KR102049636B1

KR102049636B1 - 플렉시블 프린트 기판용 동박, 그것을 사용한 구리 피복 적층체, 플렉시블 프린트 기판, 및 전자 기기

Info

Publication number: KR102049636B1
Application number: KR1020170030413A
Authority: KR
Inventors: 신스케 반도
Original assignee: 제이엑스금속주식회사
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2019-11-28
Also published as: TW201802255A; JP2017179390A; CN107241856B; TWI637071B; CN107241856A; JP6328679B2; KR20170113104A

Abstract

(과제) 에칭성이 우수한 플렉시블 프린트 기판용 동박을 제공한다.
(해결 수단) 99.0 질량％ 이상의 Cu, 잔부 불가피적 불순물로 이루어지는 동박으로서, 평균 결정립경이 0.6 ∼ 4.3 ㎛, 또한 MD 방향의 인장 강도가 230 ∼ 287 ㎫ 이고, 과황산나트륨 농도 100 g/ℓ, 과산화수소 농도 35 g/ℓ 의 수용액 (액온 25 ℃) 에 420 초 침지한 후의 표면의 JIS B 0601-2001 에 기초하는 왜도 (Rsk) 를, MD 방향 및 CD 방향으로 각각 16 회 측정하고, 각 회의 측정값의 절대값을 평균한 값이 0.05 이하인 플렉시블 프린트 기판용 동박이다.

Description

플렉시블 프린트 기판용 동박, 그것을 사용한 구리 피복 적층체, 플렉시블 프린트 기판, 및 전자 기기{COPPER FOIL FOR FLEXIBLE PRINTED WIRING BOARD, COPPER-CLAD LAMINATE USING THE SAME, FLEXIBLE PRINTED WIRING BOARD AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 플렉시블 프린트 기판 등의 배선 부재에 사용하기에 바람직한 동박, 그것을 사용한 구리 피복 적층체, 플렉시블 배선판, 및 전자 기기에 관한 것이다.

플렉시블 프린트 기판 (플렉시블 배선판, 이하, 「FPC」라고 한다) 은 플렉시블성을 가지므로, 전자 회로의 절곡부나 가동부에 널리 사용되고 있다. 예를 들어, HDD 나 DVD 및 CD-ROM 등의 디스크 관련 기기의 가동부나, 폴더식 휴대 전화기의 절곡부 등에 FPC 가 사용되고 있다.

FPC 는 동박과 수지를 적층한 Copper Clad Laminate (구리 피복 적층체, 이하 CCL 이라고 한다) 를 에칭함으로서 배선을 형성하고, 그 위를 커버레이로 불리는 수지층에 의해 피복한 것이다. 커버레이를 적층하는 전단계에서, 동박과 커버레이의 밀착성을 향상시키기 위한 표면 개질 공정의 일환으로서, 동박 표면의 에칭이 실시된다. 또, 동박의 두께를 저감시켜 굴곡성을 향상시키기 위해, 소프트 에칭을 실시하는 경우도 있다.

FPC 에 사용되는 동박 중, 회로를 에칭 형성하기 위한 레지스트를 형성하는 면에는, 레지스트와의 밀착성을 부여하기 위해서 소프트 에칭이 실시된다. 소프트 에칭은, 동박 표면의 산화막을 제거함과 함께 표면을 평탄화하는 표면 처리이다. 그런데, 소프트 에칭시에, 압연 동박의 표면에 오목부가 생기는, dishdown 으로 불리는 문제가 발생한다. 이 dishdown 은, 압연 동박의 두께 방향으로 에칭 속도가 상이한 것에서 기인하여 표면이 요철이 되고, 레지스트 밀착성을 저하시키는 것이다. 그리고, 에칭 속도의 상이는, 압연 동박의 표면의 결정 방위에 따라 에칭 속도가 상이한 것에 의해 발생한다고 여겨지고 있다.

그래서, 다른 결정면과 비교하여 에칭 속도가 느린 (200) 면의 비율을 적게 하고, 소프트 에칭성을 개선한 압연 동박이 개발되고 있다 (특허문헌 1).

일본 공개특허공보 2014-77182호

그런데, 전자 기기의 소형, 박형, 고성능화에 수반하여, 이들 기기의 내부에 FPC 를 고밀도로 실장하는 것이 요구되고 있는데, 고밀도 실장을 실시하기 위해서는, 회로를 보다 미세화함과 함께, 소형화한 기기의 내부에 두께가 작은 FPC 를 절곡하여 수용하는 것이 필요하게 된다. 그리고, 회로의 미세화를 도모하기 위해서는, 회로를 에칭 형성하는 레지스트와 동박의 밀착성이 보다 더 요구된다. 요컨대, 동박과 레지스트의 밀착성이 낮으면, 동박과 포토레지스트 사이에 에칭액이 침입하고, 미세한 배선을 형성하는 것이 곤란해진다.

