浸漬されてい
ると同時に該陽極の一部が必ず電解液の表面より上に出
るようにすることであり、上下に可変できるように、知
られている様々な機構、技術を用いて設置すると電解液
の補給量を変化させた場合等、電解液面の変動にも簡単
に対応できる。
ければならないのは、該陽極３が電解液に浸漬されてい
ると同時に該陽極の一部が必ず電解液の表面より上に出
るようにすることであり、上下に可変できるように、知
られている様々な機構、技術を用いて設置すると電解液
の補給量を変化させた場合等、電解液面の変動にも簡単
に対応できる。
【００２７】最も重要なことは、電着の開始直後から核
形成が完成されるまでの０〜１秒の間に回転陰極面１に
十分な電流密度となるような電流を高電流用陽極３から
供給することであり、その範囲は１．０〜３．０Ａ／ｃ
ｍ2 であり、好ましくは１．５〜２．５Ａ／ｃｍ2 であ
る。１．０Ａ／ｃｍ2 未満では十分な核形成が行われ
ず、３．０Ａ／ｃｍ2 を超えると陽極の劣化が起こるた
め好ましくない。この時陰極面１に印加される電流密度
が大きいので短時間に核形成が完了し、電流密度が大き
いまま結晶成長が始まることになるため、焼けメッキと
称される粒状の銅析出が起り、得られた銅箔の物性に悪
影響が出る（図１の焼けメッキ領域）。
形成が完成されるまでの０〜１秒の間に回転陰極面１に
十分な電流密度となるような電流を高電流用陽極３から
供給することであり、その範囲は１．０〜３．０Ａ／ｃ
ｍ2 であり、好ましくは１．５〜２．５Ａ／ｃｍ2 であ
る。１．０Ａ／ｃｍ2 未満では十分な核形成が行われ
ず、３．０Ａ／ｃｍ2 を超えると陽極の劣化が起こるた
め好ましくない。この時陰極面１に印加される電流密度
が大きいので短時間に核形成が完了し、電流密度が大き
いまま結晶成長が始まることになるため、焼けメッキと
称される粒状の銅析出が起り、得られた銅箔の物性に悪
影響が出る（図１の焼けメッキ領域）。
【００２８】図１中、ａは最も理想的な核形成曲線で、
電着開始直後に最も高い電流密度が印加され、核形成が
進行すると共に電流密度が低下し、核形成が完了した時
は焼けメッキ領域に入らぬまま通常の電解電流密度に収
束する。
電着開始直後に最も高い電流密度が印加され、核形成が
進行すると共に電流密度が低下し、核形成が完了した時
は焼けメッキ領域に入らぬまま通常の電解電流密度に収
束する。
【００２９】図１中、ｂは本発明の実施例２の電流密度
の変化を示したものであるが理想に近い電流密度の変化
曲線となっている。
の変化を示したものであるが理想に近い電流密度の変化
曲線となっている。
【００３０】図１中、ｄは図２に示すような、従来から
行われている方法で行った比較例２での電流密度の変化
であるが、核形成期に十分な電流が流れていないばかり
でなく、核形成の終期から結晶成長の初期にかけての電
流密度が焼けメッキ領域に入ってしまっている。
行われている方法で行った比較例２での電流密度の変化
であるが、核形成期に十分な電流が流れていないばかり
でなく、核形成の終期から結晶成長の初期にかけての電
流密度が焼けメッキ領域に入ってしまっている。
【００３１】この場合、結晶成長初期の電流密度が焼け
メッキ領域に深く踏み込むことになるため、得られる銅
箔の物性に悪影響がある。
メッキ領域に深く踏み込むことになるため、得られる銅
箔の物性に悪影響がある。
【００３２】本発明のプリント配線板用の銅箔を製造す
る方法によれば、銅箔の常態の抗張力が４４．８Ｋｇ／
ｍｍ2 以上、伸び率が８．５％以上、熱間（１８０℃雰
囲気中での測定値）抗張力が２０．９Ｋｇ／ｍｍ2 以
上、伸び率が５．１％以上、析出面の表面粗さがＲmax
３μｍ以下でカールが少なくピンホールのないプリント
配線板用電解銅箔が得られる。
る方法によれば、銅箔の常態の抗張力が４４．８Ｋｇ／
ｍｍ2 以上、伸び率が８．５％以上、熱間（１８０℃雰
囲気中での測定値）抗張力が２０．９Ｋｇ／ｍｍ2 以
上、伸び率が５．１％以上、析出面の表面粗さがＲmax
３μｍ以下でカールが少なくピンホールのないプリント
配線板用電解銅箔が得られる。
【００３３】このように本発明の銅箔の製造方法によれ
ば、回転する陰極が電解液に入る瞬間に一時的に高電流
密度の電流を流すことによって、多数の結晶核を密度高
