KR102021175B1

KR102021175B1 - 동박, 구리 피복 적층판, 그리고 플렉시블 프린트 기판 및 전자 기기

Info

Publication number: KR102021175B1
Application number: KR1020170029383A
Authority: KR
Inventors: 다츠야 야마지; 가즈키 감무리; 가즈타카 아오시마
Original assignee: 제이엑스금속주식회사
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2019-09-11
Also published as: TWI660838B; CN107278015A; CN107278015B; JP6612168B2; TW201733797A; JP2017183459A; KR20170113092A

Abstract

(과제) 자체의 두께가 얇아도 수지층과의 라미네이트시에 주름이 발생하기 어려운 동박, 구리 피복 적층판, 그리고 플렉시블 프린트 기판 및 전자 기기를 제공한다.
(해결 수단) 질량률로 99.90 ％ 이상의 구리를 포함하는 두께 3 ∼ 8 ㎛ 의 동박으로서, JIS-B0601 (2013) 에 따라, TD 방향을 따른 50 ㎜ 의 길이 (L) 의 표면 (2) 의 단면 곡선 (S) 으로부터, 윤곽 곡선 필터 λc = 2 ㎜, 윤곽 곡선 필터 λf = 25 ㎜ 의 조건에서 단파장 및 장파장 성분을 컷오프하여 굴곡 곡선을 구했을 때, 굴곡 곡선 요소의 평균 길이 (Wsm) 가 2.5 ∼ 20.0 ㎜ 이다.

Description

동박, 구리 피복 적층판, 그리고 플렉시블 프린트 기판 및 전자 기기{COPPER FOIL, COPPER-CLAD LAMINATE, AND FLEXIBLE PRINTED WIRING BOARD AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은, 라미네이트 방식 및 캐스트 방식으로 제조되는 구리 피복 적층판에 바람직하게 사용되는 동박, 그것을 사용한 구리 피복 적층판, 그리고 플렉시블 프린트 기판 및 전자 기기에 관한 것이다.

전자 기기에 사용되는 플렉시블 배선판 (FPC) 은, 동박과 수지를 적층하여 구리 피복 적층판 (CCL) 을 제조하고, 이 CCL 의 동박 부분에 회로를 형성하여 이루어진다. CCL 의 제법으로는, 열가소성 수지를 갖는 수지 필름과 동박을 열융착하는 라미네이트법 (특허문헌 1), 수지 바니시를 동박에 도공하여 수지를 경화시키는 캐스트법 (특허문헌 2), 더블 벨트 프레스법 (특허문헌 3) 등이 있다.

더블 벨트 프레스법은, 도 1 에 나타내는 더블 벨트 프레스 장치 (100) 를 사용한다. 더블 벨트 프레스 장치 (100) 는, 이음매가 없는 스틸 벨트 (102a, 102b) 를 2 개 준비하고, 각각의 벨트 (102a, 102b) 를 각각 입구 롤 (120) 및 출구 롤 (122) 사이에 걸친다.

그리고, 각 벨트 (102a, 102b) 를 밀접시켜 주행시키면, 입구 롤 (120) 측의 동박 (2) 및 수지 필름 (4) 이 각 벨트 (102a, 102b) 사이에 끌려 들어가고, 각 벨트 (102a, 102b) 로 적층 및 열 프레스되어 출구 롤 (122) 측으로부터 나오게 된다.

각 벨트 (102a, 102b) 사이에 가열 가압 장치 (110), 냉각 가압 장치 (112) 를 배치함으로써, 동박 (2) 및 수지 필름 (4) 을 열압착하여 CCL 을 제조할 수 있다.

최근, 플렉시블 배선판에 있어서 파인 피치화, 박형화가 요구되게 되어 있다. 즉, 당해 용도에 기판으로서 사용하는 구리 피복 적층판 (CCL) 기판이나, 구리 피복 적층판에 사용되는 동박에도 지금까지 이상으로 박육화가 요구되게 된다.

일본 공개특허공보 2005-305729호 일본 공개특허공보 2009-286095호 일본 공개특허공보 2011-230308호

그런데, 구리 피복 적층판은, 동박의 두께가 얇아지면, 수지와 적층할 때에 주름이 발생하기 쉽고, 생산성이나 수율의 저하를 초래한다.

