KR102078897B1 - 표면 처리 전해 동박, 적층판, 및 프린트 배선판 - Google Patents

Abstract

파인 피치화가 가능하고 또한 수지와의 밀착 신뢰성이 우수한 표면 처리 전해 동박, 적층판, 및 프린트 배선판을 제공한다. 촉침식 조도계를 사용하여 측정되는 동박의 조면의 조도 (Rz) 가 2.0 ㎛ 이하이고, 상기 조면의 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 가 2 ∼ 4 인 표면 처리 전해 동박.

Description

표면 처리 전해 동박, 적층판, 및 프린트 배선판{SURFACE-TREATED ELECTROLYTIC COPPER FOIL, LAMINATE, AND PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 표면 처리 전해 동박, 적층판, 및 프린트 배선판에 관한 것이다.

프린트 배선판은 지난 반세기에 걸쳐 큰 진전을 이뤄, 오늘날에 와서는 거의 모든 전자 기기에 사용되기에 이르렀다. 최근의 전자 기기의 소형화, 고성능화 요구의 증대에 따라 탑재 부품의 고밀도 실장화나 신호의 고주파화가 진전되고, 프린트 배선판에 대해 도체 패턴의 미세화 (파인 피치화) 나 고주파 대응 등이 요구되고 있다.

프린트 배선판에 대한 도체 패턴의 파인 피치는, 동박 조화 처리면의 조도가 낮을수록 양호하게 형성된다. 그 때문에, 최근의 도체 패턴의 파인 피치화에 따라, 동박 조화 처리면의 저조도화에 대한 요구가 증대되고 있다.

한편, 동박은 수지와 접착시켜 적층판을 구성하지만, 그 때의 수지와의 밀착 신뢰성은, 동박의 조면의 조도가 클수록, 조면에 발생하는 앵커 효과가 높아지기 때문에 양호해진다. 당해 밀착 신뢰성은, 파인 피치를 형성하는 데에 있어서 중요한 관리 항목의 하나로, 90°필 강도가 일정값 (0.6 ㎏/㎝) 이상이면 좋다고 여겨지고 있다. 또, 다른 밀착 신뢰성의 평가 방법으로서, 260 ℃ 의 고온욕에 수지 기판과의 적층체를 침지시켜, 표면에 발생하는 팽윤의 수를 측정하는 것이 있으며, 당해 팽윤 발생수 0 ∼ 1 개/㎡ 가 밀착 신뢰성의 기준으로 되어 있다.

파인 피치화가 가능하고 또한 수지와의 밀착 신뢰성을 향상시킨 동박에 대해서는 여러 가지 기술이 개발되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 표면 조도 (Rzjis) 가 2.5 ㎛ 이하, 표면적이 6550 μ㎡ 인 2 차원 영역을 레이저법으로 측정했을 때의 표면적 (3 차원 면적 : A μ㎡) 과 2 차원 영역 면적의 비 [(A)/(6550)] 로 산출되는 표면적비 (B) 의 값이 1.25 ∼ 2.50, 2 차원 영역의 단위 면적당의 크롬의 양이 2.0 ㎎/㎡ 이상인 절연 수지 기재와의 접착면을 구비하는 것을 특징으로 한 표면 처리 동박이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2009-105286호

특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같이, 종래 기술은 수지와의 밀착 신뢰성을 향상시키기 위해, 특히 동박의 조화면의 Rz 에 주목하여, 이것을 제어하는 것이 주된 일이었다. 그러나, 발명자들의 검토에 의하면, 동박의 조화면의 Rz 를 동일한 값이 되도록 제어하고, 그 밖의 조건도 동일하게 해도, 상기 서술한 수지 기판과의 접착 계면의 팽윤 발생수가 상이하다는 결과가 얻어졌다. 이 때문에, 동박의 조화면의 Rz 만을 제어한 동박에서는, 양호한 밀착 신뢰성을 얻기 위해서는 충분하지 않은 것이 판명되었다.

본 발명은 파인 피치화가 가능하고 또한 수지와의 밀착 신뢰성이 우수한 표면 처리 전해 동박, 적층판, 및 프린트 배선판을 제공한다.

