JPS5853079B2 - 銅箔の防錆方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は銅箔の防錆方法に関し、評言すれば印刷回路な
どに用いられる銅箔の表面が経日変色及び熱変色するの
を防止すると共に優れたハンダ湿潤性を付与する防錆方
法に関する。

通常、プリント回路を製作する場合は次のような作業工
程が採用される。

先づ、電解法によジ銅箔を製造し、該銅箔の表面に防錆
処理を施すと共に裏面、即ち基板との接触面に粗面化処
理を施した後加熱圧着して該銅箔を基板に積層し銅張積
層板を製造する。

上記粗面化処理は銅箔と基板との接着強度を向上するた
めに行うものである。

ｔた、銅箔を基板に積層して銅張積層板を製造する際、
基板との接着面に粗面化処理を施した銅箔を加熱、力ロ
圧して直接基板に圧着することもあるが、通常は前記粗
面に接着剤を塗布し、加熱乾燥した後該接着剤を介して
基板に加熱圧着する場合が多い。

次に、前記銅張積層板に種々の作業工程、例えば孔明は
力ロエやパターンエツチング処理を行なって前記鋼箔を
所望のパターンに形成した後・・ンダ浴に浸漬して該銅
箔表面に・・ンダメッキする。

従ってこのようなプリント回路用銅箔の表面はハンダの
湿潤性が良いことが必要である。

更に、印刷回路用銅箔需要者の要望として、銅張積層板
を製造する際に受ける加熱により熱変色しないこと、及
び貯蔵或いは輸送中などに常温においても経日変色（即
ち錆が発生）しないこと、換言すれば金属銅色の光沢を
保つことが要求されている。

これらの要件を満足するために従来より種々の防錆方法
が開発されたが、何れも防錆効果を主目的とするもので
あるため防錆効果は良好であるが他の２つの要件を同時
に満足するものではなかった。

即ち、従来の防錆方法では・・ンダ湿潤性が劣化したり
或いは熱変色が著しいなど前述した３つの要件（防錆効
果、熱変色防止効果、・・ンダ湿潤性）を十分に満足す
る銅箔を得ることはできなかった。

例えば従来の防錆方法として代表的なものにベンゾトリ
アゾール処理及びクロメート処理が知られているが、ベ
ンゾトリアゾール処理を施した銅箔は耐経口変色性及び
・・ンダ湿潤性については良好であるが熱変色が著しく
、１次クロメート処理を施した銅箔は耐経口変色性及び
耐熱変色性は良好であるがハンダ湿潤性が悪いという難
点があった。

本発明は銅箔表面に錫被膜を形威し、後工程にむいて受
ける加熱処理により充分に有効な銅箔表面を形成するよ
うにしたものであり、その横取は、銅箔の表面に錫被膜
を電着する場合、電着後の加熱処理により該錫被膜が銅
箔表面から銅箔中へ拡散して消失し前記銅箔表面付近に
銅−錫合金組成を土族するようにしたことを特徴とする
。

以下に本発明に係る銅箔防錆方法を詳細に説明する。

銅箔の表面、即ち該銅箔を基板に積層したとき外側とな
る面に錆を電着して前記銅箔表面を覆う錫被膜を形成す
る。

該錫被膜は電着後の加熱工程、例えば該銅箔の粗面に塗
布する接着剤を乾燥する工程などにおいて受ける加熱処
理により銅箔表面から銅箔中へ充分に拡散して消失する
ように厚さを極薄くする。

例えば該錫被膜の白色味がかすかに目視できる程度の厚
さ、或いは銅箔の銅色が確認できる程度の厚さとする。

即ち、該錫被膜は上記加熱処理により銅箔中へ拡散浸透
して消失し該銅箔表面付近に銅−錫合金組成が生成する
。

この際、前記錫被膜が呈していた白色味は全く消失する
。

前述した様に錫被膜の厚さは非常に小さいため上記合金
組成の錫含量は極めて低いものであり、該銅箔表面は金
属銅本来の色調を呈する。

この銅箔表面は非常に優れたハンダ湿潤性、耐経口変色
性及び耐熱変色性を具えており、との銅箔は印刷回路用
銅箔として非常に有効である。

一方、銅箔を直接基板に圧着する場合、即ち上述の様に
接着剤を用いずに銅箔を基板に加熱圧着する場合には該
加熱処理の前半で前記錫被膜は銅箔中へ拡散し、その後
の変色を防止する。