특히, 동박 상에 수지 바니시를 도공하여 형성하는 캐스트법에서는, 동박에 주름이 발생하면 제조는 곤란해진다. 또, 라미네이트법에서는 히트 롤을 사용하여 열융착을 실시하지만, 롤 사이의 동박에 장력을 가하면, 장력 방향과 평행하게 주름이 발생하기 쉽다.

따라서, 본 발명의 목적은, 자체의 두께가 얇아도 수지층과 적층시킬 때 주름이 발생하기 어려운 동박, 구리 피복 적층판, 그리고 플렉시블 프린트 기판 및 전자 기기를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 두께가 얇은 동박을 수지층과 적층하여 CCL 을 제조했을 때에 주름이 발생하는 원인이, 동박의 표면 성상에 상관이 있는 것을 알아냈다.

동박의 표면 성상으로서, 조도계에 의한 표면의 높이 프로파일 (단면 (斷面) 곡선) 을 들 수 있지만, 동박에서는 일반적으로 0.1 ∼ 5 ㎜ 정도의 길이의 표면의 단면 곡선을 구하고, 단면 곡선으로부터 표면 조도 등의 지표를 구하고 있다.

그런데, 본 발명자들이 검토한 결과, 긴 거리의 동박 표면의 단면 곡선으로부터 구한 표면 성상 (굴곡 곡선) 이, 수지와 부착시킬 때에 발생하는 주름과 큰 상관이 있는 것이 판명되었다.

즉, 본 발명의 압연 동박은, 질량률로 99.90 ％ 이상의 구리를 포함하는 두께 3 ∼ 8 ㎛ 의 동박으로서, JIS-B0601 (2013) 에 따라, TD 방향을 따른 50 ㎜ 의 길이의 표면의 단면 곡선으로부터, 윤곽 곡선 필터 λc = 2 ㎜, 윤곽 곡선 필터 λf = 25 ㎜ 의 조건에서 단파장 및 장파장 성분을 컷오프하여 굴곡 곡선을 구했을 때, 굴곡 곡선 요소의 평균 길이 (Wsm) 가 2.5 ∼ 20.0 ㎜ 인 것을 특징으로 한다.

상기 굴곡 곡선의 최대 높이 굴곡 (Wz) 이 0.00010 ∼ 0.00200 ㎜ 인 것이 바람직하다.

본 발명의 압연 동박은, 압연 동박으로서 Ag, Zn, Sn 및 P 의 군에서 선택되는 1 종 이상의 첨가 원소를 합계로 10 ∼ 2000 질량ppm 함유하는 것이 바람직하다.

편면 또는 양면에 Cu, Ni, Zn 및 Co 의 군에서 선택되는 1 종 이상의 원소로 이루어지는 도금층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 단면 곡선으로부터, λc = 0.25 ㎜ 에서 장파장 성분을 컷오프하여 조도 곡선을 구했을 때, 그 조도 곡선으로부터 계산되는 산술 평균 조도 (Ra) 가 0.01 ∼ 0.1 ㎛ 이고, 최대 높이 조도 (Rz) 가 0.1 ∼ 0.8 ㎛ 인 것이 바람직하다.

본 발명의 구리 피복 적층판은, 상기 동박과, 수지층으로 구성된다.

본 발명의 플렉시블 프린트 기판은, 상기 구리 피복 적층판을 사용하고, 상기 동박에 회로를 형성하여 이루어진다.

본 발명의 전자 기기는, 상기 플렉시블 프린트 기판을 사용하여 이루어진다.

본 발명에 의하면, 자체의 두께가 얇아도 수지층과의 라미네이트시에 주름이 발생하기 어려운 동박을 얻을 수 있다.

도 1 은 더블 벨트 프레스 장치 (100) 의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는 동박의 표면의 TD 방향을 따라, 단면 곡선을 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관련된 압연 동박에 대해 설명한다. 또한, 본 발명에 있어서 ％ 란, 특별히 언급하지 않는 한, 질량％ 를 나타내는 것으로 한다. 본 발명의 실시형태에 관련된 압연 동박은, 수지 필름 등의 수지층과 라미네이트 처리되어 제조되는 구리 피복 적층판에 유용하지만, 상기 서술한 캐스트법, 더블 벨트법에도 적용할 수 있다.

