KR20010089482A - 캐리어 박 부착 전해 동박 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 캐리어 박과 전해 동박과의 박리 강도의 하한치를 제어할 수 있는, 접합 계면층으로 유기계제를 사용한 캐리어 박 부착 전해 동박과 그 캐리어 박 부착 전해 동박의 제조방법을 제공한다. 캐리어 박의 표면에 접합 계면층을 형성하고, 그 접합 계면층 위에 전해 동박층을 형성한 캐리어 박 부착 전해 동박에 있어서, 캐리어 박으로는 동박을 사용하고, 해당 접합 계면층은 유기계제와 금속입자가 혼합되게 한 것이다.

Description

캐리어 박 부착 전해 동박 및 그 제조방법{ELECTROLYTIC COPPER FOIL WITH CARRIER FOIL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

종래로부터, 캐리어 박 부착 전해 동박은, 전기ㆍ전자산업의 분야에서 사용되는 프린트 배선판 제조의 기초 재료로서 널리 사용되어 왔다. 일반적으로, 전해 동박은 열간 프레스 성형에 의해 유리-에폭시 기재(基材), 페놀 기재, 폴리이미드 등의 고분자 절연 기재와 맞붙여서 동 클래드 적층판으로 만들어 고밀도 프린트 배선판 제조에 사용되어 왔다.

이 열간 성형 프레스는, 동박, B-스테이지로 경화시킨 프리프레그 (prepreg)(기재), 기타 스페이서(spacer)가 되는 경판(鏡板)을 다단(多段)으로 적층하고, 고온 분위기 하에서 고압을 걸어, 동박과 프리프레그를 열압착(熱壓着) 하는 것이다(이하, 이 공정을「프레스 성형」이라고 칭하는 경우가 있다). 이 때, 동박에 주름이 존재하면, 주름 부분에서 동박에 크랙(crack)이 생기고, 프리프레그로부터 수지가 스며나오거나, 이후의 에칭(etching) 공정인 프린트 배선판 제조 공정에서 형성 회로의 단선을 일으키는 원인이 되는 경우도 있다. 캐리어 박 부착전해 동박은, 캐리어 박을 사용함으로써 전해 동박측에의 주름 발생을 방지할 수 있는 것이다.

캐리어 박 부착 전해 동박은, 일반적으로 필러블 타입(peelable type)과 에쳐블 타입(etchable type)으로 대별할 수 있다. 그 차이를 한마디로 말하면, 필러블 타입은 프레스 성형 후에 캐리어 박을 떼어냄(박리)으로써 제거하는 타입이고, 에쳐블 타입은 프레스 성형 후에 캐리어 박을 에칭법으로써 제거하는 타입이다. 본 명세서는 필러블 타입의 캐리어 박 부착 전해 동박에 관해서 기재하고 있다.

종래의 필러블 타입은, 프레스 성형 후 그 캐리어 박의 박리 강도치가 지극히 불안정한데, 일반적으로 50∼300gf/cm의 범위가 양호한 범위로 되어 왔다. 한편으로, 극단적인 경우에는 캐리어 박이 떼어지지 않는 사태도 발생되어 목적으로 하는 박리 강도가 얻어지기 어렵다는 결점을 갖고 있었다. 이 결점은, 캐리어 박 부착 전해 동박이 널리 일반 용도로 보급될 경우의 최대 장해로 되어 있었다.

캐리어 박의 박리 강도가 불안정하게 되는 원인은 다음과 같이 생각되어 왔다. 종래의 캐리어 박 부착 전해 동박은 필러블 타입 및 에쳐블 타입과 특별히 관계가 없었고, 캐리어 박과 전해 동박 사이에 아연으로 대표되는 금속계의 접합 계면층이 형성된 것이다. 필러블 타입으로 할 것인지, 에쳐블 타입으로 할 것인지의 작업 구분은, 캐리어 박의 종류에 따라 약간 차이는 있지만, 접합 계면층에 존재하는 금속량을 제어하는 것에 의해 행해져 왔다.