동박의 도체 패턴을 파인 피치화하기 위해, 조화면의 Rz 를 저하시킨 경우, 동박 표면과 수지 기판의 접착 계면에 있어서, 동박 표면에 형성된 미세한 요철에 공기가 모인다. 이 공기가 빠져나가기 어렵기 때문에, 고온 상태로 하면 미세한 요철에 모인 공기가 팽창하여, 팽윤을 발생시키고 있었다. 그래서, 본 발명자들은 예의 연구를 거듭한 결과, 파인 피치화용의 저조화 동박을 사용하여도 동박 표면에 공기가 모이기 어려워지는 구조를 동박 표면에 부여함으로써, 상기 팽윤의 발생을 억제하고, 이로써 수지 기판과의 양호한 밀착 신뢰성이 얻어지는 것을 알아내었다.

이상의 지견을 기초로 하여 완성된 본 발명은 일 측면에 있어서, 촉침식 조도계를 사용하여 측정되는 동박의 조면의 조도 (Rz) 가 2.0 ㎛ 이하이고, 상기 조면의 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 가 2 ∼ 4 인 표면 처리 전해 동박이다.

본 발명에 관련된 표면 처리 전해 동박의 일 실시형태에 있어서는, 상기 조도 (Rz) 가 0.8 ∼ 1.8 ㎛ 이다.

본 발명에 관련된 표면 처리 전해 동박의 다른 실시형태에 있어서는, 상기 쿨토시스수 (Sku) 가 2.5 ∼ 3.5 이다.

본 발명에 관련된 표면 처리 전해 동박의 또 다른 실시형태에 있어서는, 상기 조면의 표면적 A 와, 상기 조면을 평면에서 보았을 때 얻어지는 면적 B 의 비 A/B 가 1.2 ∼ 2.0 이다.

본 발명에 관련된 표면 처리 전해 동박의 또 다른 실시형태에 있어서는, 상기 비 A/B 가 1.3 ∼ 1.9 이다.

본 발명에 관련된 표면 처리 전해 동박의 또 다른 실시형태에 있어서는, 상태 필 강도가 0.8 ㎏/㎝ 이상이다.

본 발명은 다른 측면에 있어서, 본 발명의 표면 처리 전해 동박과 수지 기판을 적층하여 구성한 적층판이다.

본 발명은 또 다른 측면에 있어서, 본 발명의 적층판을 재료로 한 프린트 배선판이다.

본 발명에 의하면, 파인 피치화가 가능하고 또한 수지와의 밀착 신뢰성이 우수한 표면 처리 전해 동박, 적층판, 및 프린트 배선판을 제공할 수 있다.

도 1 은 실시예 1 의 시료의 조화 처리면의 SEM 관찰 사진이다.
도 2 는 비교예 1 의 시료의 조화 처리면의 SEM 관찰 사진이다.

본 발명에 있어서 사용하는 전해 동박은, 수지 기판과 접착시켜 적층체를 제조하고, 에칭에 의해 제거함으로써 사용되는 전해 동박에 유용하다.

본 발명에 있어서 사용하는 전해 동박은, 동박의, 수지 기판과 접착하는 면, 즉 조화면에, 적층 후의 동박의 박리 강도 (밀착 신뢰성) 를 향상시키는 것을 목적으로 하여, 전처리 후의 동박의 표면에 마디혹상의 전착을 실시하는 조화 처리가 실시된다. 전해 동박은 제조 시점에서 요철을 갖고 있지만, 조화 처리에 의해 전해 동박의 볼록부를 증강하여 요철을 더욱 크게 한다.

[조도 (Rz)]

본 발명의 표면 처리 전해 동박은, JIS B 0601-1994 에 준거하여, 촉침식 조도계를 사용하여 측정되는 동박의 조면의 조도 (Rz) 가 2.0 ㎛ 이하이다. 조도 (Rz) 가 2.0 ㎛ 를 초과하면, 동박 표면과 수지 기판의 접착 계면에 있어서, 동박 표면에 형성된 미세한 요철에 공기가 모이기 쉬워지고, 이 공기가 빠져나가기 어렵다. 이 때문에, 고온 상태로 하면 미세한 요철에 모인 공기가 팽창하여, 팽윤이 발생한다. 촉침식 조도계를 사용하여 측정되는 상기 조화면의 조도 (Rz) 는 바람직하게는 0.8 ∼ 1.8 ㎛, 보다 바람직하게는 1.0 ∼ 1.7 ㎛ 이다. 이 조도 (Rz) 는, 동박의 샤인면 (S 면) 처리 조건의 최적화 그리고 양면 평활 생박의 사용에 의해 제어할 수 있다.