그러나, 종래의 동박의 경우, 소프트 에칭 후의 표면의 평탄화가 충분하다고는 할 수 없고, 회로의 미세화가 곤란하였다.

또, 전자 기기의 소형, 박형, 고성능화에 수반하여, FPC 의 회로폭, 스페이스폭도 20 ∼ 30 ㎛ 정도로 미세화되어 있고, 에칭에 의해 회로를 형성할 때에 에칭 팩터나 회로 직선성이 열화되기 쉬워진다는 문제가 있어, 이 해결도 요구되고 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 에칭성이 우수한 플렉시블 프린트 기판용 동박, 그것을 사용한 구리 피복 적층체, 플렉시블 프린트 기판, 및 전자 기기의 제공을 목적으로 한다.

본 발명자들은 여러 가지 검토한 결과, 동박의 결정립을 미세화하고, 또한 에칭 후의 동박의 왜도 (Rsk) 를 규정함으로써, 에칭성을 향상시킬 수 있는 것을 알아냈다. 단, 결정립을 지나치게 미세화하면 강도가 지나치게 높아져 굽힘 강성이 커지고, 스프링 백이 커져 플렉시블 프린트 기판 용도에 적합하지 않다. 따라서, 결정립경 및 인장 강도의 범위를 규정하였다.

또, 결정립경을, 최근의 FPC 의 20 ∼ 30 ㎛ 정도의 회로폭의 대략 1/10 정도로 미세화함으로써, 에칭에 의해 회로를 형성할 때의 에칭 팩터나 회로 직선성도 개선할 수 있다.

즉, 본 발명의 플렉시블 프린트 기판용 동박은, 99.0 질량％ 이상의 Cu, 잔부 불가피적 불순물로 이루어지는 동박으로서, 평균 결정립경이 0.6 ∼ 4.3 ㎛, 또한 MD 방향의 인장 강도가 230 ∼ 287 ㎫ 이고, 과황산나트륨 농도 100 g/ℓ, 과산화수소 농도 35 g/ℓ 의 수용액 (액온 25 ℃) 에 420 초 침지한 후의 표면의 JIS B 0601-2001 에 기초하는 왜도 (Rsk) 를, MD 방향 및 CD 방향으로 각각 16 회 측정하고, 각 회의 측정값의 절대값을 평균한 값이 0.05 이하이다.

본 발명의 플렉시블 프린트 기판용 동박은, JIS-H3100 (C1100) 에 규격하는 터프 피치동 또는 JIS-H3100 (C1011) 의 무산소동으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 플렉시블 프린트 기판용 동박은, 추가로 P, Ti, Sn, Ni, Be, Zn, In 및 Mg 의 군에서 선택되는 1 종 이상의 첨가 원소를 합계로 0.003 ∼ 0.825 질량％ 함유하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 동박이 압연 동박이고, 300 ℃ 에서 30 분간의 열처리 후의 상기 평균 결정립경이 0.6 ∼ 4.3 ㎛, 상기 인장 강도가 230 ∼ 287 ㎫ 이고, 또한 그 열처리 후의 상기 왜도 (Rsk) 가 0.05 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 구리 피복 적층체는, 상기 플렉시블 프린트 기판용 동박과, 수지층을 적층하여 이루어진다.

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

상기 회로의 L/S 가 35/35 ∼ 10/10 (㎛/㎛) 인 것이 바람직하다. 또한, 회로의 L/S (라인 앤드 스페이스) 란, 회로를 구성하는 배선의 폭 (L : 라인) 과, 이웃하는 배선의 간격 (S : 스페이스) 의 비이다. L 은 회로 중의 L 의 최소값을 채용하고, S 는 회로 중의 S 의 최소값을 채용한다.

또한, L 및 S 는 10 ∼ 35 ㎛ 이면 되고, 양자가 동일한 값일 필요는 없다. 예를 들어, L/S = 20.5/35, 35/17 등의 값을 취할 수도 있다.

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

본 발명에 의하면, 에칭성이 우수한 플렉시블 프린트 기판용 동박이 얻어진다.

이하, 본 발명에 관련된 동박의 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 본 발명에 있어서 ％ 는 특별히 언급하지 않는 한, 질량％ 를 나타내는 것으로 한다.