금속계의 접합 계면층의 형성은, 주로 소정의 금속원소를 포함하는 용액을 전기 분해하여 전석(電析)에 의해 행하는 것으로서, 전기화학적 수법이 채용되어왔다. 그런데, 전기화학적 수법은 지극히 작은 양인 석출량의 제어가 곤란하고, 다른 기술적 수법에 비해 재현성 면에서 뒤떨어지는 것이다. 더욱이, 필러블 타입이 되든 에쳐블 타입이 되든, 필요 석출량의 경계는, 즉 접합 계면층에 존재하는 금속량이 약간 다를 뿐이기 때문에, 안정된 성능을 이끌어 내기는 곤란할 것으로 생각된다.

더욱이, 캐리어 박을 떼어내는 것은, 일반적으로 180℃ 이상의 온도에서 고압을 걸고, 더욱이 1∼3 시간의 프레스 종료 후이기 때문에, 접합 계면층은 캐리어 박이나 전해 동박과 상호 확산을 일으키는 것으로 생각된다. 이는, 오히려 접합강도를 높이는 방향으로 작용하는 것이어서, 박리 강도가 불안정하게 되는 하나의 원인으로 생각된다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해서, 본 발명자 등은, 캐리어 박층과 전해 동박층과의 접합 계면층에 CBTA 등의 유기계제(有機系劑)를 사용한 캐리어 박 부착 전해 동박 및 그 제조방법을 제창하여 왔다.

그러나, 본 발명자 등이 제창하여 온 접합 계면층에 유기계제를 사용한 캐리어 박 부착 전해 동박은, 캐리어 박이 떼어지지 않는다고 하는 불량의 발생을 완전히 해소할 수 있었지만, 한편으로 지나치게 용이하게 박리될 수 있어, 단지 해당 캐리어 박 부착 전해 동박을 들어서 옮기거나 할 때에도 캐리어 박과 전해동박이 떨어진다고 하는 취급성의 문제가 발생되는 경우도 있었다.

원래, 캐리어 박 부착 전해 동박의 장점(merit)은, 캐리어 박과 전해 동박이 마치 포개져(laminate), 접합된 것과 같은 상태인 점에 있다. 즉, 캐리어 박과 전해 동박이 접합된 것과 같은 상태를, 캐리어 박 부착 전해 동박과 프리프레그(기재)를 열간 프레스 성형을 통해 동 클래드 적층판을 제조하고 적어도 프린트 회로를 형성하는 에칭 공정 직전까지 유지함으로써, 전해 동박 표면으로의 이물질 혼입 및 전해 동박층의 손상을 방지할 수 있다는 점에 있다.

따라서, 열간 프레스 성형 이전 단계에서, 캐리어 박 부착 전해 동박의 취급시에 캐리어 박과 전해 동박이 박리되는 것을 용인할 수는 없는 것이다.

본 발명은, 주로 프린트 배선판 등에 사용되는 캐리어 박 부착 전해 동박 및 그 제조방법에 관한 것이다.

도 1은, 접합 계면층의 금속 미세 입자와 유기계제가 혼합된 상태를 나타내는 단면도이고,

도 2는, 동박의 단면 모식도이고,

도 3은, 본 발명에 관한 캐리어 박 부착 전해 동박의 제조 공정을 나타내는 모식도이다.

그래서, 본 발명자 등은 예의 연구한 결과, 캐리어 박과 전해 동박과의 박리 강도의 하한치를 제어할 수 있는, 접합 계면층에 유기계제를 사용한 캐리어 박 부착 전해 동박과 그 캐리어 박 부착 전해 동박의 제조방법을 완성시키기에 이른 것이다.

청구항 1에는, 캐리어 박의 표면에 접합 계면층을 형성하고 그 접합 계면층 위에 전해 동박층을 형성한 캐리어 박 부착 전해 동박에 있어서, 캐리어 박으로는 동박을 사용하고, 해당 접합 계면층은 유기계제와 금속입자가 혼합된 것을 특징으로 하는 캐리어 박 부착 전해 동박으로 하고 있다.