[쿨토시스수 (Sku)]

본 발명의 표면 처리 전해 동박은, 조면에 존재하는 요철에 대하여, 그 「첨도」가 수지 기판과의 밀착 신뢰성에 영향을 준다는 관점에서, 조면의 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 를 2 ∼ 4 로 제어하고 있다. 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 는, 동박 조면에 있어서의 요철의 뾰족한 정도 (둥그스름한 정도) 를 나타내며, 쿨토시스수 (Sku) 가 작아질수록 요철은 둥그스름함을 띤 곡선이 되고, 쿨토시스수 (Sku) 가 커질수록 요철은 뾰족한 곡선이 된다. 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 는, ISO25178 드래프트에 준거한 비접촉식 조도계에 의한 3 차원 표면 조도 측정에 있어서의 요철의 뾰족한 정도의 지표이며, 하기 식으로 나타내어, 3 차원 표면 조도의 Z 축 방향의 요철 (산의) 높이로서, 기준 길이 lr 에 있어서의 산의 높이 Z(x) 의 하기 4 승 평균을, 하기 제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) 의 4 승으로 나눈 것이다.

기준 길이 lr 에 있어서의 산의 높이의 4 승 평균 :

{(1/lr) × ∫Z⁴(x)dx (단 인테그랄은 0 부터 lr 까지의 적산값)}

제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) :

Rq : √{(1/lr) × ∫Z²(x)dx (단 인테그랄은 0 부터 lr 까지의 적산값)}

조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) :

Sku = (1/Rq⁴) × {(1/lr) × ∫Z⁴(x)dx (단 인테그랄은 0 부터 lr 까지의 적산값)}

상기 서술한 바와 같이, 동박 조면에 있어서의 요철의 뾰족한 정도, 뾰족한 모양이 험할수록, 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 는 커진다. 그리고, 요철의 뾰족한 정도, 뾰족한 모양이 험할수록, 동박 조면에 존재하는 요철의 크기의 편차가 커진다. 따라서, 요철의 형상을 제어하는 것을 나타내는 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 를 제어하면, 보다 동박 조면에 존재하는 요철의 크기의 편차를 보다 억제할 수 있다. 이와 같이 동박 조면에 존재하는 요철의 크기의 편차를 억제함으로서, 파인 피치화하여도 동박 표면에 공기가 모이기 어려워진다. 따라서, 고온 상태에서의 요철 내에 모인 공기의 팽창에 의해 일어나는 팽윤의 발생을 억제하고, 이로써 수지 기판과의 양호한 밀착 신뢰성이 얻어진다. 조면의 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 가 2 미만이면 수지와의 충분한 밀착력을 유지할 수 없게 되고, 4 초과이면 상기 서술한 바와 같이, 가열 후에 팽윤이 발생한다는 문제가 발생한다. 또, 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 는, 바람직하게는 2.5 ∼ 3.7, 보다 바람직하게는 2.5 ∼ 3.5, 보다 바람직하게는 2.4 ∼ 3.4 이다. 쿨토시스수 (Sku) 는 동박의 조화 처리 조건을 최적화함으로써 제어할 수 있다.