＜조성＞

본 발명에 관련된 동박은, 99.0 질량％ 이상의 Cu, 잔부 불가피적 불순물로 이루어진다.

상기 서술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 동박의 재결정 후의 결정립을 미세화함으로써, 강도를 높이고, 또한 에칭성을 향상시키고 있다.

단, 상기한 순구리계의 조성의 경우, 결정립의 미세화가 곤란하기 때문에, 냉간 압연시의 초기에 1 회만 재결정 어닐링을 실시하고, 이후는 재결정 어닐링을 실시하지 않음으로써, 냉간 압연에 의해 가공 변형을 대량으로 도입하여 동적 재결정을 발생시켜 결정립의 미세화를 실현할 수 있다.

또, 냉간 압연에 있어서의 가공 변형을 크게 하기 위해서는, 최종 냉간 압연 (어닐링과 압연을 반복하는 공정 전체 중에서, 마지막 어닐링 후에 실시하는 마무리 압연) 에서의 가공도로서, η = ln (최종 냉간 압연 전의 판두께/최종 냉간 압연 후의 판두께) = 7.51 ∼ 8.00 으로 하면 바람직하다.

η 이 7.51 미만인 경우, 가공 변형이 균일하게 축적되지 않는, 요컨대 국소적으로 변형이 축적되기 때문에, 변형이 축적된 부위와 다른 부위에서 에칭 속도가 상이하다. 이 때문에, 소프트 에칭 후의 Rsk 의 절대값이 커지고, 에칭성이 열화된다. η 이 8.00 보다 큰 경우, 변형이 과잉으로 축적되어 결정립 성장의 구동력이 되고, 결정립이 조대해지는 경향이 있다. η = 7.75 ∼ 8.00 으로 하면 더욱 바람직하다.

또, 결정립을 미세화시키는 첨가 원소로서, 상기 조성에 대해, P, Ti, Sn, Ni, Be, Zn, In 및 Mg 의 군에서 선택되는 1 종 이상의 첨가 원소를 합계로 0.003 ∼ 0.825 질량％ 함유하면, 결정립의 미세화를 보다 용이하게 실현할 수 있다. 이들 첨가 원소는, 냉간 압연시에 전위 밀도를 증가시키므로, 결정립의 미세화를 보다 용이하게 실현할 수 있다. 또, 냉간 압연시의 초기에 1 회만 재결정 어닐링을 실시하고, 이후는 재결정 어닐링을 실시하지 않도록 하면, 냉간 압연에 의해 가공 변형을 대량으로 도입하여 동적 재결정을 발생시켜 결정립의 미세화를 더욱 확실하게 실현할 수 있다.

상기 첨가 원소의 합계 함유량이 0.003 질량％ 미만이면 결정립의 미세화가 곤란해지고, 0.825 질량％ 를 초과하면 도전율이 저하되는 경우가 있다. 또, 재결정 온도가 상승하여 수지와 적층했을 때에 재결정되지 않고, 강도가 지나치게 높아져 동박 및 CCL 의 절곡성이 열화되는 경우가 있다.

또한, 동박의 재결정 후의 결정립을 미세화하는 방법으로는, 첨가 원소를 추가하는 방법 외에, 중합 압연을 하는 방법, 전해 동박으로 전석 (電析) 을 할 때에 펄스 전류를 사용하는 방법, 또는 전해 동박에서 전해액에 티오우레아나 아교 등을 적당량 첨가하는 방법을 들 수 있다.

본 발명에 관련된 동박을, JIS-H3100 (C1100) 에 규격하는 터프 피치동 (TPC) 또는 JIS-H3100 (C1011) 의 무산소동 (OFC) 으로 이루어지는 조성으로 해도 된다.

또, 상기 TPC 또는 OFC 에 대해, 상기한 첨가 원소를 함유시켜 이루어지는 조성으로 해도 된다.

＜평균 결정립경＞

동박의 평균 결정립경이 0.6 ∼ 4.3 ㎛ 이다. 평균 결정립경이 0.6 ㎛ 미만이면, 강도가 지나치게 높아져 굽힘 강성이 커지고, 스프링 백이 커져 플렉시블 프린트 기판 용도에 적합하지 않다. 평균 결정립경이 4.3 ㎛ 를 초과하면, 결정립의 미세화가 실현되지 않고, 강도를 높여 절곡성을 향상시키는 것이 곤란해짐과 함께, 소프트 에칭성, 에칭 팩터나 회로 직선성이 열화되어 에칭성이 저하된다.