본 발명자 등은, 종래의 필러블 타입의 캐리어 박 부착 전해 동박에서 볼 수 있던 캐리어 박이 떨어지지 않는다는 문제를, 캐리어 박의 표면에 유기계제로 이루어진 접합 계면층을 형성하고 그 접합 계면층 위에 전해 동박층을 형성하는 것에 의해 해결하여, 캐리어 박과 전해 동박과의 접합 계면에서의 박리 강도의 차이를 비약적으로 감소시켜 왔다. 이 때의 접합 계면층은, 유기계의 약제(藥劑)를 사용하여 주로 침지법으로 유기계(有機系)의 접합 계면층을 형성하였고, 그 접합 계면층에 무기계의 금속성분을 의도적으로 포함시키는 경우는 없었다.

단지, 침지법으로 유기계의 접합 계면층을 형성하고, 그 접합 계면층 위에 전해법으로 동박층을 형성하면, 조금이기는 해도 동(銅) 성분이 해당 접합 계면층을 형성하는 유기제 속에 어떠한 형태로든 진입하는 현상이 있는 것 같다. 즉, 제품화한 후의 접합 계면층을 EPMA 분석하면 동을 검출할 수 있는 경우가 있는데, 미세 입자로서 관찰할 수 있는 레벨의 것은 아니다. 또한, 여기서 검출되는 동 성분은, 분석 시료 조정시의 오염(contamination)일 가능성도 배제할 수 없는 레벨의 것이다.

본 발명자 등이 이 캐리어 박 부착 전해 동박의 연구를 더욱 진행시킨 결과, 유기계제를 사용하여 형성한 접합 계면층에 금속 입자를 도입하여 유기계제와 금속 입자와의 혼합상태로 하면, 더 한층 안정되고 불균일이 적은 접합 계면에서의 박리 강도를 나타내는 것으로 밝혀졌다.

이 때, 유기계제와 혼합되는 금속성분이라는 것은 동박의 주성분인 동이다. 이와 같이, 동 입자를 접합 계면층에 포함시키고 캐리어 박으로도 동박을 사용하면, 모두가 동종의 금속원소로 구성되기 때문에, 그 캐리어 박의 재활용(recycling)을 용이하게 할 수 있게 된다.

여기서 사용되는 캐리어 박은, 동박이라면 전해법이나 압연법 등 특정한 제조방법에 의해 얻어진 동박일 필요는 없다. 전해 동박층은, 캐리어 박을 황산동 용액 등 동 전착(電着)이 가능한 용액에 침지 등을 하여, 캐리어 박 자체를 캐소드분극하고, 캐리어 박의 표면에 형성된 접합 계면 위에 전해 동박층을 형성하는 것이기 때문에, 통전(通電)이 가능하고 전도성이 우수한 동박을 캐리어 박으로서 사용하는 것이 바람직한 것이다. 따라서, 이상 및 이하에서, 이 캐리어 박을 「동 캐리어 박」이라고 칭하고 있다.

그리고, 여기서 말하는 유기계제는, 질소함유 유기 화합물, 유황함유 유기 화합물 및 카르복실 산(carboxylic acid) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 구성된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이하에 구체적으로 기술되는 유기계제는, 본 발명의 목적을 달성하며, 현 단계에서, 동 클래드 적층판으로의 가공 및 이후의 프린트 배선판의 제조 공정에서 존재하는 여러가지 레지스트 도포, 에칭 공정, 여러가지 도금 처리, 표면 실장(實裝) 등의 공정에서 악영향이 없는 것을 확인할 수 있었다.

질소함유 유기 화합물, 유황함유 유기 화합물 및 카르복실 산 중, 질소함유 유기 화합물에는 치환기를 갖는 질소함유 유기 화합물이 포함되어 있다. 구체적으로는, 질소함유 유기 화합물로서는, 치환기를 갖는 트리아졸 화합물인 1, 2, 3 벤조트리아졸(이하, 「BTA」라 칭한다), 카르복시 벤조트리아졸(이하,「CBTA」라 칭한다), N', N'-비스(벤조트리아조릴메틸)유리아(이하,「BTD-U」라 칭한다 ), 1H-1,2,4-트리아졸(이하,「TA」라 칭한다) 및 3-아미노-1H-1,2,4-트리아졸(이하, 「ATA」라 칭한다) 등을 사용하는 것이 바람직하다.