＜조성＞

압연 동박은 질량률로 99.90 ％ 이상의 구리를 포함한다. 이와 같은 조성으로는, JIS-H3100 (C1100) 에 규격되는 터프 피치동, 또는 JIS-H3100 (C1020) 에 규격되는 무산소동을 들 수 있다. 압연 동박이 질량률로 구리를 99.90 ∼ 99.999 ％, 산소를 0 ∼ 500 질량ppm 의 범위에서 함유하면 바람직하다.

또한, 상기한 터프 피치동 또는 무산소동에 대해, Ag, Zn, Sn 및 P 의 군에서 선택되는 1 종 이상의 첨가 원소를 합계로 10 ∼ 2000 질량ppm 함유해도 된다. 이들 첨가 원소를 첨가함으로써, 절곡성이나 굴곡성을 향상시키는 ｛100｝방위의 비율이 증가한다.

상기 원소의 합계량이 10 질량ppm 미만이면, 동박의 굴곡성이 저하되는 경우가 있고, 상기 원소의 합계량이 2000 질량ppm 을 초과하면 도전율의 저하가 현저해지는 경우가 있다.

특히, 이들 첨가 원소를 10 ∼ 500 질량ppm 함유시키면 절곡성이나 굴곡성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또, 이들 첨가 원소를 500 ∼ 2000 질량ppm 함유시키면 단단해지고, CCL 제조시에 주름이 보다 발생하기 어려워진다.

＜두께＞

동박의 두께는 3 ∼ 8 ㎛ 로 한다. 두께 3 ㎛ 미만의 동박은 제조가 곤란하다. 또, 동박의 두께가 8 ㎛ 를 초과하는 것은, 본 발명에서 과제로 하는 주름이 발생하기 어렵기 때문에, 대상 외로 한다.

＜도금층＞

동박의 편면 또는 양면에, Cu, Ni, Zn 및 Co 의 군에서 선택되는 1 종 이상의 원소로 이루어지는 도금층이 형성되어 있어도 된다.

이들 도금층은, 수지와 적층하여 CCL 을 제조할 때, 수지와의 밀착성을 향상시키는 것이고, 통상, 조화 도금층으로 한다.

＜동박의 표면 성상＞

JIS-B0601 (2013) 에 따라, TD 방향을 따른 50 ㎜ 의 길이의 표면의 단면 곡선으로부터, 윤곽 곡선 필터 λc = 2 ㎜, 윤곽 곡선 필터 λf = 25 ㎜ 의 조건에서 단파장 및 장파장 성분을 컷오프하여 굴곡 곡선을 구했을 때, 굴곡 곡선 요소의 평균 길이 (Wsm) 가 2.5 ∼ 20.0 ㎜ 이다.

여기서, TD (Transverse Direction) 방향은, MD 방향 (Machine Direction) 과 직각인 방향이다. 압연 동박의 경우, TD 방향은 압연 직각 방향이다.

그리고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 동박 (2) 의 표면의 TD 방향을 따른 50 ㎜ 의 길이 (L) 를 따라, 높이 프로파일을 나타내는 단면 곡선 (S) 을 측정한다. 또한, 동박의 편면에 상기 서술한 도금층이 형성되어 있는 경우, 도금되어 있지 않은 동박 표면의 단면 곡선 (S) 을 측정한다. 동박의 양면에 상기 서술한 도금층이 형성되어 있는 경우, 먼저, 양방의 도금층 표면에 대해, 후술하는 방법으로 산술 평균 조도 (Ra) 를 측정하고, Ra 가 작은 쪽의 면의 단면 곡선 (S) 을 측정한다.

단면 곡선은, JIS-B0601-2013 「3.1.5」에 기재된 「단면 곡선 (primary profile)」이다.