く形成させ、カールが少なくピンホールの無い優れた物
性を有する電解銅箔が得られる。
ば、回転する陰極が電解液に入る瞬間に一時的に高電流
密度の電流を流すことによって、多数の結晶核を密度高
く形成させ、カールが少なくピンホールの無い優れた物
性を有する電解銅箔が得られる。
【００３４】また、本発明のプリント配線板用の電解銅
箔を製造するための電解装置は、回転陰極１、該回転陰
極１に対向して設置される電解用陽極２、前記陰極１及
び電解用陽極２間に供給される銅電解液を電解してプリ
ント配線板用電解銅箔を製造する電解装置において、前
記陰極１の電着開始面に電解用陽極２よりも高い電流密
度の高電流を流すための高電流用陽極３を前記銅電解液
の液面より上に、その一部が突出するように絶縁板４を
介して前記電解用陽極２の上に設けたことを特徴とする
ものである。
箔を製造するための電解装置は、回転陰極１、該回転陰
極１に対向して設置される電解用陽極２、前記陰極１及
び電解用陽極２間に供給される銅電解液を電解してプリ
ント配線板用電解銅箔を製造する電解装置において、前
記陰極１の電着開始面に電解用陽極２よりも高い電流密
度の高電流を流すための高電流用陽極３を前記銅電解液
の液面より上に、その一部が突出するように絶縁板４を
介して前記電解用陽極２の上に設けたことを特徴とする
ものである。
【００３５】このように、高電流用陽極３の一部が銅電
解液の液面より上に突出するように絶縁板４を介して前
記電解用陽極２の上に設けて、電着時に該高電流用陽極
３をオーバーフローして流出する電解液の表面より上に
出して陰極面の電着開始面、即ち気液界面近傍の陰極面
に高電流を給電することによって、優れた物性を有する
電解銅箔を製造することができる。
解液の液面より上に突出するように絶縁板４を介して前
記電解用陽極２の上に設けて、電着時に該高電流用陽極
３をオーバーフローして流出する電解液の表面より上に
出して陰極面の電着開始面、即ち気液界面近傍の陰極面
に高電流を給電することによって、優れた物性を有する
電解銅箔を製造することができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明のプリント配線板用銅箔の製造方
法は、簡単な電解設備によって銅箔のカールやピンホー
ルを無くすことができ、しかもこれらを自由にコントロ
ールすることができ、それによって得られる銅箔は優れ
た銅箔物性（高抗張力、低粗度など）を有し、最近主流
となっている多層プリント配線板で問題となっているホ
イールクラックにも十分対応できる熱間物性を併せ持つ
電解銅箔となる。
法は、簡単な電解設備によって銅箔のカールやピンホー
ルを無くすことができ、しかもこれらを自由にコントロ
ールすることができ、それによって得られる銅箔は優れ
た銅箔物性（高抗張力、低粗度など）を有し、最近主流
となっている多層プリント配線板で問題となっているホ
イールクラックにも十分対応できる熱間物性を併せ持つ
電解銅箔となる。
【００３７】
【実施例】以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさ
らに具体的に説明する。
らに具体的に説明する。
【００３８】実施例１から実施例３及び比較例１から比
較例３については高電流用陽極の電流密度の最適範囲の
特定に関し、実施例４から実施例６及び比較例４から比
較例６については高電流用陽極の電解時間の特定につい
ての例を示す。実施例１ 回転する円筒状陰極１とそれに対向する電解用陽極２を
有し、両極の間に銅イオンを含有する電解液を通しなが
ら電解を行い、連続的に銅箔を製造する図４に示す銅箔
製造装置に図３のように、入り口（電解始め）部分の電
解液オーバーフローの表面より上まで出るように網状の
高電流用陽極３を設置し（絶縁板高さ２mm、陽極高さ５
０mm、浸液深さ１０mm）、該陽極３に１．１Ａ／ｃｍ2
の電流を流しながら、下記のような条件で電解を行い厚
さ１８μｍおよび１２μｍの銅箔を作製した。
較例３については高電流用陽極の電流密度の最適範囲の
特定に関し、実施例４から実施例６及び比較例４から比
較例６については高電流用陽極の電解時間の特定につい
ての例を示す。実施例１ 回転する円筒状陰極１とそれに対向する電解用陽極２を
有し、両極の間に銅イオンを含有する電解液を通しなが