유황함유 유기 화합물로는, 멜캅토벤조티아졸(이하,「MBT」라 칭한다), 티오시아눌 산(이하,「TCA」라 칭한다) 및 2-벤즈이미다졸티올(이하,「BIT」라 칭한다)등을 사용하는 것이 바람직하다.

카르복실 산은, 특히 모노 카르복실 산을 사용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 올레인 산, 리놀 산(linoleic acid) 및 리놀렌인 산 등을 사용하는 것이 바람직하다.

접합 계면층의 금속 미세 입자와 유기계제가 혼합된 상태를 도 1에 나타낸다. 이것은 접합 계면층을 투과 전자현미경(TEM)에 의해 관찰한 것이다. 이 도 1에서의 접합 계면층의 두께는 0.1∼0.5㎛이고, 접합 계면층을 구성하는 유기계제와 금속성분과의 혼합 비율을 존재비([금속성분 영역 면적]/[유기계제 영역 면적])로서 나타내면 18.2이다. 이 유기계제와 금속성분과의 혼합 비율은, TEM 상으로부터 확인할 수 있는 접합 계면층의 금속성분 영역과 유기계제 영역의 면적을 구하고, 이 면적비를 존재비로서 나타내는 것으로 한다.

여기서 말하는 「적정한 박리 강도」라고 하는 것은, JIS-C-6481에 준거하여 측정된 경우의 값이 1∼300gf/cm의 범위인 것으로 생각되고 있다. 이것은, 종래 필러블 타입의 캐리어 박 부착 전해 동박의 사용 실적을 고려하여, 경험상 얻어진 적정하다고 생각되는 캐리어 박과 전해 동박과의 계면에서의 분리 강도(박리 강도)에, 해당 캐리어 박 부착 전해 동박의 사용자의 이상적인 요구치를 가미한 것으로서의 범위이다.

캐리어 박과 전해 동박의 계면에서의 박리 강도가 낮을수록 박리 작업은 용이해진다. 그러나, 박리 강도가, 1gf/cm 미만이면, 캐리어 박 부착 전해 동박의 제조시의 권취(卷取)나 동 클래드 적층판 제조시 등에 자연히 캐리어 박과 전해 동박이 부분적으로 박리하고 부풀어 불균일 등의 불량이 발생되는 원인이 된다. 한편, 박리 강도가 300gf/cm를 넘는 경우는, 본 발명의 특징인 용이하게 캐리어 박이 떼어질 수 있다고 하는 특성(이미지)은 없고, 떼어낼 때 특수한 박리 장치를 사용하는 등의 수법이 필요하게 되는 것이다.

이상 및 이하에 있어서, 전해 동박(전해 동박층)이라는 것은, 도 2에 나타내는 단면으로부터 바라보면, 일반적으로 도전성을 확보하기 위한 벌크 동층과 절연 기판과의 접착 안정성을 확보하기 위한 표면 처리층인 앵커용(anchor 用) 미세 동 입자 및 방청층으로 구성되는 것이다. 단지, 본 발명의 성격상, 발명의 실시예를 제외하고는, 표면처리층의 기재는 생략되어 있다.

발명자 등이 연구한 결과, 이상 기술된 캐리어 박 부착 전해 동박을 제조하데 있어서, 동(銅) 캐리어 박 위에 유기계제로 이루어지는 접합 계면층을 전기분해적 수법으로 전착(電着) 형성하고, 부가적으로 전해 동박층이 되는 동 성분을 전착시키는 것이 대단히 유용하다는 것이 밝혀져 왔다. 이와 같은 제조방법을 채용함으로써, 청구항 1에 기재된 캐리어 박 부착 전해 동박이 얻어지는 것이다.