次に本発明に係る銅箔防錆方法を実施する場合の条件に
ついて説明する。

錫被膜を電着する際の電解液組成、電流密度、通電時間
などの実施条件は相互に関連して変化するものであり、
以下にその基本値を示す。

一般に錫メッキを行なう場合酸性浴とアルカリ性浴とが
あるが、アルカリ性浴を用いた方が均一電着性が良いの
で本発明においてもアルカリ性の電解浴を用いる。

即ち、２〜１００ｇ／４（好１゜しくは１０〜５０ｇ／
ｌ）のＮ ａ ＯＨ又はＫＯＨ。

或いは１０〜３００ｇ／４（好ましくは５０〜１００ｇ
／ｌ）のに、Ｐ２Ｏ７又はＮａ ４Ｐ ２０７のうち何
れか一つ、又は混合物に０．１ｇ／４以上溶解限度以下
のＳｎを含有させたものを電解液として。

用いるのが良い。

Ｓｎは金属錫或いは硫酸第一錫の如き塩類を溶解する。

Ｓｎ濃度が０．１ｇ／４未満の場合錫被膜の形成が不充
分となり、またアルカリ濃度が上記下限値より低くなる
と浴電圧が上昇し電力効率が低下する。

電流密度と通電時間は直接相関連するものであり、電気
量（電気量−電流密度×通電時間）として０．１〜３Ａ
ｓｅｃ／ｄｉ、好ましくは０．２〜２Ａｓｅｃ／ｄｉと
するのが適当である。

０． Ｉ Ａｓｅｃ／ｄｍ２未満の場合、錫被膜が拡散
した後の銅箔表面の耐熱変色性が不充分となり、また３
Ａｓｅｃ／ｄｉ以上だと後の作業工程における力［１
熱条件下では錫被膜の白色味が消失しなくなる。

また、電解浴温度は常温とするのが好ましい。

浴温を高くすれば錫メッキは効果的に行なわれるが、引
続いて行なわれる水洗処理においても銅箔の温度が高く
維持されて電着した錫の溶失が促進されてし１い結局錫
被膜の形成が効率的でなくなる。

通常、印刷回路用銅箔は帯状に製箔され、該帯状銅箔の
粗面に接着剤を塗布して半乾燥の状態にしたものが接着
剤付銅箔として製造される。

この場合、本発明に係る防錆処理は例えば次の様にして
行なうと良い（第１図及び第２図参照）。

第１図は帯状銅箔の表面に錫被膜を形成する装置の断面
簡略図である。

第１図において、電解槽３の底部に設けられた給液口４
から電解液が供給され、該電解槽３の上部に設けられた
排液口５から排出される。

排出された電解液は前記給液口４へ返送され電解槽３内
を循環する。

該電解槽３内に陽極板２が占位する。

該陽極板２はステンレス板又は錫板などを用いる。

帯状銅箔１が酸洗やその他の前処理を施された後ロール
７から上記電解槽３へ送られる。

該帯状銅箔１をガイドロール９ａ、９ｂ、９ｃにより前
記陽極板２を囲む略Ｕ字状に保持して通過させた後巻取
ロール８により巻き取る。

帯状銅箔１の処理すべき表面が上記陽極板２と相対する
ようにし、直流電源６の正端子を該陽極板２に、負端子
を前記巻取ロール８に接続し前記帯状銅箔１を陰極とし
て使用することにより該帯状銅箔１の前記陽極板２と相
対する表面に錫が電着される。

錫被膜を電着した帯状銅箔１は水洗、乾燥などの後処理
を施してから前記巻取ロール８に巻き取るようにするの
が望ましい。

次に、上述の様にして表面に錫被膜を形成した帯状銅箔
の裏面に接着剤を塗布し半乾燥の状態にする。

この場合、帯状銅箔の裏面には予め粗面化処理が施され
粗面となっている。

錫被膜を形成した帯状銅箔１０はロール１１より供給さ
れ、送りロール１２により加熱装置１５へ送られる。

この加熱装置１５は従来一般に用いられている熱風循環
乾燥器で良い。

該加熱装置１５の前方に前記帯状銅箔１０の粗面に接着
剤を塗布するコーテイングロール１３が設置されており
、該帯状銅箔１０は該コーティングロール１３により接
着剤を塗布されてから前記加熱装置１５内に進入する。

