KR20220006033A - Copper surface processing equipment - Google Patents

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KR20220006033A
KR20220006033A KR1020217026926A KR20217026926A KR20220006033A KR 20220006033 A KR20220006033 A KR 20220006033A KR 1020217026926 A KR1020217026926 A KR 1020217026926A KR 20217026926 A KR20217026926 A KR 20217026926A KR 20220006033 A KR20220006033 A KR 20220006033A
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KR
South Korea
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copper
treatment
preferable
copper foil
metal
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Application number
KR1020217026926A
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Korean (ko)
Inventor
요시노부 코카지
마키코 사토
Original Assignee
나믹스 가부시끼가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명은, 신규한 구리 표면의 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 가공 장치는, 구리로 덮인 표면을 갖는 물체에 대한, 상기 표면의 가공 장치로서, 상기 표면을 산화하기 위한 제1 조와, 산화된 상기 표면에 전해 도금 처리를 하기 위한 제2 조를 구비하는 가공 장치로 한다.An object of the present invention is to provide a novel copper surface processing apparatus. A processing apparatus of the present invention is an apparatus for processing the surface of an object having a surface covered with copper, comprising a first tank for oxidizing the surface and a second tank for applying an electrolytic plating treatment to the oxidized surface processing equipment to be used.

Description

구리 표면의 가공 장치Copper surface processing equipment

본 발명은 구리 표면의 가공 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for processing copper surfaces.

프린트 배선판에 사용되는 구리박은, 수지와의 밀착성이 요구된다. 이 밀착성을 향상시키기 위해, 에칭 등으로 구리박의 표면을 조면화 처리하여, 물리적 접착력을 올리는 방법이 이용되어 왔다. 그러나, 프린트 배선판의 고밀도화나 고주파대역에서의 전송 손실의 관점에서, 구리박 표면의 평탄화가 요구되게 되어 왔다. 이러한 상반되는 요구를 충족시키기 위해, 산화 공정과 환원 공정을 수행하는 등의 구리 표면 처리 방법이 개발되어 있다(WO2014/126193 공개 공보). 이에 의하면, 구리박을 프리컨디셔닝하고, 산화제를 함유하는 약액에 침지함으로써 구리박 표면을 산화시켜 산화 구리의 요철을 형성한 후, 환원제를 함유하는 약액에 침지하여, 산화 구리를 환원함으로써 표면의 요철을 조정하여 표면의 거칠기를 조절한다. 더욱이, 산화·환원을 이용한 구리박의 처리에 있어서의 밀착성의 개선 방법으로서, 산화 공정에 있어서 표면 활성 분자를 첨가하는 방법(일본 공표특허공보 제2013-534054호)이나, 환원 공정 후에 아미노 티아졸계 화합물 등을 이용하여 구리박의 표면에 보호 피막을 형성하는 방법(일본 공개특허공보 제(평)8-97559호)이 개발되어 있다. 또한, 절연 기판 위의 구리 도체 패턴의 표면을 조도화(roughening)하고, 산화 구리층을 형성한 표면 위에, 화학 도금에 의해 이산적으로 분포되는 금속 입자를 갖는 도금막을 형성하는 방법(특허문헌 4 참조)이 개발되어 있다.The copper foil used for a printed wiring board is calculated|required adhesiveness with resin. In order to improve this adhesiveness, the method of roughening the surface of copper foil by etching etc. and raising the physical adhesive force has been used. However, planarization of the surface of copper foil has come to be calculated|required from a viewpoint of densification of a printed wiring board, or a viewpoint of the transmission loss in a high frequency band. In order to satisfy these conflicting needs, a copper surface treatment method, such as performing an oxidation process and a reduction process, has been developed (WO2014/126193 Publication). According to this, the copper foil is pre-conditioned and immersed in a chemical solution containing an oxidizing agent to oxidize the copper foil surface to form concavities and convexities of copper oxide, and then immersed in a chemical solution containing a reducing agent to reduce copper oxide, thereby reducing the surface unevenness to adjust the roughness of the surface. Furthermore, as a method of improving the adhesion in the treatment of copper foil using oxidation/reduction, a method of adding surface-active molecules in an oxidation step (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-534054) or an aminothiazole-based method after a reduction step A method of forming a protective film on the surface of copper foil using a compound or the like (Japanese Patent Laid-Open No. 8-97559) has been developed. Further, a method of roughening the surface of a copper conductor pattern on an insulating substrate and forming a plating film having metal particles discretely distributed by chemical plating on the surface on which a copper oxide layer is formed (Patent Document 4) ) has been developed.