다음으로, 「굴곡 곡선」은 이하와 같이 하여 구한다. 먼저, 단면 곡선으로부터 λ 윤곽 곡선 필터 c : 2 ㎜ (단, λc 는 JIS-B0601-2013 「3.1.1.2」에 기재된 「조도 성분과 굴곡 성분의 경계를 정의하는 필터」) 보다 단파장의 표면 조도의 성분을 저역 필터에 의해 제거한다. 또한, 이 곡선으로부터 윤곽 곡선 필터 λf : 25 ㎜ (단, λf 는 JIS-B0601-2013 「3.1.1.3」에 기재된 「굴곡 성분과 그것보다 긴 파장 성분의 경계를 정의하는 필터」) 보다 장파장의 표면 조도의 성분을 고역 필터에 의해 제거하고, 굴곡 곡선이 얻어진다.

굴곡 곡선 요소의 평균 길이 (Wsm) 는, JIS-B0601-2013 「4.3.1」에 기재된 「윤곽 곡선 요소의 평균 길이 (mean width of the profile elements)」이다.

굴곡 곡선 요소의 최대 높이 굴곡 (Wz) 은, JIS-B0601-2013 「4.1.3」에 기재된 「윤곽 곡선의 최대 높이 (maximum height of profile)」이다.

조도 곡선은, JIS-B0601-2013 「3.1.6」에 기재된 「조도 곡선 (roughness profile)」이다.

산술 평균 조도 (Ra) 는, JIS-B0601-2013 「3.1.6」에 기재된 「윤곽 곡선의 산술 평균 높이 (arithmetical mean deviation of the assessed profile)」이다.

최대 높이 조도 (Rz) 는, JIS-B0601-2013 「4.1.3」에 기재된 「윤곽 곡선의 최대 높이 (maximum height of profile)」이다.

단면 곡선 (S) 을, TD 방향을 따른 50 ㎜ 의 길이 (L) 의 표면으로부터 구함으로써, 주름의 원인이 되는 동박의 형상을 검출할 수 있다.

윤곽 곡선 필터 λc = 2 ㎜ 로 한 이유는, 파장이 2 ㎜ 미만인 표면 요철은 주름과 상관이 없기 때문이다. 또, 윤곽 곡선 필터 λf = 25 ㎜ 로 한 이유는, 파장이 25 ㎜ 를 초과하는 표면 요철은, 동박의 표면 형상에 기인하지 않는 측정상의 요철로 간주할 수 있기 때문이다. 또, 파장이 25 ㎜ 를 초과하는 표면 요철은 주름과 상관이 없었다.

그리고, 굴곡 곡선 요소의 평균 길이 (Wsm) 를 2.5 ∼ 20.0 ㎜ 로 관리함으로써, 수지와 부착시킬 때에 동박에 주름이 발생하기 어려워지고, 생산성이나 수율이 향상된다.

이것은, 얇은 동박을 사용하여 CCL 을 제조할 때, 라미네이트법에서는 동박이 1 쌍의 히트 롤에 끼워지고, 더블 벨트 프레스법에서는 동박 (2) 이 각 벨트 (102a, 102b) 사이 (도 1 참조) 에 끼워져 열압착된다. 이 때 동박이 적당한 굴곡을 가지고 있으면, 히트 롤이나 각 벨트 (102a, 102b) 와 동박 사이에 간극이 생기고, 이 간극이 에어가 통과하는 길이 된다. 따라서, 열압착시에 동박에 주름이 발생하는 힘이 작용했을 때에, 이 간극으로부터 동박이 이동하여 힘을 분산시키고, 주름이 되기 어렵다고 생각된다.

이와 같이, 적당한 길이의 굴곡을 가진 동박이면 주름을 억제하지만, 굴곡의 주기가 작아도 커도 주름의 억제 효과가 발생하지 않는다고 생각된다.

요컨대, Wsm 이 2.5 ㎜ 미만인 작은 굴곡은, 주름의 억제 효과가 적고, Wsm 이 20.0 ㎜ 를 초과해도 주름이 발생하기 쉬워진다.

굴곡 곡선의 최대 높이 굴곡 (Wz) 이 0.00010 ∼ 0.00200 ㎜ 인 것이 바람직하다.

Wz 가 상기 범위에서 적당한 높이이면, 상기 서술한 것과 동일한 이유로, 히트 롤이나 각 벨트 (102a, 102b) 와 동박 사이에 간극이 생기고, 열압착시에 동박에 주름이 발생하는 힘이 작용했을 때에, 이 간극으로부터 동박이 이동하여 힘을 분산시키고, 주름이 되기 어렵다고 생각된다.