[표면적비 A/B]

본 발명의 표면 처리 전해 동박은, 조면 (조화 처리된 면) 의 표면적 A 와, 조면을 평면에서 보았을 때 얻어지는 면적 B 의 비 A/B 가 1.2 ∼ 2.0 인 것이 바람직하다. 여기서, 표면적 A 는, 소정 범위의 2 차원 영역을 레이저법으로 측정했을 때의 표면적 (3 차원 면적) 이고, 조면을 평면에서 보았을 때 얻어지는 면적 B 는, 당해 2 차원 영역의 면적을 나타낸다. 이들 표면적비 A/B 는, 표면 처리 전해 동박과 수지 기판의 접촉 면적의 대체 지표이며, 1.2 미만이면 수지와의 밀착력이 충분히 확보되지 않을 우려가 있고, 2.0 초과이면, 상기 서술한 바와 같이, 가열 후에 팽윤이 발생한다는 문제가 발생할 우려가 있다. 표면적비 A/B 는, 보다 바람직하게는 1.3 ∼ 1.9 이다. 표면적비 A/B 는, 동박의 조화 처리 조건을 최적화함으로써 제어할 수 있다. 예를 들어, 구리 조화 처리액에 W 를 첨가하면 표면적비 A/B 는 커진다. 또, 구리 조화 처리에 있어서 전류 밀도를 높게 하면 표면적비 A/B 는 커지고, 전류 밀도를 낮게 하면 표면적비는 작아진다. 이와 같이 하여 표면적비 A/B 를 1.2 ∼ 2.0 으로 제어할 수 있다.

[상태 필 강도]

본 발명의 표면 처리 전해 동박은, 상기 서술한 바와 같이, 양호한 상태 필 강도를 갖고 있다. 상세하게는, 본 발명의 표면 처리 전해 동박은, JIS C 5016 에 준거하여 측정된 상태 필 강도가 0.8 ㎏/㎝ 이상인 것이 바람직하다. 또, 당해 상태 필 강도는, 보다 바람직하게는 0.9 ㎏/㎝ 이상이다.

[고온 욕조 팽윤]

본 발명의 표면 처리 전해 동박은, 상기 서술한 바와 같이, 고온욕 팽윤이 양호하게 억제되어 있다. 상세하게는, 본 발명의 표면 처리 전해 동박은, 도체 패턴으로서 파인 피치 회로를 형성한 후, 수지 기판과 조화면으로 접착시켰을 때, 260 ℃ 의 고온 욕조에 1 분간 침지한 후의 팽윤 발생수가 0 ∼ 1 개/㎡ 인 것이 바람직하다.

본 발명의 표면 처리 전해 동박의 제조 방법으로는, 먼저, 전해 동박 (생박) 을 제조한다. 본 발명에서 사용하는 전해 동박은, 생박으로서의 유용한 특성인 핀홀이 억제된 높은 고온 연신을 갖는 전해 동박이다.

본 발명에서 사용하는 전해 동박은, 황산 산성 황산구리 전해액을 사용한 전기 분해에 의해 제조된다. 당해 전해액 중의 아교 농도를 0.5 ppm 이하, 바람직하게는 0.01 ∼ 0.2 ppm 미만으로 조정함으로써, 또 바람직하게는 조정된 양의 염화물 이온을 첨가하고, 또 전해액 온도, 황산 농도와 같은 다른 전해 조건도 함께 조정함으로써, 핀홀의 발생이 없고, 높은 고온 연신을 갖는 전해 동박으로 할 수 있다. 당해 전해액을 사용하여 제조한 전해 동박 중으로의 아교의 혼입량을 저감시켜, 고온 처리시에 결정의 어닐 (재결정) 을 촉진시키고, 그 결과로서 고온에서의 연신율을 증대시킨다.

염화물 이온을 첨가한 경우의 본 발명에서 사용하는 전해액의 조성 및 전해 조건은 이하와 같다.

(A) 전해액 조성 :

Cu : 50 ∼ 120 g/ℓ

H₂SO₄ : 20 ∼ 200 g/ℓ, 바람직하게는 40 ∼ 120 g/ℓ

염화물 이온 (Cl^-) : 20 ∼ 100 ppm (㎎/ℓ)

아교 : 0.5 ppm (㎎/ℓ) 이하, 바람직하게는 0.01 ∼ 0.2 ppm (㎎/ℓ) 미만

(B) 전해 조건 :

전해액 온도 : 20 ∼ 70 ℃, 바람직하게는 40 ∼ 60 ℃

전류 밀도 : 20 ∼ 150 A/d㎡

애노드 : Pb

아교 농도가 0.5 ppm 을 초과하면 고온에서의 연신율의 향상은 거의 없다. 또, 핀홀 등의 방지를 위해 최소한량의 아교의 첨가는 필요하다. 0.01 ∼ 0.2 ppm (㎎/ℓ) 미만의 양의 아교 첨가가 바람직하다.