일반적으로 금속의 산화물은 산화되어 있지 않은 금속과 비교하면 전기 저항이 크다. 예를 들면, 순수 구리의 비저항값이 1.7×10-8(Ωm)인 반면, 산화 구리는 1∼10(Ωm), 아산화 구리는 1×106∼1×107(Ωm)이며, 산화 구리, 아산화 구리 모두 순수 구리에 비해 통전성이 뒤떨어진다. 때문에, 구리박 표면을 조도화하기 위해 산화 처리를 이용했을 경우, 그 도금 방법은, 전해 도금이 아니라, 화학 도금이 이용되었다(일본 공개특허공보 제2000-151096호). 한편, 구리박에 전해 도금으로 구리 입자를 부착시키는 것에 의해 구리박 표면을 조면화했을 경우에는, 구리박 표면에 산화물이 존재하지 않기 때문에, 다시 전해 도금하는 것에 의해, 구리박의 조도화 처치면에 다른 금속을 도금할 수 있다(특허 제5764700호 공보; 특허 제4948579호 공보).In general, metal oxides have a higher electrical resistance compared to non-oxidized metals. For example, the resistivity of pure copper is 1.7×10 −8 (Ωm), while copper oxide has a resistivity of 1 to 10 (Ωm) and cuprous oxide is 1×10 6 to 1×10 7 (Ωm), and copper oxide , and cuprous oxide both have inferior conductivity compared to pure copper. Therefore, when oxidation treatment was used to roughen the surface of copper foil, chemical plating was used instead of electrolytic plating as the plating method (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-151096). On the other hand, when the copper foil surface is roughened by making copper particles adhere to copper foil by electroplating, since an oxide does not exist in the copper foil surface, by electroplating again, the roughening treatment surface of copper foil can be plated with other metals (Patent No. 5764700; Patent No. 4948579).

도금 피막은 그 사용이나 환경에 견디고, 실용상 지장이 없는 레벨의 밀착성을 갖는 것이 요구되고 있다. 그 수법으로서 금속 표면의 산화물층을 제거함으로써 금속 결합을 강화하면서도, 표면 조도화함으로써 응력을 분산시켜 밀착성을 확보하는 것이 알려져 있다(모리카와 츠토무, 나카데 다쿠오, 요코이 마사유키 저 「도금 피막의 밀착성과 그 개선 방법」).It is calculated|required that a plating film has the adhesiveness of the level which endures the use and environment, and does not interfere practically. As this method, it is known that the metal bond is strengthened by removing the oxide layer on the metal surface, while the stress is dispersed by roughening the surface to ensure adhesion (“Adhesiveness and adhesion of plating film” by Tsutomu Morikawa, Takuo Nakade and Masayuki Yokoi How to improve it”).

본 발명은, 신규한 구리 표면의 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a novel copper surface processing apparatus.