ら電解を行い、連続的に銅箔を製造する図４に示す銅箔
製造装置に図３のように、入り口（電解始め）部分の電
解液オーバーフローの表面より上まで出るように網状の
高電流用陽極３を設置し（絶縁板高さ２mm、陽極高さ５
０mm、浸液深さ１０mm）、該陽極３に１．１Ａ／ｃｍ2
の電流を流しながら、下記のような条件で電解を行い厚
さ１８μｍおよび１２μｍの銅箔を作製した。
【００３９】銅イオン濃度：８０ｇ／ｌ、硫酸濃度：１
１０ｇ／ｌ、塩化物イオン濃度：２０ｍｇ／ｌ、液温：
５０℃、電解用陽極２の電流密度：０．６Ａ／ｃｍ2 、
ゼラチン濃度：３ｐｐｍ、高電流用陽極３での電解時
間：０．５ｓｅｃ実施例２ 高電流用陽極３の電流密度を１．５Ａ／ｃｍ2 に変えた
以外は、実施例１と全く同様の条件及び電解装置で電解
を行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。実施例３ 高電流用陽極３の電流密度を２．５Ａ／ｃｍ2 に変えた
以外は、実施例１と全く同様の条件及び電解装置で電解
を行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。比較例１ 高電流用陽極３の電流密度を０．９Ａ／ｃｍ2 に変えた
以外は、実施例１と全く同様の条件及び電解装置で電解
を行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。
１０ｇ／ｌ、塩化物イオン濃度：２０ｍｇ／ｌ、液温：
５０℃、電解用陽極２の電流密度：０．６Ａ／ｃｍ2 、
ゼラチン濃度：３ｐｐｍ、高電流用陽極３での電解時
間：０．５ｓｅｃ実施例２ 高電流用陽極３の電流密度を１．５Ａ／ｃｍ2 に変えた
以外は、実施例１と全く同様の条件及び電解装置で電解
を行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。実施例３ 高電流用陽極３の電流密度を２．５Ａ／ｃｍ2 に変えた
以外は、実施例１と全く同様の条件及び電解装置で電解
を行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。比較例１ 高電流用陽極３の電流密度を０．９Ａ／ｃｍ2 に変えた
以外は、実施例１と全く同様の条件及び電解装置で電解
を行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。
【００４０】得られた銅箔ではピンホールは０個だった
が、カールが若干発生した。比較例２ 回転する円筒状陰極１とそれに対向する電解用陽極２を
有し、両極の間に銅イオンを含有する電解液を通しなが
ら電解を行い、連続的に銅箔を製造する図４に示す銅箔
製造装置に図２のように、入り口（電解始め）部分に板
状の陽極３’（溢流型高電流用陽極）を設置し（絶縁板
高さ２mm、陽極高さ１０mm）、該陽極３’に１．５Ａ／
ｃｍ2 の電流を流しながら、実施例２の高電流用陽極３
を該陽極３’に変えた以外は、実施例２と全く同様の条
件で電解を行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作
製した。
が、カールが若干発生した。比較例２ 回転する円筒状陰極１とそれに対向する電解用陽極２を
有し、両極の間に銅イオンを含有する電解液を通しなが
ら電解を行い、連続的に銅箔を製造する図４に示す銅箔
製造装置に図２のように、入り口（電解始め）部分に板
状の陽極３’（溢流型高電流用陽極）を設置し（絶縁板
高さ２mm、陽極高さ１０mm）、該陽極３’に１．５Ａ／
ｃｍ2 の電流を流しながら、実施例２の高電流用陽極３
を該陽極３’に変えた以外は、実施例２と全く同様の条
件で電解を行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作
製した。
【００４１】得られた銅箔ではピンホール、カールが共
に発生した。比較例３ 回転する円筒状陰極１とそれに対向する陽極を有し、両
極の間に銅イオンを含有する電解液を通しながら電解を
行い、連続的に銅箔を製造する図４に示す銅箔製造装置
を用いて、実施例１の高電流用陽極３を設置しない以外
は、実施例１と全く同様の条件で電解を行い、厚さ１８
μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。実施例４ 高電流用陽極３での電解時間を０．１ｓｅｃに変えた以
外は、実施例２と全く同様の条件及び電解装置で電解を
行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。実施例５ 高電流用陽極３での電解時間を０．５ｓｅｃに変えた以
外は、実施例４と全く同様の条件及び電解装置で電解を
行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。本
実施例は実施例２と全く同じ条件であるが、実施例の記
載上の都合で便宜的に実施例５として記載した。実施例６ 高電流用陽極３での電解時間を１．０ｓｅｃに変えた以
外は、実施例４と全く同様の条件及び電解装置で電解を
行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。比較例４ 比較例３と全く同様の条件及び電解装置で電解を行い、
厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。本比較例
は比較例３と全く同じ条件であるが、比較例の記載上の
都合で便宜的に比較例４として記載した。
に発生した。比較例３ 回転する円筒状陰極１とそれに対向する陽極を有し、両
極の間に銅イオンを含有する電解液を通しながら電解を
行い、連続的に銅箔を製造する図４に示す銅箔製造装置
を用いて、実施例１の高電流用陽極３を設置しない以外
は、実施例１と全く同様の条件で電解を行い、厚さ１８
μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。実施例４ 高電流用陽極３での電解時間を０．１ｓｅｃに変えた以
外は、実施例２と全く同様の条件及び電解装置で電解を
行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。実施例５ 高電流用陽極３での電解時間を０．５ｓｅｃに変えた以
外は、実施例４と全く同様の条件及び電解装置で電解を
行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。本
実施例は実施例２と全く同じ条件であるが、実施例の記
載上の都合で便宜的に実施例５として記載した。実施例６ 高電流用陽極３での電解時間を１．０ｓｅｃに変えた以
外は、実施例４と全く同様の条件及び電解装置で電解を
行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。比較例４ 比較例３と全く同様の条件及び電解装置で電解を行い、
厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。本比較例
は比較例３と全く同じ条件であるが、比較例の記載上の
都合で便宜的に比較例４として記載した。
【００４２】得られた銅箔ではピンホール、カールが共
に発生した。比較例５ 高電流用陽極３での電解時間を０．０５ｓｅｃに変えた
以外は、実施例４と全く同様の条件及び電解装置で電解
を行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。
に発生した。比較例５ 高電流用陽極３での電解時間を０．０５ｓｅｃに変えた
以外は、実施例４と全く同様の条件及び電解装置で電解
を行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。
【００４３】得られた銅箔ではピンホール、カールが共
に発生した。比較例６ 高電流用陽極３での電解時間を２．０ｓｅｃに変えた以
外は、実施例４と全く同様の条件及び電解装置で電解を
行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。
に発生した。比較例６ 高電流用陽極３での電解時間を２．０ｓｅｃに変えた以
外は、実施例４と全く同様の条件及び電解装置で電解を
行い、厚さ１８μｍ及び１２μｍの銅箔を作製した。
【００４４】得られた銅箔は脆くなって実用性が低下
し、カールは０mmだったがピンホールが大量に発生し
た。試験例１ 実施例１〜６及び比較例１〜６で作製した銅箔のピンホ