황산 농도는 20 ∼ 200 g/ℓ, 바람직하게는 40 ∼ 120 g/ℓ 로 하는 것이 바람직하다. 20 g/ℓ 미만에서는, 전해액의 전도도가 저하되고, 전해조 전압이 상승한다. 200 g/ℓ 를 초과하면, 고온 연신 동박의 제조가 점차 곤란해져, 설비의 부식이 발생하기 쉬워진다.

바람직하게는 염화물 이온이 20 ∼ 100 ppm (㎎/ℓ) 의 양에 있어서 첨가된다. 이 범위 밖에서는, 전해 동박의 기본적 특성 (항장력, 조도 등) 이 일정해지지 않는다. 염화물 이온은, 염산, 식염, 염화칼륨 등의 형태로 첨가된다.

전해액 온도는 20 ∼ 70 ℃, 바람직하게는 40 ∼ 60 ℃ 로 하는 것이 바람직하다. 전해액 온도를 내리면, 아교 농도가 높아도 고온 연신 동박을 제조할 수 있다. 20 ℃ 미만에서는, 전해액의 전도도가 저하되고, 전해조 전압이 상승한다. 70 ℃ 를 초과하면 고온 연신 동박의 제조가 점차 곤란해지고, 에너지 비용도 증대한다.

전류 밀도 범위는, 안정적이고 또한 실용상 허용되는 시간에 전해 동박을 제조하기 위해서는 20 ∼ 150 A/d㎡ 이다.

이하에 생박 제박에 있어서의 쿨토시스수 (Sku) 의 제어 방법의 예를 나타낸다 :

＜생박 제박 조건＞

생박 제박시의 전해액에 있어서, 아교 농도를 1 ∼ 10 ppm 로 하고, SPS [비스(3-술포프로필)디술파이드2나트륨] 을 1 ∼ 50 ppm 으로 하고, 아민계 화합물 [3 급 아민 화합물] 을 1 ∼ 50 ppm 으로 함으로써, 생박 표면을 평활하게 한다 (요철이 뾰족해지지 않게 된다). 이로써, 그 후의 조화 처리, 피복 구리 도금 후의 표면의 조화 입자의 형상이 둥글어진다. 이와 같이 하여, 쿨토시스수 (Sku) 를 일반적인 전해 동박 (예를 들어 생박이 구리, 황산, Cl, 아교를 첨가한 전해액으로 제조된 경우) 보다 작게 할 수 있다.

또한, 3 급 아민 화합물로서 이하의 화합물을 사용한다.

[화학식 1]

(상기 화학식 중, R₁ 및 R₂ 는 하이드록시알킬기, 에테르기, 아릴기, 방향족 치환 알킬기, 불포화 탄화수소기, 알킬기로 이루어지는 일군에서 선택되는 것이다. 후술하는 실시예에서는, R₁ 및 R₂ 는 모두 메틸기로 하였다.)

또한, 후술하는 실시예에서 사용한 상기 화합물은 예를 들어 나가세 켐텍스 주식회사 제조 데코나르 Ex-314 와 디메틸아민을 소정량 혼합시켜, 60 ℃ 에서 3 시간 반응을 실시함으로써 얻을 수 있다.

다음으로, 전해 동박의 표면에 조화 처리를 실시한다. 조화 처리로는, 예를 들어 다음에 나타내는 조건을 채용할 수 있다. 본 발명에서는 전해 동박의 조화 처리된 측의 면을 조면으로 한다.