이와 같이, 적당한 높이의 굴곡을 가진 동박이면 주름을 억제하지만, 굴곡의 높이가 작아도 커도 주름의 억제 효과가 발생하지 않는다고 생각된다.

요컨대, Wz 가 0.00010 ㎜ 미만인 작은 굴곡은, 주름의 억제 효과가 적고, Wz 가 0.00200 ㎜ 를 초과해도 주름이 발생하기 쉬워진다.

상기 단면 곡선 (S) 으로부터, λc = 0.25 ㎜ 에서 장파장 성분을 컷오프하여 조도 곡선을 구했을 때, 그 조도 곡선으로부터 계산되는 산술 평균 조도 (Ra) 가 0.01 ∼ 0.1 ㎛ 이고, 최대 높이 조도 (Rz) 가 0.1 ∼ 0.8 ㎛ 인 것이 바람직하다.

Ra 또는 Rz 가 상기 범위 미만이면, 동박 표면이 지나치게 평활하고 수지층과의 밀착성이 저하되는 경우가 있다. Ra 또는 Rz 가 상기 범위를 초과하면, 동박의 두께 (3 ∼ 8 ㎛) 에 대해 Ra 또는 Rz 가 10 ％ 를 초과하여 커지기 때문에, 동박의 두께의 정밀도가 저하되어 CCL 이나 FPC 용도에 적합하지 않은 경우가 있다.

또한, Ra 및 Rz 도 상기 단면 곡선 (S) 으로부터 산출하므로, Ra 및 Rz 는 TD 방향을 따른 값이다.

본 발명의 압연 동박은, 통상, 열간 압연 및 면삭 후, 냉간 압연과 어닐링을 수 회 (통상, 2 회 정도) 반복하고, 이어서 최종 재결정 어닐링한 후, 최종 냉간 압연하여 원하는 박 두께로 제조할 수 있다. 또한, 동박을 탈지한 후에, 수지층과의 밀착성을 확보하기 위해서 편면 (수지층과의 적층면) 에 조화 도금하고, 추가로 방청 처리를 실시하고, 구리 피복 적층판에 사용할 수 있다.

또한, 최종 냉간 압연 공정에 있어서의 가공도가 높을수록, 변형 제거 어닐링이 가볍게 마무리되는데, 개개의 재결정립이 커지기 쉽다. 이 관점에서, 최종 냉간 압연 공정에 있어서의 가공도는, 통상 95 ％ 이상 99.9 ％ 이하, 바람직하게는 96 ％ 이상 99 ％ 이하이다.

또, 전해 동박으로 할 수도 있다.

본 발명의 구리 피복 적층판은, 수지층의 양면 또는 편면에, 상기한 특성을 갖는 동박을 적층하여 이루어진다. 수지층은 프린트 배선판 등에 적용 가능한 특성을 갖는 것이면 특별히 제한을 받지 않지만, 예를 들어, FPC 용으로 폴리에스테르 필름이나 폴리이미드 필름, 액정 폴리머 (LCP) 필름, 테플론 (등록상표) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 등을 사용할 수 있다.

수지층 자체가 다층이어도 된다. 또, 리지드 PWB 용으로 종이 기재 페놀 수지, 종이 기재 에폭시 수지, 합성 섬유포 기재 에폭시 수지, 유리포·종이 복합 기재 에폭시 수지, 유리포·유리 부직포 복합 기재 에폭시 수지 및 유리포 기재 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다.

동박과 수지의 적층 방법은, 리지드 PWB 용의 경우, 유리포 등의 기재에 수지를 함침시키고, 수지를 반경화 상태까지 경화시킨 프리프레그를 준비하고, 동박을 프리프레그에 겹쳐 가열 가압시키는 방법을 들 수 있다. FPC 의 경우, 폴리이미드 필름 등의 수지층에 접착제를 개재하여 동박을 접착하고, 또는 접착제를 사용하지 않고 고온 고압하에서 동박을 적층 접착하여 구리 피복 적층판을 제조할 수 있다.