통상적으로, 금속 표면에 산화물층이 존재하는 경우, 통전성이 뒤떨어지는 것이나, 금속박과 도금 금속층의 밀착성을 얻기 어려운 등의 이유로, 직접 전해 도금을 수행하지 않고, 산 처리 등으로 산화물을 제거한 뒤에 수행한다. 왜냐하면, 일반적으로 금속과 도금 금속층의 밀착성은, 금속 결합에 의해 밀착성을 확보하는 것이 알려져 있으며, 금속의 계면에 산화물층이 존재하면, 금속과 도금 금속의 금속 결합을 저해하여 밀착성을 얻기 어려워지기 때문이다. 또한, 금속이 평활하면 금속과 도금 금속의 계면에 응력이 집중되도록 전파되어, 계면 박리가 일어나기 쉽다.In general, when an oxide layer is present on the metal surface, electrolytic plating is not directly performed for reasons such as poor conductivity or difficult to obtain adhesion between the metal foil and the plated metal layer, but after removing the oxide by acid treatment, etc. . This is because, in general, it is known that the adhesion between the metal and the plated metal layer is secured by metal bonding, and the presence of an oxide layer at the interface of the metal inhibits the metal bonding between the metal and the plated metal, making it difficult to obtain adhesion. to be. In addition, when the metal is smooth, stress propagates so that stress is concentrated at the interface between the metal and the plated metal, and interfacial peeling tends to occur.

한편, 요철이 있는 계면에 있어서는, 평활한 표면과는 달리, 응력을 전달하는 명료한 면이 존재하지 않는다. 에너지의 전파시에, 그 일부가 도금 금속 혹은 금속을 변형하도록 작용하는 것으로 생각되며, 거기에 에너지가 소비되고 밀착력은 높아진다.On the other hand, in an interface with irregularities, there is no clear surface that transmits stress, unlike a smooth surface. At the time of propagation of energy, a part thereof is thought to act to deform the plated metal or metal, energy is consumed there, and adhesion is increased.

본 발명자들이 예의 연구한 결과, 본 개시의 가공 장치에 의해 구리 표면에 형성하는 산화물층을 평균 400nm 이하로 하는 것에 의해, 그 산화물층 표면에 전해 도금으로 금속을 피막하는 것에 성공하고, 이에 의해, 통전성의 뒤떨어짐이나, 금속 결합의 저해 영향을 최소한으로 억제하면서도, 미세 요철 형상을 가짐으로써 앵커 효과에 의해 금속과 도금 금속의 밀착력을 높이는 것이 가능하게 되었다. 종래, 구리 표면에 대해, 산화 처리나 환원 처리, 또는 전해 도금 처리를 수행하는 기술 및 장치는 이미 존재하지만, 산화 처리를 수행한 후에 전해 도금 처리를 수행하는 처리 기술은 존재하지 않고, 또한 그 가공 장치도 존재하지 않는다. 그리하여, 본 발명자들은, 신규한 구리 표면의 가공 장치의 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result of earnest research by the present inventors, by making the average oxide layer formed on the copper surface 400 nm or less by the processing apparatus of the present disclosure, we succeeded in coating a metal on the surface of the oxide layer by electroplating, thereby It became possible to raise the adhesive force of a metal and a plated metal by the anchor effect by having a fine grooving|roughness shape, while suppressing the inferiority of electrical conductivity and the inhibitory influence of a metal bond to a minimum. Conventionally, a technique and apparatus for performing an oxidation treatment, a reduction treatment, or an electrolytic plating treatment on a copper surface already exist, but a treatment technique for performing an electrolytic plating treatment after performing the oxidation treatment does not exist, and the processing thereof The device doesn't even exist. Then, the present inventors came to complete invention of the novel copper surface processing apparatus.