·생박이 일반적인 전해 동박인 경우 (예를 들어 생박이 구리, 황산, Cl, 아교를 첨가한 전해액으로 제조된 경우)

[구리 조화 처리 조건]

Cu : 5 ∼ 50 g/ℓ

H₂SO₄ : 10 ∼ 100 g/ℓ

·그 밖의 첨가 원소 (조건 1 ∼ 4 중 어느 것)

(조건 1)

As : 0.01 ∼ 20 ㎎/ℓ (ppm) 또한

W : 0.01 ∼ 10 ㎎/ℓ (ppm)

(조건 2)

Mo : 0.01 ∼ 5 ㎎/ℓ (ppm)

(조건 3)

Mo : 0.01 ∼ 5 ㎎/ℓ (ppm) 또한

As : 0.01 ∼ 5 ㎎/ℓ (ppm) 및/또는 W : 0.01 ∼ 5 ㎎/ℓ (ppm) 및/또는 Co : 0.01 ∼ 0.5 ㎎/ℓ (ppm)

(조건 4)

As : 0.01 ∼ 20 ㎎/ℓ (ppm) 또한

*W : 0.01 ∼ 10 ㎎/ℓ (ppm) 또한

Co : 0.01 ∼ 0.5 ㎎/ℓ (ppm)

액온 : 실온 (20 ℃) ∼ 50 ℃

전류 밀도 : 5 ∼ 120 A/d㎡

시간 : 1 ∼ 30 초

·생박이 양면 평활 (플랫) 박 (레벨링제가 전해액에 첨가되어 있기 때문에, 구리의 석출면이 일반적인 전해 동박보다 평활한 박) 인 경우 (예를 들어 생박이 구리, 황산, Cl, 아교, SPS, 아민 화합물을 첨가한 전해액으로 제조된 경우)

[구리 조화 처리 조건]

Cu : 5 ∼ 50 g/ℓ

H₂SO₄ : 10 ∼ 100 g/ℓ

·그 밖의 첨가 원소 (조건 1 ∼ 4 중 어느 것)

(조건 1)

As : 0.01 ∼ 5 ㎎/ℓ (ppm) 또한

W : 0.01 ∼ 5 ㎎/ℓ (ppm)

(조건 2)

Mo : 0.01 ∼ 3 ㎎/ℓ (ppm)

(조건 3)

Mo : 0.01 ∼ 3 ㎎/ℓ (ppm) 또한

As : 0.01 ∼ 5 ㎎/ℓ (ppm) 및/또는 W : 0.01 ∼ 5 ㎎/ℓ (ppm) 및/또는 Co : 0.01 ∼ 1 ㎎/ℓ (ppm)

(조건 4)

W : 0.01 ∼ 5 ㎎/ℓ (ppm) 및/또는 Co : 0.01 ∼ 1 ㎎/ℓ (ppm)

액온 : 실온 (20 ℃) ∼ 50 ℃

전류 밀도 : 5 ∼ 130 A/d㎡

시간 : 1 ∼ 30 초

*이하에, 구리 조화 처리에 있어서의 쿨토시스수 (Sku) 의 제어 방법의 예를 나타낸다 :

＜구리 조화 처리 조건＞

구리 조화 처리액에 있어서, As 및 W 의 양방을 첨가하거나, 또는 Mo 를 첨가함으로써, 조화 입자의 형상을 둥글게 한다. 이와 같이 하여, 쿨토시스수 (Sku) 를 작게 할 수 있다.

또, 구리 조화 처리액에 있어서, Co 를 첨가하거나, 또는 W 를 단독으로 첨가함 (As 없음) 으로써, 조화 입자의 형상을 뾰족하게 할 수 있다 (입자의 끝이 뾰족하다). 이와 같이 하여, 쿨토시스수 (Sku) 를 크게 할 수 있다.

또한, 액온을 낮게 함 (예를 들어 20 ℃ 이상 25 ℃ 보다 낮게 한다) 으로써, 조화 입자의 형상을 뾰족하게 할 수 있다 (입자의 끝이 뾰족하다). 이와 같이 하여, 쿨토시스수 (Sku) 를 크게 할 수 있다.

조화 처리 후에, 입자의 탈락을 방지하기 위한 피복층으로서 얇은 구리 도금이 실시된다. 예를 들어 다음의 조건을 채용할 수 있다.