따라서, 청구항 2는, 청구항 1에 기재된 캐리어 박 부착 전해 동박의 제조방법으로서, 동 캐리어 박의 표면에 유기계제를 전착시키고, 그 접합 계면층 위에 전해법으로 동을 석출시켜서 전해 동박층을 형성하는 것을 특징으로 하는 캐리어 박 부착 전해 동박의 제조방법으로 하였다.

캐리어 박의 표면에 유기계제를 전착시켜서 접합 계면층을 형성하는 경우에는, 여러가지의 팩터(factor) 중, 동 캐리어 박을 청정화하기 위한 전(前) 처리,전류밀도, 전해시간이 중요한 요인이 된다. 동 캐리어 박을 청정화하기 위한 전처리라는 것은, 황산 등의 산 용액에 의한 산세로서, 표면에 부착된 오염 물질을 제거하는 동시에 불필요한 산화 피막을 제거하기 위한 것이다.

유기계제의 전착에서 사용되는 전류밀도는, 1∼100mA/dm²범위인 것이 바람직하다. 1mA/dm²보다 작은 전류밀도에서는, 유기계제의 전착 속도가 너무 늦어 상업적 생산에 알맞지 않기 때문이다. 한편, 100mA/dm²를 넘는 전류밀도에서는, 유기계제의 전착성에 불균일이 생기기 쉬워지기 때문이다.

그리고, 통전(通電) 시간은 전술한 적정 접합 계면층의 두께 및 상기 전류밀도를 고려하면서 정해지는 것인데, 2∼5 시간의 범위이다. 전술한 전류밀도를 사용하는 것을 전제로 할 때, 2 시간보다 적은 통전 시간이면 적정한 동 미세 입자를 유기접합 계면층 내에 형성할 수 없는 한편, 5 시간보다 긴 시간 전해하더라도 유기접합 계면층의 두께가 증가되어 도전성이 손상되기 때문이다.

전술한 동 캐리어 박의 표면에 유기계제를 전착시키는 경우에는 금속 원소를 전착시키는 경우와 달리, 유기계제를 포함한 용액 내에서 동 캐리어 박을 애노드로 분극시키지 않으면 안된다. 이렇게 함으로써, 단순한 침지 처리에 비해 유기계제를 두텁고 균일하게 부착시키는 것이 가능해지는 것이다.

청구항 2에 기재된 제조방법을 채용하면 유기재와 금속입자가 혼합된 상태의 접합 계면층이 만들어지는 것이다. 그러나, 그 메카니즘은 현 단계에서 명확하지 않다. 본 발명자 등은 다음과 같은 메카니즘을 상정(想定)하고 있다. 전해법에서는, 애노드로 분극된 동 캐리어 박 자체가 용해하고, 녹기 시작한 동 이온은 애노드 근방의 유기계재와 착체(錯體)를 형성하는 등으로 해서 금속성분을 포함한 유기계재가 동 캐리어 박의 표면에 접합 계면층을 형성하게 되는 것으로 생각된다. 그리고, 더욱이 동이나 그 밖의 방청 원소를 전착시키면, 그 전착시킨 금속 원소의 일정량이 접합 계면층 중에 진입 석출되는 것으로 생각된다.

그 밖의 요인으로서는, 유기계제의 농도가 1∼10g/ℓ인 것이 바람직하다. 1g/ℓ보다 작은 농도이면 전착 속도가 느려 상업적 생산에 알맞지 않고, 10g/ℓ보다 큰 농도로 하여도 유기계제의 전착속도는 증가하지 않기 때문이다.

유기계제를 포함하는 용액 온도는 20∼60℃의 범위이다. 전술한 유기계제가 용이하게 분해되는 경우 없이 반응성을 최대한으로 활용하는 것이 가능한 범위로서 정한 것이다. 따라서, 20℃보다 낮은 온도로 하면 동 캐리어 박과 유기계제와의 반응성이 부족하여 안정된 전착 속도가 얻어지지 않는다. 60℃를 넘는 온도로 하면 유기계제의 분해 속도가 빠르고 용액 안정성이 떨어지는 것이다.