본 발명의 일 실시 양태는, 구리로 덮인 표면을 갖는 물체에 대한, 상기 표면의 가공 장치로서, 상기 표면을 산화하기 위한 제1 조와, 산화된 상기 표면에 전해 도금 처리를 하기 위한 제2 조를 구비한다. 상기 제2 조가, 애노드와, 전원을 구비할 수도 있다. 상기 표면을 산화하기 전에 알칼리 수용액을 이용하여 상기 표면에 알칼리 처리를 수행하기 위한 제3 조를 구비할 수도 있다. 상기 표면을 산화한 후에, 전해 도금 처리를 하기 전에, 산화된 상기 표면을 환원제로 환원하기 위한 제4 조 및/또는 산화된 상기 표면을 용해제로 용해하기 위한 제5 조를 구비할 수도 있다. 상기 물체가, 구리박, 구리 입자, 구리 분말 또는 구리 도금된 물체일 수도 있다.An embodiment of the present invention provides an apparatus for processing the surface of an object having a surface covered with copper, comprising a first tank for oxidizing the surface and a second tank for electrolytic plating on the oxidized surface be prepared The second set may include an anode and a power supply. A third tank may be provided for performing an alkali treatment on the surface using an aqueous alkali solution before oxidizing the surface. After oxidizing the surface, before electrolytic plating treatment, a fourth tank for reducing the oxidized surface with a reducing agent and/or a fifth tank for dissolving the oxidized surface with a dissolving agent may be provided. The object may be copper foil, copper particles, copper powder or a copper-plated object.

==관련 문헌과의 크로스 레퍼런스====Cross reference to related literature==

본 출원은, 2019년 5월 9일자로 출원한 일본 특허출원 제2019-089118호에 기초한 우선권을 주장하며, 당해 기초 출원을 인용하는 것에 의해, 본 명세서에 포함하는 것으로 한다.This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2019-089118 for which it applied on May 9, 2019, and shall be incorporated in this specification by referring the said basic application.

본 발명에 의해, 신규한 구리 표면의 가공 장치를 제공할 수 있게 되었다.ADVANTAGE OF THE INVENTION By this invention, it became possible to provide the novel copper surface processing apparatus.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의, 표면을 산화하기 위한 제1 조와, 산화된 표면에 전해 도금 처리를 하기 위한 제2 조를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태의 가공 장치 전체의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 각 조 사이에 설치한 반송용 롤의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 반송용 롤에 설치한 스퀴즈 롤의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 반송용 롤에 설치한 가이드 롤의 모식도이다.
도 6은 실시예 및 비교예에 있어서의, 산화물층의 두께와 필 강도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시예 및 비교예에 있어서의, 산화물층의 두께와 내열 열화율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 실시예 및 비교예에 있어서의, 산화물층의 두께와 내열 변색 ΔE*ab의 관계를 나타내는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the 1st tank for oxidizing the surface in one Embodiment of this invention, and the 2nd tank for giving an electrolytic plating process to the oxidized surface.
It is a schematic diagram of the whole processing apparatus of one Embodiment of this invention.
3 : is a schematic diagram of the roll for conveyance provided between each set in one Embodiment of this invention.
It is a schematic diagram of the squeeze roll provided in the roll for conveyance in one Embodiment of this invention.
5 : is a schematic diagram of the guide roll provided in the roll for conveyance in one Embodiment of this invention.
It is a figure which shows the relationship between the thickness of an oxide layer and peeling strength in an Example and a comparative example.
It is a figure which shows the relationship between the thickness of an oxide layer and heat-resistant deterioration rate in an Example and a comparative example.
It is a figure which shows the relationship between the thickness of an oxide layer and heat-resistant discoloration (DELTA)E*ab in an Example and a comparative example.

이하, 본 발명의 실시 형태를 실시예를 들어 상세히 설명한다. 아울러, 본 발명의 목적, 특징, 이점 및 그 아이디어는 본 명세서의 기재에 의해 당업자에게는 명백하며, 본 명세서의 기재로부터 당업자라면 용이하게 본 발명을 재현할 수 있다. 이하에 기재된 발명의 실시 형태 및 구체적인 실시예 등은 본 발명의 바람직한 실시 양태를 나타내는 것이며, 예시 또는 설명을 위해 나타나 있는 것으로, 본 발명을 이들로 한정하는 것은 아니다. 본 명세서에서 개시되어 있는 본 발명의 의도 및 범위 내에서 본 명세서의 기재를 바탕으로 다양하게 수식이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to Examples. In addition, the objects, features, advantages and ideas of the present invention are apparent to those skilled in the art from the description of the present specification, and those skilled in the art can easily reproduce the present invention from the description of the present specification. The embodiments and specific examples of the present invention described below represent preferred embodiments of the present invention, are presented for illustration or description, and do not limit the present invention thereto. It is apparent to those skilled in the art that various modifications can be made based on the description of the present specification within the spirit and scope of the present invention disclosed herein.