평균 결정립경의 측정은, 오차를 피하기 위해, 박 표면을 100 ㎛ × 100 ㎛ 의 시야에서 3 시야 이상을 관찰하여 실시한다. 박 표면의 관찰은, SIM (Scanning Ion Microscope) 또는 SEM (Scanning Electron Microscope) 을 사용하고, JIS H 0501 에 기초하여 평균 결정립경을 구할 수 있다.

단, 쌍정은, 별개의 결정립으로 간주하여 측정한다.

＜인장 강도 (TS)＞

동박의 인장 강도가 230 ∼ 287 ㎫ 이다. 상기 서술한 바와 같이, 결정립을 미세화함으로써 인장 강도가 향상된다. 인장 강도가 230 ㎫ 미만이면, 강도를 높이는 것이 곤란해진다. 인장 강도가 287 ㎫ 를 초과하면, 강도가 지나치게 높아져 굽힘 강성이 커지고, 스프링 백이 커져 플렉시블 프린트 기판 용도에 적합하지 않다.

인장 강도는, IPC-TM650 에 준거한 인장 시험에 의해, 시험편 폭 12.7 ㎜, 실온 (15 ∼ 35 ℃), 인장 속도 50.8 ㎜/min, 게이지 길이 50 ㎜ 이고, 동박의 압연 방향 (또는 MD 방향) 과 평행한 방향으로 인장 시험하였다.

＜왜도 (Rsk)＞

소프트 에칭성을 평가하는 지표로서, 에칭 후의 동박 표면의 JIS B 0601-2001 에 기초하는 왜도 (Rsk) 를 규정한다. 에칭 조건으로는, 동박과 레지스트의 밀착성을 부여하기 위한 소프트 에칭을 모의하고, 과황산나트륨 농도 100 g/ℓ, 과산화수소 농도 35 g/ℓ 의 수용액 (액온 25 ℃) 에 420 초 동박을 침지하는 것으로 한다.

왜도 (Rsk) 는, 제곱 평균 제곱근 높이 (Rq) 의 세제곱에 의해 무차원화한 기준 길이에 있어서의 Z(x) 세제곱 평균을 나타낸 것이다.

제곱 평균 제곱근 높이 (Rq) 는, JIS B 0601 (2001) 에 준거한 비접촉식 조도계에 의한 표면 조도 측정에 있어서의, 요철의 정도를 나타내는 지표이고, 하기 (A) 식으로 나타내고, 표면 조도의 Z 축 방향의 요철 (산의) 높이로서, 기준 길이 (lr) 에 있어서의 산의 높이 Z(x) 의 제곱 평균 제곱근이다.

기준 길이 (lr) 에 있어서의 산의 높이의 제곱 평균 제곱근 높이 (Rq) :

왜도 (Rsk) 는, 제곱 평균 제곱근 높이 (Rq) 를 사용하여, 이하의 (B) 식으로 나타낸다.

동박 표면의 왜도 (Rsk) 는, 동박 표면의 요철면의 평균면을 중심으로 했을 때의, 동박 표면의 요철의 대칭성을 나타내는 지표이다. 따라서, Rsk 의 절대값이 0 에 가까울수록, 요철의 산과 골이 대칭이며, 필 강도 (IPC-TM-650 에 준거한 필 강도 (접착 강도)) 가 높아져 수지와 양호하게 접착하기 때문에, 소프트 에칭성이 우수하다. 또, Rsk ＜ 0 이면 높이 분포가 평균면에 대해 상측으로 치우쳐 있고, Rsk ＞ 0 이면 높이 분포가 평균면에 대해 하측으로 치우쳐 있다고 할 수 있다. 상측에 대한 치우침이 클 때는 동박 표면이 볼록 형태로 되어 있기 때문에 동박 내부에서의 난반사가 커지고, 레지스트를 동박에 첩부한 후에 노광하여 에칭 제거한 경우, 회로 직선성이나 에칭 팩터의 정밀도가 악화된다. 하측에 대한 치우침이 클 때, 동박 표면이 오목 형태로 되어 있고, 광원으로부터 광을 조사하면 동박 표면에서의 난반사가 커지고, 레지스트를 동박에 첩부한 후에 노광하여 에칭 제거한 경우, 회로 직선성이나 에칭 팩터의 정밀도가 악화된다. 또, Rsk 의 절대값이 0 에 가까울수록, 요철의 산과 골이 대칭이기 때문에, 전자력선의 흐트러짐이 높이 방향에서 발생하지 않으므로 고주파 전송 특성이 좋다.