유기계제를 포함하는 용액의 pH는, 3∼8의 범위인 것이 바람직하다. pH=3을 초과하는 강산(强酸) 영역 및 pH=8을 초과하는 알칼리 영역에서는, 유기계제가 분해되어 용액 안정성이 떨어지므로 균일 전착을 할 수 없기 때문이다. 더욱이, pH=3∼8의 영역이면 폐액(廢液) 처리를 용이하게 행할 수 있게 된다.

사용되는 유기계제의 종류에 따라, 용액 저항이 높은 경우에는 황산, 염산, 수산화 나트륨 등을 사용하여 전해질 성분을 공급하고 조정하는 것도 가능하다. 이들은, 유기계제를 포함하는 용액의 성상(性狀)에 악영향을 주지 않기 때문이다.

그리고, 접합 계면층 위에 동을 석출시켜 전해 동박층을 형성하기 위한 동의 전해조건은 이하와 같다. 벌크 동의 형성조에서는 황산동계 용액, 피로 인산동계 용액 등, 동 이온의 공급원으로서 사용 가능한 용액을 사용하며, 특별히 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 황산동계 용액이면, 농도가 동 30∼100g/ℓ, 황산 50∼200g/ℓ, 액온 30∼80℃, 전류밀도 1∼100A/dm²의 조건, 피로 인산동계 용액이면, 농도가 동 10∼50g/ℓ, 피로 인산칼륨 100∼700g/ℓ, 액온 30∼60℃, pH8∼12, 전류밀도 1∼10A/dm²의 조건으로 하는 등이다.

여기서는, 해당 용액 중에 접합 계면층을 형성한 동 캐리어 박을 침지하여, 접합 계면을 형성한 동 캐리어 박의 면에 대하여 애노드 전극을 평행 배치하고, 동 캐리어 박 자체를 캐소드 분극함으로써, 접합 계면층 위에 벌크 동층을 형성하는 동 성분을 균일하고도 평활(平滑)하게 전석시키는 것이다.

이상과 같이 제조된 캐리어 박 부착 전해 동박의 접합 계면층은, 본 발명에 관한 캐리어 박 부착 전해 동박의 접합 계면층의 두께가 1nm∼1.2㎛의 범위이고, 전술한 방법에 의해 TEM 상(像)으로부터 환산한 접합 계면층에 포함되는 유기계제와 금속성분과의 존재비는, [금속성분 영역 면적/[유기계제 영역 면적]=1∼20의 범위로 되며, 이 범위이면 동 캐리어 박과 전해 동박과의 접합 계면층으로서 적정한 박리 강도를 나타내게 된다. 이하, 발명의 실시예를 통해 보다 상세히 본 발명을 설명한다.

이하, 본 발명에 관한 캐리어 박 부착 전해 동박(1) 및 그 제조방법의 가장 바람직하다고 생각되는 발명의 실시예에 관해서 보다 상세히 설명한다. 여기서는 캐리어 박(2)으로서 전해 동박을 사용한 경우를 중심으로, 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명하는 것으로 한다.

본 실시예에서 사용된 제조 공정은, 도 3에 개략적으로 나타낸 일괄 공정(batch flow)에 따라서, 접합 계면(층)(3)을 형성하였고, 캐리어 박(2) 위에 전해 동박(층)(4)을 형성하였다. 여기서 사용한 캐리어 박(2)은 18㎛ 두께의 그레이드(grade) 3으로 분류되는 전해 동박으로서, 앵커용 미세 동 입자(5)의 형성, 방청 등의 표면 처리가 행해지지 않은 동박을 사용하며, 그 광택면(6) 측에 5㎛ 두께의 전해 동박층(4)을 형성한 것이다. 이하, 공정의 순서에 따라 제조 조건을 설명한다.

산세 처리공정(7)에서의 처리 조건에 관해서 설명한다. 캐리어 박(2)의 표면에 접합 계면(3)을 형성하기 전에 캐리어 박(2)에 산세 처리를 행하였다. 산세 처리는, 농도 150g/ℓ, 액온 30℃의 희황산 용액을 채운 조(槽) 안에 캐리어 박(2)을 30초간 침지하여, 캐리어 박(2)에 붙은 유지 성분 및 표면 산화피막을 제거하였다.