예를 들어 라미네이트 처리의 조건으로는, 일본 공개특허공보 2011-148192호에 기재되어 있는 바와 같이, 미리 접착력이 있는 열가소성 폴리이미드를 도포한 폴리이미드 필름과 동박을 겹쳐 가열 롤 등을 통과시켜 압착하는 라미네이트법으로 불리는 방법이나, 동박에 액체상의 수지를 도포하여 동박 상에서 건조시키는 캐스트법으로 불리는 방법에 의해 제조할 수 있다. 이들 방법으로 얻어진 플렉시블 구리 피복 적층판은 2 층 플렉시블 구리 피복 적층판으로 불리고 있다. 또, 에폭시계 등의 접착제로 동박과 폴리이미드 필름을 접착한 3 층 플렉시블 구리 피복 적층판으로 해도 된다.

수지 (층) 의 두께는 특별히 제한을 받는 것은 아니지만, 일반적으로 9 ∼ 50 ㎛ 정도의 것이 사용된다. 또, 수지의 두께가 50 ㎛ 이상인 두꺼운 것도 사용되는 경우가 있다. 수지의 두께의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 150 ㎛ 이다.

본 발명의 구리 피복 적층판은 각종 플렉시블 프린트 기판 (프린트 배선판 (PWB)) 에 사용 가능하다. 프린트 배선판으로는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 도체 패턴의 층수의 관점에서는 편면 PWB, 양면 PWB, 다층 PWB (3 층 이상) 에 적용 가능하고 ; 절연 기판 재료의 종류의 관점에서는 리지드 PWB, 플렉시블 PWB (FPC), 리지드·플렉스 PWB 에 적용 가능하다.

(실시예 1)

＜압연 동박의 제조＞

표 1 에 나타내는 조성의 원소를 첨가한 터프 피치동 또는 무산소동을 원료로 하여 두께 100 ㎜ 의 잉곳을 주조하고, 800 ℃ 이상에서 두께 10 ㎜ 까지 열간 압연을 실시하고, 표면의 산화 스케일을 면삭하였다. 그 후, 냉간 압연과 어닐링을 반복하고, 0.5 ㎜ 의 두께의 압연판 코일을 얻었다.

그 후, 두께 20 ㎛ 가 된 후의 냉간 압연에 있어서, 세라믹 소결체의 롤이며, 그 축 방향의 표면의 Wsm 이 2.5 ∼ 20 ㎜ 의 사이에서 상이한 압연 롤로 압연하였다. 이 압연 롤의 상기 방향의 표면의 Ra 를 0.04 ∼ 0.1 ㎛ 로 하였다.

또한, 비교예 1, 3 은, 두께 20 ㎛ 가 된 후의 냉간 압연에 있어서, 초강 (超鋼) 롤을 압연 롤로 사용하고, 최종 두께로 마무리하였다. 비교예 3 의 초강 롤의 상기 방향의 Ra 를 0.03 ㎛ 로 하였다.

비교예 2 는, 두께 20 ㎛ 가 된 후의 냉간 압연에 있어서, 세라믹 소결체의 롤이며, 그 상기 방향의 표면의 Wsm 이 20 ㎜ 를 초과한 압연 롤을 사용하였다. 이 압연 롤의 상기 방향의 Ra 를 0.04 ∼ 0.1 ㎛ 로 하였다.

또한, 표 1 의 조성의 란의 「OFC-100 ppmAg」는, JIS-H3100 (C1020) 의 무산소동 OFC 에 100 질량ppm 의 Ag 를 첨가한 것을 의미한다. 또, 「TPC-200 ppmAg」는, JIS-H3100 (C1100) 의 터프 피치동 (TPC) 에 200 질량ppm 의 Ag 를 첨가한 것을 의미한다. 다른 첨가량의 경우도 동일하다.

＜동박의 표면 성상＞

얻어진 동박 (도금 없음) 의 표면에 대해, 도 2 에 나타내는 바와 같이 하여, 3 차원 형상 측정기 (키엔스사 제조, 제품명 : 원숏 3D 형상 측정기 VR-3200) 를 사용하여 단면 곡선 (S) 을 측정하였다. 그리고, 동 측정기에 부속된 소프트 웨어로, Wsm, Wz 를 취득하였다.