==구리 표면을 가공하기 위한 장치의 구성====Configuration of the device for machining copper surfaces==

본 발명의 일 실시 형태는, 구리로 덮인 표면을 갖는 물체에 대한, 그 표면의 가공 장치(100)로서, 적어도, 표면을 산화하기 위한 제1 조(4)와, 산화된 표면에 전해 도금 처리를 하기 위한 제2 조(7)를 구비한다. 제1 조(4) 앞에, 알칼리 수용액을 이용하여 구리 표면에 알칼리 처리를 수행하기 위한 제3 조(1)를 설치할 수도 있다. 더욱이, 제3 조(1)에 이어, 산에 의한 세정 처리를 수행하기 위한 제6 조(2) 및 약한 알칼리 처리를 수행하기 위한 제7 조(3)를 설치할 수도 있다. 그리고 제1 조(4)가 이어지고, 그 후, 제2 조(7)까지의 사이에, 산화된 구리 표면을 환원제로 환원하기 위한 제8 조(5) 및/또는 산화된 구리 표면을 용해제로 용해하기 위한 제9 조(6)를 설치할 수도 있다. 각 조의 사이 및/또는 전체 처리의 처음과 마지막에는, 하나 이상의 수세조를 설치할 수도 있다. 더욱이, 각 조에는, 가열부 및 타이머를 구비하고 있는 것이 바람직하고, 이들에 의해, 각 조에서의 처리의 온도나 시간을 설정할 수 있다. 이하, 수세조 이외의 모든 조를 하나씩 구비하고, 롤·투·롤 반송 시스템을 이용했을 경우의 장치 전체의 모식도인 도 2를 참조하면서, 구리 표면의 가공에서의 각 조의 역할을 설명한다. 아울러, 이 장치 구성은 일례로서, 당업자가 본 개시로부터 이해할 수 있는 구성은, 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 한다. 예를 들면, 도 2에서는, 각 종류의 조를 1개 설치했지만, 각각 복수개 설치해도 된다.One embodiment of the present invention is an apparatus 100 for processing an object having a surface covered with copper, at least a first tank 4 for oxidizing the surface, and electrolytic plating on the oxidized surface Article 2 (7) is provided for Before the first tank (4), a third tank (1) for performing alkali treatment on the copper surface using an aqueous alkali solution may be installed. Furthermore, following Article 3 (1), Article 6 (2) for carrying out acid cleaning treatment and Article 7 (3) for performing mild alkali treatment may be provided. And Article 1 (4) is followed, and thereafter, between Article 2 (7), Article 8 (5) for reducing the oxidized copper surface with a reducing agent and/or the oxidized copper surface with a dissolving agent Article 9 (6) for dissolving may be provided. One or more washing tanks may be installed between each bath and/or at the beginning and end of the entire treatment. Moreover, it is preferable that each tank is equipped with a heating part and a timer, and by these, the temperature and time of the process in each tank can be set. Hereinafter, the role of each tank in the processing of a copper surface is demonstrated, providing all tanks other than a water washing tank one by one, and referring FIG. 2 which is a schematic diagram of the whole apparatus at the time of using a roll-to-roll conveyance system. In addition, this apparatus structure is an example, and the structure which a person skilled in the art can understand from this indication shall all be included in the technical scope of this invention. For example, in FIG. 2, although one set of each type was provided, you may provide each two or more.