산세 처리가 종료된 캐리어 박(2)은 수세 처리되어 접합 계면 형성 공정(8)으로 옮겨지게 된다. 접합 계면 형성 공정(8)에서는, 농도 5g/ℓ의 BTA를 포함하는 액온 40℃, pH7.5의 수용액 중에 캐리어 박(2)을 침지하고, 캐리어 박(2)을 애노드로 분극하여 전류밀도 100mA/dm²으로 5시간 전해함으로써 캐리어 박(2)의 편면(片面)에 접합 계면층(3)을 형성하고, 수세하였다.

이어서, 벌크 동 형성 공정(9)에서는, 해당 접합 계면층(3) 위에 벌크 동(10)을 전해법으로 석출 형성시키게 된다. 이 때의 전해 조건은 다음과 같다. 농도 150g/ℓ황산, 65g/ℓ동, 액온 45℃의 황산동 용액을 채운 조 안에서 접합 계면층(3)의 형성이 종료된 캐리어 박(2)을 침지하고, 캐리어 박(2) 자체를 캐소드 분극하여, 전해 동박층(4)을 구성하는 벌크 동층(10)을 형성하는 동 성분을 해당 접합 계면 위에 균일하고도 평활하게 전석시켰다. 이 때, 조 안에서는 접합 계면층(3)을 형성한 캐리어 박(2)의 편면에 대하여 평판의 애노드 전극을 평행 배치하고, 전류밀도 15A/dm²의 평활 도금조건으로 60초간 전해하였다.

벌크 동층(10)의 형성이 종료되면, 다음에는 벌크 동층(10)의 표면에 전해동박층(6)을 구성하는 앵커용 미세 동 입자(5)를 형성하는 공정으로서, 앵커용 미세 동 입자 형성 공정(11)으로 캐리어 박(2)이 옮겨지게 된다. 앵커용 미세 동 입자 형성 공정(11) 내에서 행하는 처리는, 벌크 동층(10) 위에 앵커용 미세 동 입자(5)를 전해 석출시키는 것이다. 동 클래드 적층판을 제조할 때에, 이 앵커용 미세 동 입자(5)는 기재 내부에 매립되어 동박층이 기재(基材)로부터 용이하게 탈락하지 않도록 하기 위한 것이다.

벌크 동층(10) 위에 앵커용 미세 동 입자(5)를 석출 부착시키는 공정 조건은, 황산동 용액으로서, 농도가 100g/ℓ황산, 18g/ℓ동, 액온 25℃, 전류밀도 10A/dm²의 버닝(burning) 도금 조건으로 10초간 전해하였다. 이 때, 캐리어 박(2) 자체를 캐소드 분극하고, 평판의 애노드 전극을 벌크 동층(10)이 형성된 캐리어 박(2)의 면에 대하여 평행 배치하여 사용하였다.

앵커용 미세 동 입자(5)의 벌크 동(10) 표면으로부터의 탈락을 방지하기 위한 피복 도금 공정(12)에서는, 전술한 벌크 동 형성 공정(9)에서 사용한 것과 같은 황산동 용액으로서, 농도 150g/ℓ황산, 65g/ℓ동, 액온 45℃, 전류밀도 15A/dm²의 평활 도금 조건으로 10초간 전해하였다. 이 때, 캐리어 박(2) 자체를 캐소드 분극하고, 평판의 애노드 전극을 앵커용 미세 동 입자(5)가 부착 형성된 캐리어 박(2)의 면에 대하여 평행 배치하였다.

방청처리 공정(13)에서는 방청 원소로서 아연을 사용하였다. 여기서는, 캐리어 박(2) 자체를 캐소드 분극하고, 애노드 전극으로서 판(板) 모양의 아연 용해성 애노드를 사용하여, 조 안에서의 아연의 농도 밸런스를 유지하도록 하였다. 여기서의 전해 조건은, 황산 아연욕을 사용하되, 70g/ℓ황산, 20g/ℓ아연의 농도로 하고, 액온 40℃, 전류밀도 15A/dm², 전해시간 20초로 하였다.