단면 곡선 (S), 굴곡 곡선, 조도 곡선은, JIS-B0601 (2013) 에 따라 상기 서술한 바와 같이 하여 구하였다. Wsm, Wz 도 JIS-B0601 (2013) 에 따라 상기 서술한 바와 같이 하여 구하였다.

Ra, Rz 는, 접촉식 표면 조도계 (고사카 연구소 제조, 제품명 : SE-3400) 를 사용하여 측정하였다. Ra, Rz 는 JIS-B0601 (2013) 에 따라, 상기 서술한 바와 같이 하여 계산한다.

＜동박의 두께＞

중량법으로 IPC-TM-650 에 준거하여 측정하였다.

＜라미네이트시의 주름 발생의 유무＞

열롤 라미네이트기를 사용하고, 폴리이미드 필름의 양면에 각각 동박을 겹쳐 1 쌍의 가열한 롤 사이에 보내고, 열압착하여 라미네이트하고, 2 층 양면 구리 피복 적층판을 제조하였다. 롤의 가열 온도를 350 ℃ 로 하고, 롤의 압착 압력, 동박과 폴리이미드 필름의 이송 속도 및 텐션값은 동일하게 하였다.

열압착 후의 2 층 양면 구리 피복 적층판에 있어서의 표리의 동박의 주름의 유무를 육안으로 확인하고, 이하의 기준으로 평가하였다. 평가가 ◎, ○ 이면 라미네이트시의 주름 발생을 유효하게 억제할 수 있다.

◎ : 표리의 어느 동박에도 주름이 발생하지 않은 것

○ : 광을 쬐는 방식에 따라서는, 표리의 어느 것에 육안으로 확인할 수 있는 엷은 주름이 발생한 것

× : 광을 쬐는 방식에 상관 없이 표리의 적어도 어느 것에서 분명하게 육안으로 확인할 수 있는 주름이 발생한 것

＜굴곡성＞

먼저, 동박의 편면에, 이하의 조화 처리 도금 (국제 특허 공개 2013108414) 을 실시하였다.

조화 처리 도금 : 3 원계 구리-코발트-니켈 합금 도금

도금욕 조성 : Cu 10 ∼ 20 g/ℓ, Co 1 ∼ 10 g/ℓ, Ni 1 ∼ 10 g/ℓ

도금욕 pH : 1 ∼ 4

도금 온도 : 40 ∼ 50 ℃

도금 전류 밀도 : 20 ∼ 30 A/d㎡

도금 전해 시간 : 1 ∼ 5 초

다음으로, 시판되는 두께 12.5 ㎛ 의 폴리이미드 필름 (우베 흥산사 제조의 유피렉스 VT) 의 양면에, 각각 상기 동박의 조화 처리면을 맞추어 적층한 후, 열압착하여 양면 CCL 을 제조하였다. 이 CCL 에 대해, 편면의 동박을 모두 에칭으로 제거한 후, 반대면의 동박에 에칭에 의해 회로폭 0.3 ㎜, 스페이스폭 0.3 ㎜ 의 회로 패턴을 형성하였다. 그 후, 이 회로에 두께 25 ㎛ 의 커버레이 필름을 피복하여 FPC 로 가공하였다.

이 FPC 에 대해, 슬라이드 굴곡 시험을 실시하여 굴곡성을 평가하였다. 구체적으로는, 슬라이딩 시험기 (응용 기연 산업 주식회사 제조, TK-107 형) 를 사용하고, 슬라이드 반경 (r) (㎜) 은 실시예 9 에 대해서는 r = 4 ㎜, 그 밖의 실시예 및 비교예에 대해서는 r = 0.72 ㎜ 로 하고, 어느 경우도 슬라이드 속도 120 회/분으로 FPC 를 굴곡시켰다.

이하의 기준으로 평가하였다. 평가가 ◎, ○ 이면 굴곡성이 우수하다.