또한, 롤·투·롤 반송 시스템 등과 같이 구리 부재를 연속하여 처리를 하는 경우, 전해 도금을 위해 구리 부재로의 통전은 롤로부터 수행하지만, 그 통전 부분은 전해 도금 처리를 하기 위한 제2 조(7)의 직전 직후에 한정되지 않으며, 그 밖의 조의 롤로부터 통전할 수도 있다.In addition, when processing the copper member continuously, such as in a roll-to-roll conveying system, etc., energization to the copper member for electrolytic plating is performed from the roll, but the energized portion is used in the second tank ( It is not limited to just before or immediately after 7), and electricity may be supplied from rolls of other sets.

제3 조(1)에서는, 알칼리 수용액을 이용하여 구리 표면에 대한 알칼리 처리가 이루어진다. 때문에, 제3 조(1)는, 이용되는 알칼리에 내성이 있는 재료로 제작되어 있다. 이 알칼리 처리는 탈지를 목적으로 하여 이루어진다.In Article 3 (1), alkali treatment is performed on the copper surface using an aqueous alkali solution. Therefore, Article 3 (1) is made of a material resistant to the alkali used. This alkali treatment is performed for the purpose of degreasing.

제6 조(2)에서는, 자연 산화 피막을 제거하여 처리 불균일을 경감하기 위해, 구리 표면에 대해 산에 의한 세정 처리가 이루어진다. 때문에, 제6 조(2)는, 이용되는 산에 내성이 있는 재료로 제작되어 있다.In Article 6 (2), in order to remove the natural oxide film and reduce the treatment unevenness, the copper surface is cleaned with acid. Therefore, Article 6 (2) is made of a material resistant to the acid used.

제7 조(3)에서는, 처리 불균일을 경감하고, 세정 처리에 이용한 산의 산화제로의 혼입을 방지하기 위해, 약한 알칼리 용액을 이용하여, 구리 표면에 대해 알칼리 처리가 이루어진다. 때문에, 제3 조(1)는, 이용되는 알칼리에 내성이 있는 재료로 제작되어 있다.In Article 7 (3), alkali treatment is performed on the copper surface using a weak alkali solution in order to reduce the treatment unevenness and to prevent the acid used in the washing treatment from mixing into the oxidizing agent. Therefore, Article 3 (1) is made of a material resistant to the alkali used.

제1 조(4)에서는, 산화제를 함유한 알칼리 용액을 이용하여 구리 표면을 산화하고, 구리 표면에 산화물을 형성하는 산화 처리가 이루어진다. 때문에, 제1 조(4)는, 이용되는 산화제 및 알칼리에 내성이 있는 재료로 제작되어 있다. 제1 조(4)는 구리 부재의 일부 표면만이 산화 처리되는 메카니즘을 가질 수도 있다. 예를 들면, 용액면에 대해 수평으로 구리 부재를 반송하고, 비처리면이 액에 접촉되지 않도록 할 수도 있다. 혹은, 제1 조(4) 내에 산화제를 함유한 알칼리 용액을 포함할 수 있는 보액(保液) 부재(예를 들면, 스펀지)를 배치하여, 구리 부재가, 용액에 직접 침윤되지 않고, 구리 부재의 일부 표면만 보액 부재에 접촉하여, 산화 처리되도록 할 수도 있다.In Article 1 (4), an oxidation treatment of oxidizing the copper surface using an alkali solution containing an oxidizing agent to form an oxide on the copper surface is performed. Therefore, Article 1 (4) is made of a material resistant to the oxidizing agent and alkali used. Article 1 (4) may have a mechanism in which only a portion of the surface of the copper member is subjected to oxidation treatment. For example, a copper member may be conveyed horizontally with respect to a solution surface, and it can also be made so that an unprocessed surface does not come into contact with a liquid. Alternatively, a liquid-retaining member (for example, a sponge) capable of containing an alkaline solution containing an oxidizing agent is disposed in the first tank 4 so that the copper member is not directly infiltrated into the solution, and the copper member It is also possible to oxidize only a portion of the surface of the liquid retaining member by contacting it.