[피복 동박층 도금 조건]

Cu : 30 ∼ 100 g/ℓ

H₂SO₄ : 10 ∼ 200 g/ℓ

액온 : 실온 ∼ 75 ℃

전류 밀도 : 5 ∼ 65 A/d㎡

시간 : 1 ∼ 30 초

이하에, 피복 구리 도금 처리에 있어서의 쿨토시스수 (Sku) 의 제어 방법의 예를 나타낸다 :

＜피복 구리 도금 조건＞

전류 밀도를 높게 함 (예를 들어 60 A/d㎡ 보다 크게 함) 으로써, 조화 입자의 형상을 뾰족하게 할 수 있다 (입자의 끝이 뾰족하다). 이와 같이 하여, 쿨토시스수 (Sku) 를 크게 할 수 있다.

조화면에 Cu, Cr, Ni, Fe, Co 및 Zn 에서 선택되는 1 종 내지 2 종 이상의 단일 금속층 또는 합금층을 형성하는 트리트 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 합금 도금의 예로는, Cu-Ni, Cu-Co, Cu-Ni-Co, Cu-Zn 과 그 밖의 것을 들 수 있다. 이러한 트리트 처리는, 동박의 최종 성상을 결정하는 것으로서 또한 장벽으로서의 역할을 한다.

또, 조화면에 니켈, 코발트, 구리, 아연의 단체 또는 합금 등으로 내열층 또는 방청층을 형성해도 되고, 추가로 그 표면에 크로메이트 처리, 실란 커플링 처리 등의 처리를 실시해도 된다. 또는 조화 처리를 실시하지 않고, 니켈, 코발트, 구리, 아연의 단체 또는 합금 등으로 내열층 또는 방청층을 형성하고, 추가로 그 표면에 크로메이트 처리, 실란 커플링 처리 등의 처리를 실시해도 된다. 즉, 조화 처리층의 표면 (조화면) 에, 내열층, 방청층, 크로메이트 처리층 및 실란 커플링 처리층으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상의 층을 형성해도 되고, 전해 동박의 표면에, 내열층, 방청층, 크로메이트 처리층 및 실란 커플링 처리층으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상의 층을 형성해도 된다. 또한, 상기 서술한 내열층, 방청층, 크로메이트 처리층, 실란 커플링 처리층은 각각 복수의 층으로 형성되어도 된다 (예를 들어 2 층 이상, 3 층 이상 등).

본 발명의 표면 처리 전해 동박을 조화 처리면측으로부터 수지 기판에 첩합 (貼合) 하여 적층체를 제조할 수 있다. 수지 기판은 프린트 배선판 등에 적용할 수 있는 특성을 갖는 것이면 특별히 제한을 받지 않지만, 예를 들어, 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 사용하고, FPC 용으로 폴리에스테르 필름이나 폴리이미드 필름, 액정 폴리머 (LCP) 필름 등을 사용할 수 있다.

첩합 방법은, 리지드 PWB 용의 경우, 유리포 등의 기재에 수지를 함침시켜, 수지를 반경화 상태까지 경화시킨 프리프레그를 준비한다. 동박을 피복층의 반대측의 면으로부터 프리프레그에 중첩하여 가열 가압시킴으로써 실시할 수 있다. FPC 의 경우, 폴리이미드 필름 등의 기재에 접착제를 개재하거나, 또는 접착제를 사용하지 않고 고온 고압하에서 동박에 적층 접착하거나, 또는 폴리이미드 전구체를 도포·건조·경화 등을 실시함으로써 적층판을 제조할 수 있다.

본 발명의 적층체는 각종 프린트 배선판 (PWB) 에 사용할 수 있고, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 도체 패턴의 층 수의 관점에서는 편면 PWB, 양면 PWB, 다층 PWB (3 층 이상) 에 적용할 수 있으며, 절연 기판 재료의 종류의 관점에서는 리지드 PWB, 플렉시블 PWB (FPC), 리지드·플렉스 PWB 에 적용할 수 있다.

실시예

실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 5 로서, 표 1 에 나타내는 제조 조건에 따라 생박을 제조하고, 계속해서, 표 2 에 나타내는 제조 조건에 따라 조화 처리를 실시하고, 또한 표 3 에 나타내는 제조 조건에 따라 조화 처리면에 피복 구리 도금을 실시하여, 각각 조면을 형성하였다. 표 1 ∼ 3 에 있어서, 처리면 M 은 매트면 (구리의 석출면) 을 나타내고, 처리면 S 는 샤인면을 나타낸다.