◎ : 시험 전에 비해 동박의 회로의 전기 저항이 5 ％ 증가했을 때의 굴곡 횟수가 10 만회 이상

○ : 시험 전에 비해 동박의 회로의 전기 저항이 10 ％ 증가했을 때의 굴곡 횟수가 10 만회 이상

× : 시험 전에 비해 동박의 회로의 전기 저항이 10 ％ 증가했을 때의 굴곡 횟수가 10 만회 미만

＜밀착성＞

상기 굴곡성의 평가에 사용한 것과 동일하게 하여, 양면 CCL 을 제조하였다. 이 CCL 에 대해, 편면의 동박을 모두 에칭으로 제거한 후, 반대면의 동박에, 하기의 회로 패턴을 형성하였다. 그 후, JIS-C6471 (1995) 에 규정하는 「동박의 박리 강도」방법 A 에 따라 측정하고, 밀착성을 평가하였다. 또한, 양면 CCL 의 치수 및 동박에 형성하는 회로 패턴은, JIS-C6471 (1995) 의 부도 (付圖) 4 에 따랐다.

이하의 기준으로 평가하였다. 평가가 ○ 이면 굴곡성이 우수하다.

○ : 0.7 kN/m 이상

× : 0.7 kN/m 미만

얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 로부터 분명한 바와 같이, Wsm 이 2.5 ∼ 20.0 ㎜ 인 각 실시예의 경우, 두께가 얇아도 CCL 제조시의 라미네이트 처리에 있어서의 동박의 주름의 발생을 억제할 수 있었다. 또, CCL 의 굴곡성, 밀착성도 우수했다.

특히, Wz 가 0.00010 ∼ 0.00200 ㎜ 인 실시예 1 ∼ 16 의 경우, 그 밖의 실시예에 비해, 라미네이트 처리에 있어서의 동박의 주름의 발생을 더욱 유효하게 억제할 수 있었다.

한편, Wsm 이 2.5 ㎜ 미만인 비교예 1, 3, 및 Wsm 이 20.0 ㎜ 를 초과한 비교예 2 의 경우, CCL 제조시의 라미네이트 처리에 있어서의 동박에 주름이 현저하게 발생하였다.

또, 비교예 2 의 경우, Ra 및 Rz 가 규정 범위 미만이 되고, 동박 표면이 지나치게 평탄하고 밀착성도 저하되었다.

2 : 동박의 표면
L : TD 방향을 따른 50 ㎜ 의 길이
S : 단면 곡선

Claims

질량률로 99.90 ％ 이상의 구리를 포함하는 두께 3 ∼ 8 ㎛ 의 동박으로서,
JIS-B0601 (2013) 에 따라, TD 방향을 따른 50 ㎜ 의 길이의 표면의 단면 곡선으로부터, 윤곽 곡선 필터 λc = 2 ㎜, 윤곽 곡선 필터 λf = 25 ㎜ 의 조건에서 단파장 및 장파장 성분을 컷오프하여 굴곡 곡선을 구했을 때, 굴곡 곡선 요소의 평균 길이 (Wsm) 가 2.5 ∼ 20.0 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 동박.
제 1 항에 있어서,
상기 굴곡 곡선의 최대 높이 굴곡 (Wz) 이 0.00010 ∼ 0.00200 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 동박.
제 1 항에 있어서,
압연 동박으로서 Ag, Zn, Sn 및 P 의 군에서 선택되는 1 종 이상의 첨가 원소를 합계로 10 ∼ 2000 질량ppm 함유하는 것을 특징으로 하는 동박.
제 1 항에 있어서,
편면 또는 양면에 Cu, Ni, Zn 및 Co 의 군에서 선택되는 1 종 이상의 원소로 이루어지는 도금층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동박.
제 1 항에 있어서,
상기 단면 곡선으로부터, λc = 0.25 ㎜ 에서 장파장 성분을 컷오프하여 조도 곡선을 구했을 때, 그 조도 곡선으로부터 계산되는 산술 평균 조도 (Ra) 가 0.01 ∼ 0.1 ㎛ 이고, 최대 높이 조도 (Rz) 가 0.1 ∼ 0.8 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 동박.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 동박과, 수지층을 적층하여 이루어지는 구리 피복 적층판.
제 6 항에 기재된 구리 피복 적층판을 사용하고, 상기 동박에 회로를 형성하여 이루어지는 플렉시블 프린트 기판.
제 7 항에 기재된 플렉시블 프린트 기판을 사용한 전자 기기.