이와 같은 것으로부터, 본 발명의 동박은, 왜도 (Rsk) 를, MD 방향 및 CD 방향으로 각각 16 회 측정하고, 각 회의 측정값의 절대값을 평균한 값을 Rsk 로서 채용한다.

MD (Machine Direction) 방향은, 압연 동박의 경우에는 압연 평행 방향이고, 전해 동박에서는 제조시의 스트립의 흐름 방향이다. CD (Cross Machine Direction) 방향은, 압연 동박의 경우에는 압연 직각 방향이고, 전해 동박에서는 흐름 방향에 수직인 방향이다.

실제의 동박은, MD 방향 및 CD 방향으로 잘라 내어져 CCL 에 사용되므로, MD 방향 및 CD 방향의 Rsk 를 측정한다.

동박 표면의 Rsk 의 절대값을 0.05 이하로 규정함으로써, 필 강도가 높아져 수지와의 밀착성이 우수하고, 또한 레지스트로 동박을 에칭 제거한 후의 회로의 직선성이나 에칭 팩터의 정밀도가 높아지므로, 소프트 에칭성이 향상된다.

Rsk 의 절대값이 0.050 을 초과하면 수지와의 밀착성은 향상되지만, 표면의 요철이 현저해져 레지스트로 동박을 에칭 제거한 후의 회로의 직선성의 정밀도가 저하되고, 소프트 에칭성이 열등하다.

Rsk 의 절대값의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.001 이다. Rsk 의 절대값을 0.001 미만으로 하는 것은 공업적으로 곤란하다.

＜300 ℃ 에서 30 분간의 열처리＞

동박을 300 ℃ 에서 30 분간의 열처리 후의 평균 결정립경이 0.6 ∼ 4.3 ㎛, MD 방향의 인장 강도가 230 ∼ 287 ㎫ 또한 그 열처리 후의 왜도 (Rsk) 가 0.05 이하이어도 된다.

본 발명에 관련된 동박은 플렉시블 프린트 기판에 사용되고, 그 때, 동박과 수지를 적층한 CCL 은, 200 ∼ 400 ℃ 에서 수지를 경화시키기 위한 열처리를 실시하기 때문에, 재결정에 의해 결정립이 조대화될 가능성이 있다.

또, 동박과 수지를 적층한 CCL 은, 200 ∼ 400 ℃ 에서 수지를 경화시키기 위한 열처리를 실시한다. 요컨대, 실제의 소프트 에칭은, 이 열처리를 실시한 동박에 대해 실시된다.

따라서, 수지와 적층하기 전후에서, 동박의 평균 결정립경 및 인장 강도가 바뀐다. 그래서, 본원의 청구항 1 에 관련된 플렉시블 프린트 기판용 동박은, 수지와 적층 후의 구리 피복 적층체가 된 후의, 수지의 경화 열처리를 받은 상태의 동박을 규정하고 있다.

한편, 본원의 청구항 4 에 관련된 플렉시블 프린트 기판용 동박은, 수지와 적층하기 전의 동박에 상기 열처리를 실시했을 때의 상태를 규정하고 있다. 이 300 ℃ 에서 30 분간의 열처리는, CCL 의 적층시에 수지를 경화 열처리시키는 온도 조건을 모방한 것이다.

또한, 열처리의 분위기는 특별히 한정되지 않고, 대기하이어도 되고, Ar, 질소 등의 불활성 가스 분위기이어도 된다.

본 발명의 동박은, 예를 들어 이하와 같이 하여 제조할 수 있다. 먼저, 구리 잉곳에 상기 첨가물을 첨가하여 용해, 주조한 후, 열간 압연하고, 냉간 압연과 어닐링을 실시하고, 상기 서술한 최종 냉간 압연을 실시함으로써 박을 제조할 수 있다.

＜구리 피복 적층체 및 플렉시블 프린트 기판＞

또, 본 발명의 동박에 (1) 수지 전구체 (예를 들어 바니시로 불리는 폴리이미드 전구체) 를 캐스팅하여 열을 가하여 중합시키는 것, (2) 베이스 필름과 동종의 열가소성 접착제를 사용하여 베이스 필름을 본 발명의 동박에 라미네이트함으로써, 동박과 수지 기재의 2 층으로 이루어지는 구리 피복 적층체 (CCL) 가 얻어진다. 또, 본 발명의 동박에 접착제를 도착 (塗着) 한 베이스 필름을 라미네이트함으로써, 동박과 수지 기재와 그 사이의 접착층의 3 층으로 이루어지는 구리 피복 적층체 (CCL) 가 얻어진다. 이들 CCL 제조시에 동박이 열처리되어 재결정화된다.