ールをＪＩＳ規格に記載の浸透液法によって検査を行い
１ｍ2 中のピンホールの数を調査した。
し、カールは０mmだったがピンホールが大量に発生し
た。試験例１ 実施例１〜６及び比較例１〜６で作製した銅箔のピンホ
ールをＪＩＳ規格に記載の浸透液法によって検査を行い
１ｍ2 中のピンホールの数を調査した。
【００４５】また、実施例１〜６及び比較例１〜６で作
製した銅箔を１０ｃｍ角に切り出し、陰極面側を下にし
て平坦な台の上に置き４つの角が台から浮き上がる高さ
（カール）を測定した。各サンプルの内部歪みは４角の
カールの平均値で表した。得られた測定結果を表１及び
表３に示す。試験例２ 実施例１〜６及び比較例１〜６で作成した銅箔の析出面
の粗度（Ｒａ、Ｒｚ及びＲｍａｘ）と常態および熱間
（１８０℃雰囲気中での測定値）の引張り強さと伸び率
を測定した。得られた測定結果を表２及び表４に示す。
製した銅箔を１０ｃｍ角に切り出し、陰極面側を下にし
て平坦な台の上に置き４つの角が台から浮き上がる高さ
（カール）を測定した。各サンプルの内部歪みは４角の
カールの平均値で表した。得られた測定結果を表１及び
表３に示す。試験例２ 実施例１〜６及び比較例１〜６で作成した銅箔の析出面
の粗度（Ｒａ、Ｒｚ及びＲｍａｘ）と常態および熱間
（１８０℃雰囲気中での測定値）の引張り強さと伸び率
を測定した。得られた測定結果を表２及び表４に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】 以上のことから銅箔電解における初期電着の影響をまと
めて示すと表５のようになる。
めて示すと表５のようになる。
【００５０】すなわち、本発明の方法によって電解を行
った場合、核形成が初期に密に行われる。その結果、得
られる銅箔はカールが小さく、ピンホールがなく、結晶
成長面の平滑性が大きくなる。核形成が密に行われた場
合の結晶成長のモデル図を図６に示す。
った場合、核形成が初期に密に行われる。その結果、得
られる銅箔はカールが小さく、ピンホールがなく、結晶
成長面の平滑性が大きくなる。核形成が密に行われた場
合の結晶成長のモデル図を図６に示す。
【００５１】これに対して、従来法等で電解を行った場
合、核形成が疎に行われる。その結果得られる銅箔はカ
ールが大きく、ピンホールが多く、粗面側の粗度が大き
くなる。核形成が疎に行われた場合の結晶成長のモデル
図を図７に示す。
合、核形成が疎に行われる。その結果得られる銅箔はカ
ールが大きく、ピンホールが多く、粗面側の粗度が大き
くなる。核形成が疎に行われた場合の結晶成長のモデル
図を図７に示す。
【００５２】
【表５】初期電着の状態がもたらす結晶成長の様子とカ
ール、ピンホールの関係
ール、ピンホールの関係
【図１】 電解初期の核形成から結晶成長に移行する時
の電流密度の変化を表したグラフを表す。
の電流密度の変化を表したグラフを表す。
【図２】 比較例１の電解入り口付近の拡大模式図を示
す。
す。
【図３】 実施例３の電解入り口付近の拡大模式図を示
す。
す。
【図４】 一般に用いられる銅箔製造装置の模式図を示
す。
す。
【図５】 本発明の銅箔製造装置の模式図を示す。
【図６】 核形成が密に行われた場合の結晶成長のモデ
ル図
ル図
【図７】 核形成が疎に行われた場合の結晶成長のモデ
ル図
ル図
１：回転陰極、２：電解用陽極、３：高電流用陽極、
３′：従来の板状高電流用陽極、４：絶縁板、５：巻き
取りリール、６：タンク。
３′：従来の板状高電流用陽極、４：絶縁板、５：巻き
取りリール、６：タンク。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１０月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記従来技
術の問題点について鋭意研究を重ねた結果、電解用陽極
とは別に回転陰極上の電着開始面に高電流を流すための
高電流用陽極をオーバーフローして流出する電解液の表
面より上に出して電解液の上面に、特に気液界面近傍に
高電流を給電することによって上記課題が達成されるこ
とを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
術の問題点について鋭意研究を重ねた結果、電解用陽極