該コーティングロール１３は前記帯状銅箔１０を上下か
ら挾むように両面に転接するロール１３ａ。

１３ｂと、該帯状銅箔１０の粗面に転接する前記ロール
１３ａに転接するロール１３ｃとからなり、該ロール１
３Ｃと前記ロール１３ａとの間に接着剤１４が供給され
る。

該接着剤１４は先づロール１３ａの外周面に一様に塗布
され、次いで前記帯状銅箔１０の粗面に転写される。

このようにして粗面に接着剤１４を塗布された帯状銅箔
１０は次に前記加熱装置１５内に進入し該加熱装置１５
内を通過する間に前記接着剤が半乾燥の状態まで乾燥す
ると共に前記錫被膜が銅箔１０内へ充分に拡散浸透して
消失し銅箔表面部に銅−錫合金組成が生成する。

該加熱装置１５を通過した帯状銅箔１０は巻取ロール１
６に巻き取られる。

以上の様にすれば本発明に係る防錆処理を簡単に行なう
ことができる。

次に、本発明に係る防錆処理を施した銅箔と従来の防錆
処理を施した銅箔とを熱変色防止効果及びハンダ湿潤性
について比較した例を説明する。

熱変色については、ガラスエポキシ板に１７０°Ｃで７
０分間加熱圧着して銅箔表面の変色度を肉眼判定した。

ハンダ湿潤性については、２６０℃で溶融したハンダ浴
中に０．５秒間浸漬しハンダのぬれ程度を目視判定した
。

結果を表−１に示す。表−１にお・いて、熱変色につい
て○印は全く変色が認められなかったこと、Δ印はわず
かに変色したこと、×印は明らかに変色したことを夫々
示す。

また、・・ンダ湿潤性について○印は完全にぬれること
、Δ印はハンダが被膜状に大部分点がるがぬれない部分
が認められること、×印は・・ンダが被膜状に広がらず
丸くなってし１うことを夫々示す。

試別は次のようにして調製した。

厚さ３５μの１聞１１回路用銅箔を用い、種々の条件（
表−１参照）において該銅箔の表面に錫被膜を形成した
ものを測定試料とした。

従来品の場合は、１ ｇ／ｌベンゾトリアゾール溶液に
２０秒間浸漬したものを従来品Ａ、 ０．４ ｇ ／
ｌ Ｃｒｏ ３溶液中で銅箔を陰極として０．３Ａ／
ｄｍ”で７秒間通電処理したものを従来品Ｂとして測定
試料とした。

表−１から、本発明に係る防錆処理を施した銅箔は従来
のものより熱変色防止効果が大きく、・・ンダ湿潤性も
非常に優れていることがわかる。

従って印刷回路を製造する場合、銅張積層板を製造する
際に銅箔表面が変色してしまうことも無く、更にハンダ
メッキする際薄い均一なメッキ膜を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る銅箔防錆方法の一実施例において
錫被膜を電着する装置の断面簡略図、第２図は該実施例
において接着剤を塗布乾燥する装置の断面簡略図である
。 図面中、１，１０・・・帯状銅箔、２・・・陽極板、３
・・・電解槽、４・・・給液口、５・・・排液口、６・
・・直流電源、７，１１・・・ロール、８，１６・・・
巻取ロール、９ａ、９ｂ、９ｃ・・・ガイドロール １
２・・・送りロール １３・・・コーティングロール
１３ａ、１３ｂ。 １３Ｃ・・・ロール １４・・・接着剤、１５・・・加
熱装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 銅箔の表面に錫被膜を電着する場合、電着後の加熱
   処理により該錫被膜が銅箔表面から銅箔中へ拡散して消
   失し前記銅箔表面付近に銅−錫合金組成を土族するよう
   にしたことを特徴とする銅箔の防錆方法。