이들에 포토리소그래피 기술을 사용하여 회로를 형성하고, 필요에 따라 회로에 도금을 실시하고, 커버레이 필름을 라미네이트함으로써 플렉시블 프린트 기판 (플렉시블 배선판) 이 얻어진다.

따라서, 본 발명의 구리 피복 적층체는, 동박과 수지층을 적층하여 이루어진다. 또, 본 발명의 플렉시블 프린트 기판은, 구리 피복 적층체의 동박에 회로를 형성하여 이루어진다.

수지층으로는, PET (폴리에틸렌테레프탈레이트), PI (폴리이미드), LCP (액정 폴리머), PEN (폴리에틸렌나프탈레이트) 을 들 수 있는데 이것에 한정되지 않는다. 또, 수지층으로서, 이들 수지 필름을 사용해도 된다.

수지층과 동박의 적층 방법으로는, 동박의 표면에 수지층이 되는 재료를 도포하여 가열 성막해도 된다. 또, 수지층으로서 수지 필름을 사용하고, 수지 필름과 동박 사이에 이하의 접착제를 사용해도 되고, 접착제를 사용하지 않고 수지 필름을 동박에 열압착해도 된다. 단, 수지 필름에 여분의 열을 가하지 않는다는 점에서는, 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

수지층으로서 필름을 사용한 경우, 이 필름을, 접착제층을 개재하여 동박에 적층하면 된다. 이 경우, 필름과 동 성분의 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수지층으로서 폴리이미드 필름을 사용하는 경우에는, 접착제층도 폴리이미드계 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 말하는 폴리이미드 접착제란 이미드 결합을 포함하는 접착제를 가리키고, 폴리에테르이미드 등도 포함한다.

또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 또, 본 발명의 작용 효과를 발휘하는 한, 상기 실시형태에 있어서의 구리 합금이 그 밖의 성분을 함유해도 된다.

예를 들어, 동박의 표면에, 조화 처리, 방청 처리, 내열 처리, 또는 이들의 조합에 의한 표면 처리를 실시해도 된다.

(실시예)

다음으로, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 순도 99.9 ％ 이상의 전기 구리에, 표 1 에 나타내는 원소를 각각 첨가하고, Ar 분위기에서 주조하여 주괴를 얻었다. 주괴 중의 산소 함유량은 15 ppm 미만이었다. 이 주괴를 900 ℃ 에서 균질화 어닐링 후, 열간 압연 및 냉간 압연을 실시하고 두께 31 ∼ 51 ㎜ 로 한 후, 1 회의 어닐링을 실시한 후에 표면을 면삭하여, 표 1 에 나타내는 가공도 (η) 로 최종 냉간 압연을 하여 최종 두께 17 ㎛ 의 동박 샘플을 얻었다.

＜A. 동박 샘플의 평가＞

1. 도전율

상기 각 동박 샘플에 대해, 대기하, 300 ℃ 에서 30 분간의 열처리 (CCL 의 적층시에 수지를 경화 열처리시키는 온도 조건을 모의) 를 실시한 후, JIS H 0505 에 기초하여 4 단자법에 의해, 25 ℃ 의 도전율 (％IACS) 을 측정하였다.

도전율이 75 ％IACS 이상이면 도전성이 양호하다.

2. 입경

상기 열처리 후의 각 동박 샘플 표면을 SEM (Scanning Electron Microscope) 을 사용하여 관찰하고, JIS H 0501 에 기초하여 평균 입경을 구하였다. 단, 쌍정은, 별개의 결정립으로 간주하여 측정을 실시하였다. 측정 영역은, 표면의 100 ㎛ × 100 ㎛ 로 하였다.

3. 동박의 인장 강도

상기 열처리 후의 각 동박 샘플에 대해, IPC-TM650 에 준거한 인장 시험에 의해 상기 조건에서 인장 강도를 측정하였다.

＜B. CCL 의 평가＞

4. CCL (구리 피복 적층판) 의 제조

최종 냉간 압연 후에 상기 열처리를 실시하지 않는 동박 샘플 (열처리 전의 동박) 의 편면에 구리 조화 도금을 실시하였다. 구리 조화 도금욕으로서 Cu : 10 - 25 g/ℓ, 황산 : 20 - 100 g/ℓ 의 조성을 사용하고, 욕온 20 - 40 ℃, 전류 밀도 30 - 70 A/dm² 로 1 - 5 초 전기 도금하고, 구리 부착량을 20 g/dm² 로 하였다.