とは別に回転陰極上の電着開始面に高電流を流すための
高電流用陽極をオーバーフローして流出する電解液の表
面より上に出して電解液の上面に、特に気液界面近傍に
高電流を給電することによって上記課題が達成されるこ
とを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】最も重要なことは、電着の開始直後から核
形成が完成されるまでの０〜１秒の間に回転陰極面１に
十分な電流密度となるような電流を高電流用陽極３から
供給することであり、その範囲は１．０〜３．０Ａ／ｃ
ｍ２であり、好ましくは１．５〜２．５Ａ／ｃｍ２であ
る。１．０Ａ／ｃｍ２未満では十分な核形成が行われ
ず、３．０Ａ／ｃｍ２を超えると陽極の劣化が起こるた
め好ましくない。またこの時陰極面１に印加される電流
密度が大きいので短時間に核形成が完了し、電流密度が
大きいまま結晶成長が始まることになるため、焼けメッ
キと称される粒状の銅析出が起り、得られた銅箔の物性
に悪影響が出る（図１の焼けメッキ領域）。
形成が完成されるまでの０〜１秒の間に回転陰極面１に
十分な電流密度となるような電流を高電流用陽極３から
供給することであり、その範囲は１．０〜３．０Ａ／ｃ
ｍ２であり、好ましくは１．５〜２．５Ａ／ｃｍ２であ
る。１．０Ａ／ｃｍ２未満では十分な核形成が行われ
ず、３．０Ａ／ｃｍ２を超えると陽極の劣化が起こるた
め好ましくない。またこの時陰極面１に印加される電流
密度が大きいので短時間に核形成が完了し、電流密度が
大きいまま結晶成長が始まることになるため、焼けメッ
キと称される粒状の銅析出が起り、得られた銅箔の物性
に悪影響が出る（図１の焼けメッキ領域）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】本発明のプリント配線板用の銅箔を製造す
る方法によれば、銅箔の常態の抗張力が４４．８Ｋｇ／
ｍｍ２以上、伸び率が８．５％以上、熱間（１８０℃雰
囲気中での測定値）抗張力が２０．９Ｋｇ／ｍｍ２以
上、伸び率が５．１％以上、析出面の表面粗さがＲＺ ３
μｍ以下でカールが少なくピンホールのないプリント配
線板用電解銅箔が得られる。
る方法によれば、銅箔の常態の抗張力が４４．８Ｋｇ／
ｍｍ２以上、伸び率が８．５％以上、熱間（１８０℃雰
囲気中での測定値）抗張力が２０．９Ｋｇ／ｍｍ２以
上、伸び率が５．１％以上、析出面の表面粗さがＲＺ ３
μｍ以下でカールが少なくピンホールのないプリント配
線板用電解銅箔が得られる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４７】
【表２】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４９】
【表４】 以上のことから銅箔電解における初期電着の影響をまと
めて示すと表５のようになる。
めて示すと表５のようになる。
Claims (7)
- 【請求項１】 銅箔の常態の抗張力が４４．８Ｋｇ／ｍ
ｍ2 以上、伸び率が８．５％以上、熱間（１８０℃雰囲
気中での測定値）抗張力が２０．９Ｋｇ／ｍｍ2 以上、
伸び率が５．１％以上、析出面の表面粗さがＲmax ３μ
ｍ以下でカールが少なくピンホールのないことを特徴と
するプリント配線板用電解銅箔。 - 【請求項２】 銅電解液中で回転陰極と電解用陽極との
間に通電して該回転陰極の表面に銅を電着させてプリン
ト配線板用の電解銅箔を製造する方法において、該回転
陰極上の電着開始面に対向する位置に前記銅電解液の液
面より上に一部が突出するように高電流用陽極を配設
し、該高電流用陽極とこれに対向する前記回転陰極面と
の間に存在する銅電解液中に、前記電解用陽極より高い
電流密度の高電流を流す高電流ゾーンを設けて通電する
ことを特徴とする前記製造方法。 - 【請求項３】 前記高電流ゾーンに１．０〜３．０Ａ／
ｃｍ2 の高電流を通電することを特徴とする請求項２に
記載の製造方法。 - 【請求項４】 前記回転陰極の高電流ゾーンを通過する
時間が０．１〜１秒であることを特徴とする請求項２ま
たは３に記載の製造方法。 - 【請求項５】 回転陰極１、該回転陰極１に対向して設
置される電解用陽極２、前記陰極１及び電解用陽極２間
に供給される銅電解液を電解してプリント配線板用電解