상기 서술한 바와 같이 하여 제조한 실시예 및 비교예의 각 샘플에 대하여, 각종 평가를 하기와 같이 실시하였다.

촉침 조도 ;

주식회사 코사카 연구소 제조 접촉 조도계 Surfcorder SE-3C 촉침식 조도계를 사용하여 측정하였다.

표면적비 (A/B) ;

조면의 표면적은 레이저 현미경에 의한 측정법을 사용하였다. Olympus 제조 LEXT OLS 4000 을 사용하여 조화 처리면의 257.9 × 257.9 ㎛ 상당 면적 B (실제 데이터에서는 66524 μ㎡) 에 있어서의 3 차원 표면적 A 를 측정하여, 3 차원 표면적 A ÷ 2 차원 표면적 B = 면적비 (A/B) 로 하는 수법에 의해 설정을 실시하였다. 측정 환경 온도는 23 ∼ 25 ℃ 로 하였다.

쿨토시스수 (Sku) ;

Olympus 제조 LEXT OLS 4000 3 차원 표면 형상 측정 장치를 사용하여, 시험재의 조화 처리면의 257.9 × 257.9 ㎛ 의 에어리어를 평면 0.12 ㎛, 높이 0.01 ㎛ 의 분해능으로 측정하였다. 측정 환경 온도는 23 ∼ 25 ℃ 로 하였다.

상태 필 강도 ;

JIS C 5016 (8.1.6 측정 (1) 방법 A (90°방향 박리 방법)) 에 준거하여, 인장 시험기 오토그래프 100 으로 상태 필 강도를 측정하였다.

고온 욕조 팽윤 ;

동박을 유리 크로스 기재 에폭시 수지판에 적층 접착하고, 에칭 (염화 제2철 수용액) 에 의해 동박에 파인 피치 회로를 형성하여 적층체를 제조하였다. 계속해서, 260 ℃ 의 고온욕에 당해 적층체를 1 분간 침지시켜, 표면에 발생하는 팽윤의 수를 측정하고, 1 ㎡ 당의 개수로 환산하였다.

평가 결과를 표 4 에 나타낸다.

(평가 결과)

실시예 1 ∼ 6 은, 모두 양호한 밀착 신뢰성을 가지며, 고온 욕조에 침지시켜도 팽윤의 발생이 없었다.

비교예 1 ∼ 4 는, 모두 조도 (Rz) 가 2.0 ㎛ 이하이지만, 조면의 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 가 2 ∼ 4 의 범위 밖이기 때문에, 밀착 신뢰성이 불량하거나, 혹은 고온 욕조에 침지시켰을 때 팽윤이 다수 발생하였다.

도 1 에 실시예 1 의 시료의 조화 처리면의 SEM 관찰 사진을 나타낸다. 도 2 에 비교예 1 의 시료의 조화 처리면의 SEM 관찰 사진을 나타낸다.

Claims (9)

1. 촉침식 조도계를 사용하여 측정되는 동박의 조화 처리면의 조도 (Rz) 가 2.0 ㎛ 이하이고, 상기 조화 처리면의 조도 곡선의 쿨토시스수 (Sku) 가 2 ∼ 4 이고, 상기 조화 처리면의 표면적 A 와, 상기 조화 처리면을 평면에서 보았을 때 얻어지는 면적 B 의 비 A/B 가 1.2 ∼ 2.0 인 표면 처리 전해 동박.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 조도 (Rz) 가 0.8 ∼ 1.8 ㎛ 인 표면 처리 전해 동박.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 쿨토시스수 (Sku) 가 2.5 ∼ 3.5 인 표면 처리 전해 동박.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 쿨토시스수 (Sku) 가 2.5 ∼ 3.5 인 표면 처리 전해 동박.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 비 A/B 가 1.3 ∼ 1.9 인 표면 처리 전해 동박.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상태 필 강도가 0.8 ㎏/㎝ 이상인 표면 처리 전해 동박.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리 전해 동박과 수지 기판을 적층하여 구성한 적층판.
8. 제 7 항에 기재된 적층판을 재료로 한 프린트 배선판.
9. 제 8 항에 기재된 프린트 배선판을 이용한 전자 기기.

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