동박 샘플의 조화 도금면을, 양면 접착제가 부착된 폴리이미드 필름 (우베 흥산 주식회사 제조의 제품명 「유피렉스 VT」, 두께 25 ㎛) 의 각 접착면에 각각 적층하고, 가열 프레스 (4 ㎫) 로 300 ℃ × 30 분의 열처리를 가하여 첩합 (貼合) 시키고, 폴리이미드 필름의 양면에 각각 동박이 적층된 CCL 샘플을 얻었다.

5. 왜도 (Rsk)

과황산나트륨 농도 100 g/ℓ, 과산화수소 농도 35 g/ℓ 의 수용액 (액온 25 ℃) 에, 상기 CCL 을 420 초 침지하여 소프트 에칭을 실시하였다. 소프트 에칭 후의 동박 표면의 JIS B 0601-2001 에 기초하는 왜도 (Rsk) 를, 압연 평행 방향 및 압연 직각 방향으로, 각각 측정 장소를 바꾸어 16 회 (합계 32 회) 측정하고, 각 회의 측정값의 절대값을 평균한 값을 구하였다.

6. 에칭성

상기 CCL 샘플의 동박 부분에 L/S (라인/스페이스) = 35/35 ㎛, 35/35 ㎛, 25/25 ㎛, 20/20 ㎛, 및 10/10 ㎛ 의 단책상의 회로를 형성하였다. 비교로서, 시판되는 압연 동박 (터프 피치 동박, 17 ㎛ 두께) 과 동일하게 회로를 형성하였다. 그리고, 에칭 팩터 (회로의 (에칭 깊이/상하의 평균 에칭 폭) 으로 나타내는 비), 및 회로의 직선성을 현미경으로 육안 판정하고, 이하의 기준으로 평가하였다. 평가가 ○ 이면 좋다.

○ : 시판되는 압연 동박에 비해 에칭 팩터 및 회로의 직선성이 양호

△ : 시판되는 압연 동박에 비해 에칭 팩터 및 회로의 직선성이 동등

× : 시판되는 압연 동박에 비해 에칭 팩터 및 회로의 직선성이 열등하다

7. 고주파 전송 특성

상기한 CCL 의 편면의 동박 부분에, 임피던스 50 Ω, 길이 100 ㎜ 의 마이크로 스트립 라인을 에칭 형성하고, 실시예로 하였다. 또한, CCL 의 반대측의 동박은 에칭하지 않고, GND 가 된다.

비교예로서, 시판되는 압연 동박 (터프 피치 동박, 17 ㎛ 두께) 으로부터 동일하게 CCL 을 제조하고, CCL 의 편측의 동박 부분에 상기 마이크로 스트립 라인을 형성하였다.

그리고, 네트워크 애널라이저를 사용하여, 마이크로 스트립 라인의 S 파라미터 (Scattering Parameter) 인 S21 을 60 GHz 로 측정하였다. S21 은, 포트 (1) 에 입사한 신호 A 와, 포트 (2) 에 전송한 신호 B 를 사용하여, 이하의 (C) 식으로 나타낸다.

S21 의 절대값이 작을수록 (S21 은 반드시 마이너스가 된다), 전송 손실이 작고 전송 특성이 우수한 것을 나타낸다. 따라서, 이하의 기준으로 회로의 전송 특성 (전송 손실) 을 평가하였다. 평가가 ○ 이면 전송 특성이 우수하다.

○ : ｛(시판되는 압연 동박의 S21 의 절대값) - (실시예의 S21 의 절대값)｝ ≥ 5 dB/㎜ 이상

△ : 5 dB/㎜＞｛(시판되는 압연 동박의 S21 의 절대값) - (실시예의 S21 의 절대값)｝＞ -5 dB/㎜

× : -5 dB/㎜ ≥ ｛(시판되는 압연 동박의 S21 의 절대값) - (실시예의 S21 의 절대값)｝

얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 로부터 분명한 바와 같이, 동박의 평균 결정립경이 0.6 ∼ 4.3 ㎛, 또한 인장 강도가 230 ∼ 287 ㎫, 왜도 (Rsk) 의 절대값이 0.05 이하인 각 실시예의 경우, 소프트 에칭성을 포함하는 에칭성이 우수하고, 고주파 전송 특성도 우수했다. 또한, 실시예 1 은 최종 냉간 압연의 마지막 1 패스로 중합 압연을 실시하였다.