銅箔を製造する電解装置において、前記陰極１の電着開
始面に前記電解用陽極２よりも高い電流密度の高電流を
流すための高電流用陽極３を前記銅電解液の液面より上
に、その一部が突出するように絶縁板４を介して前記電
解用陽極２の上に設けたことを特徴とする前記電解装
置。 - 【請求項６】 前記高電流用陽極３が前記銅電解液が通
過できる通液孔を有することを特徴とする請求項５に記
載の電解装置。 - 【請求項７】 前記通液孔が網状、櫛状であることを特
徴とする請求項６に記載の電解装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34434495A JP3281783B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | プリント配線板用銅箔、その製造法及び電解装置 |
| TW085109566A TW370578B (en) | 1995-12-06 | 1996-08-07 | Copper foil for use in printed circuit boards, its process and electrolytic device therefor |
| MYPI96004121A MY119378A (en) | 1995-12-06 | 1996-10-04 | A copper foil for a printed circuit board, a process and an apparatus for producing the same |
| US08/741,709 US5833819A (en) | 1995-12-06 | 1996-10-31 | Copper foil for a printed circuit board, a process and an apparatus for producing the same |
| DE69627971T DE69627971T2 (de) | 1995-12-06 | 1996-11-06 | Kupferfolie für Leiterplatte, Verfahren und Gegenstand zur Herstellung |
| EP96117772A EP0778361B1 (en) | 1995-12-06 | 1996-11-06 | A copper foil for a printed circuit board, a process and an apparatus for producing the same |
| CN96121815A CN1113111C (zh) | 1995-12-06 | 1996-11-25 | 印刷线路板用铜箔、其制法及其电解装置 |
| KR1019960062206A KR100195603B1 (ko) | 1995-12-06 | 1996-12-06 | 프린트배선판용 구리박, 그 제조법 및 전해장치 |
| US09/086,041 US5997710A (en) | 1995-12-06 | 1998-05-28 | Copper foil for a printed circuit board, a process and an apparatus for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34434495A JP3281783B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | プリント配線板用銅箔、その製造法及び電解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157883A true JPH09157883A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3281783B2 JP3281783B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=18368516
Family Applications (1)
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