방청처리가 종료되면, 최종적으로 캐리어 박(2)은 건조처리 공정(14)에서 전열기에 의해 분위기 온도 110℃로 가열된 화로 내에서 40초간 유지함으로써, 제품으로서의 캐리어 박 부착 전해 동박(1)으로 만들었다. 이상의 공정 중의 도 3에 점선으로 나타낸 부분에서, 약 15초간 수세처리하여 세정함으로써 전(前) 공정의 용액이 반입되는 것을 방지하고 있다.

여기서 얻어진 캐리어 박 부착 전해 동박(1)은, 접합 계면층(3)의 두께가 평균 23nm이고, 접합 계면층(3)에 포함되는 유기계제와 금속성분과의 혼합비율이 존재비로 [금속성분 영역 면적]/[유기계제 영역 면적]=18.2 였다. 이 캐리어 박 부착 전해 동박(1)과, 150㎛ 두께의 FR-4 프리프레그 2장을 사용하여 양면(兩面) 동 클래드 적층판을 제조하고, 캐리어 박층(2)과 전해 동박층(4)과의 접합 계면(3)에서의 박리 강도를 측정하였다. 그 결과, 해당 박리 강도는 가열 전 14gf/cm, 180℃에서 1시간 가열 후에는 16gf/cm 이었다.

더욱이, 본 발명자 등은, 제1실시예에서 사용된 BTA 대신에, 팔미틴 산(palmitic acid), 스테아린 산(stearic acid), 올레인 산, 리놀 산(linoleic acid), 리놀레인 산 및 멜캅토 안식향 산(安息香酸) 등을 전술한 유기계제로서 사용하고, 기타 조건을 동일하게 한 경우의, 캐리어 박층(2)과 전해 동박층(6)과의접합 계면(3)에서의 박리 강도의 측정치를 가열 전 및 가열 후로 나누어 표 1에 정리하여 나타내었다. 또, 이 실시예에 나타낸 캐리어 박 부착 전해 동박을 사용하여 회로폭 25㎛, 갭(gap) 25㎛인 미세(fine) 회로부를 갖는 프린트 배선판을 제조하였는데, 매우 양호한 프린트 배선판으로서 완성되었고 프린트 배선판으로서의 제 특성에 문제는 없었다.

발명의 효과

본 발명에 관한 캐리어 박 부착 전해 동박은, 동 캐리어 박과 전해 동박과의 접합 계면에서의 박리가 매우 작은 힘에 의해 용이하게 이루어져, 지나치게 용이하게 박리된다고 하는 현상도, 종래 필러블 타입의 캐리어 박 부착 전해 동박에서 보여지는 박리되지 않는다고 하는 현상도 없애는 것이 가능하다. 더욱이, 본 발명자 등이 확인한 한도에서는, 해당 접합 계면에서의 동 캐리어 박의 박리시 박리 안정성을 매우 높게 유지할 수 있었다. 이와 같은 특성은, 종래의 캐리어 박 부착 전해 동박에는 없으며, 동 클래드 적층판의 제조 수율을 크게 개선하는 것이 가능해진다.

Claims (2)

1. 캐리어 박의 표면에 접합 계면층을 형성하고, 그 접합 계면층 위에 전해 동박층을 형성한 캐리어 박 부착 전해 동박에 있어서,

   캐리어 박으로는 동박을 사용하고, 해당 접합 계면층은 유기계제와 금속입자가 혼합된 것을 특징으로 하는 캐리어 박 부착 전해 동박.
2. 제1항의 캐리어 박 부착 전해 동박을 제조하는 방법에 있어서,

   동 캐리어 박의 표면에 유기계제를 전착(電着)시켜서 유기계제로 구성되는 접합 계면층을 형성하고, 전해법에 의해 그 접합 계면층 위에 동을 석출시켜 전해 동박층을 형성하는 것을 특징으로 하는 캐리어 박 부착 전해 동박의 제조방법.