한편, 최종 냉간 압연에서의 가공도 (η) 가 7.51 미만인 비교예 1, 3 의 경우, 동박의 평균 결정립경이 4.3 ㎛ 를 초과하여 조대화되고, 인장 강도가 230 ㎫ 미만이 되고, 왜도 (Rsk) 의 절대값이 0.05 보다 커졌다. 그 결과, 소프트 에칭성을 포함하는 에칭성이 열등하고, 고주파 전송 특성도 열등했다.

또, 최종 냉간 압연에서의 가공도 (η) 가 7.51 미만이지만, 3.5 이상인 비교예 4 의 경우, 왜도 (Rsk) 가 0.05 보다 크고, 소프트 에칭성을 포함하는 에칭성이 열등하고, 고주파 전송 특성도 열등했다.

단, 비교예 4 의 경우, 동박의 평균 결정립경은 4.3 ㎛ 이하이고, 인장 강도도 230 ㎫ 이상이 되었다. 이 이유는 이하와 같이 생각된다. 요컨대, η 가 3.5 미만인 비교예 1, 3 의 경우, 최종 냉간 압연 가공시의 변형의 축적이 작고, 재결정립의 핵이 적어지므로, 재결정립이 조대해졌다. 한편, η 가 3.5 이상인 비교예 4 의 경우, 최종 냉간 압연 가공시에 적당히 변형이 축적되고, 재결정립이 미세해졌지만, 변형이 국소적으로 존재하기 때문에 Rsk 가 커졌다. 그리고, η 가 7.51 이상이 되면, 축적되는 변형량이 더욱 많아지고, 변형이 균일하게 존재하기 때문에, Rsk 가 작아진다고 생각된다.

또, 최종 냉간 압연에서의 가공도 (η) 가 8.00 보다 큰 비교예 5 의 경우도, 동박의 평균 결정립경이 4.3 ㎛ 를 초과하여 조대화되고, 인장 강도가 230 ㎫ 미만이 되고, 왜도 (Rsk) 의 절대값이 0.05 보다 커졌다. 그 결과, 소프트 에칭성을 포함하는 에칭성이 열등하고, 고주파 전송 특성도 열등했다.

첨가 원소의 합계 함유량이 상한값을 초과한 비교예 2 의 경우, 도전율이 열등했다.

Claims

99.0 질량％ 이상의 Cu, 잔부 불가피적 불순물로 이루어지는 동박으로서,
평균 결정립경이 0.6 ∼ 4.3 ㎛, 또한 MD 방향의 인장 강도가 230 ∼ 287 ㎫ 이고,
과황산나트륨 농도 100 g/ℓ, 과산화수소 농도 35 g/ℓ 의 수용액 (액온 25 ℃) 에 420 초 침지한 후의 표면의 JIS B 0601-2001 에 기초하는 왜도 (Rsk) 를, MD 방향 및 CD 방향으로 각각 16 회 측정하고, 각 회의 측정값의 절대값을 평균한 값이 0.05 이하인 플렉시블 프린트 기판용 동박.
제 1 항에 있어서,
JIS-H3100 (C1100) 에 규격하는 터프 피치동 또는 JIS-H3100 (C1011) 의 무산소동으로 이루어지는 플렉시블 프린트 기판용 동박.
제 1 항에 있어서,
추가로 P, Ti, Sn, Ni, Be, Zn, In 및 Mg 의 군에서 선택되는 1 종 이상의 첨가 원소를 합계로 0.003 ∼ 0.825 질량％ 함유하여 이루어지는 플렉시블 프린트 기판용 동박.
제 1 항에 있어서,
상기 동박이 압연 동박이고,
300 ℃ 에서 30 분간의 열처리 후의 상기 평균 결정립경이 0.6 ∼ 4.3 ㎛, 상기 인장 강도가 230 ∼ 287 ㎫ 이고, 또한 그 열처리 후의 상기 왜도 (Rsk) 가 0.05 이하인 플렉시블 프린트 기판용 동박.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 플렉시블 프린트 기판용 동박과, 수지층을 적층하여 이루어지는 구리 피복 적층체.
제 5 항에 기재된 구리 피복 적층체를 사용하고, 상기 동박에 회로를 형성하여 이루어지는 플렉시블 프린트 기판.
제 6 항에 있어서,
상기 회로의 L/S 가 35/35 ∼ 10/10 (㎛/㎛) 인 플렉시블 프린트 기판.
제 6 항에 기재된 플렉시블 프린트 기판을 사용한 전자 기기.