제8 조(5)에서는, 환원제를 함유한 알칼리 용액을 이용하여, 산화된 구리 표면에 대해 환원 처리가 이루어진다. 이는, 구리박에 형성된 산화 구리를 환원하여, 요철의 개수나 길이를 조정하기 위해서이다. 때문에, 제8 조(5)는, 이용되는 환원제 및 알칼리에 내성이 있는 재료로 제작되어 있다.In Article 8 (5), reduction treatment is performed on the oxidized copper surface using an alkali solution containing a reducing agent. This is for reducing the copper oxide formed in copper foil, and adjusting the number and length of unevenness|corrugation. Therefore, Article 8 (5) is made of a material resistant to the reducing agent and alkali used.

제9 조(6)에서는, 산화한 구리 표면을 용해제로 용해하는 용해 처리가 이루어진다. 때문에, 제9 조(6)는, 이용되는 용해제에 내성이 있는 재료로 제작되어 있다. 용해 처리의 목적은, 산화된 구리 표면의 볼록부를 조정하는 것이다.In Article 9 (6), a dissolution treatment of dissolving the oxidized copper surface with a dissolving agent is performed. Therefore, Article 9 (6) is made of a material resistant to the solvent used. The purpose of the dissolution treatment is to adjust the convexities on the surface of the oxidized copper.

제2 조(7)에서는, 구리 표면에 대해, 구리 이외의 금속으로 전해 도금이 이루어진다. 제2 조(7)는, 전기 분해를 위한 애노드와 전원을 구비한다. 애노드의 종류는 특별히 한정되지 않으며, pB판, 귀금속 산화 피막 Ti 등의 불용성 애노드일 수 있으나, 그 자체가 용해되어, 구리박 등에 전착되는 용해성 애노드일 수도 있다.In Article 2 (7), electrolytic plating is made with respect to the copper surface with metals other than copper. Article 2 (7) includes an anode and a power source for electrolysis. The type of the anode is not particularly limited, and may be an insoluble anode such as a pB plate or a noble metal oxide film Ti, but may be a soluble anode that itself is dissolved and electrodeposited on a copper foil or the like.

수세조의 물은, 전후의 조와 동일하거나, 가까운 온도까지 가온할 수도 있고, 이에 의해, 열팽창 차이에 의한 주름을 방지할 수 있다.The water in the water washing tank can be heated to the same or close temperature as the tank before and after, whereby wrinkles due to the difference in thermal expansion can be prevented.

제2 조 이외의 조에서 이용하는 용액은, 조 안에 모아서 구리 표면을 침지할 수도 있고, 조에 설치된 샤워 장치에 의해 구리 표면에 분무할 수도 있다. 용액을 조 안에 모을 경우, 조에는 액 순환 장치를 설치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 용액에 의한 처리 불균일을 줄일 수 있다.The solution used in tanks other than the second tank may be collected in a tank to immerse the copper surface, and may be sprayed onto the copper surface by a shower device provided in the tank. If the solution is collected in a tank, it is preferable to install a liquid circulation device in the tank. Thereby, the process nonuniformity by a solution can be reduced.

도 2에서는, 구리박 등의 구리 표면을 가공하는 경우를 상정하여, 구리박의 조 사이의 반송은, 롤·투·롤 반송 시스템을 이용하고 있다. 도 3에 롤(11)의 확대도를 나타낸다. 이 경우의 반송 조건은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 구리박의 라인 속도를 50∼3000 m/hr로 하고, 구리박의 텐션을 1∼130kgf/m로 할 수도 있다. 이 시스템에 있어서, 도 4에 나타나 있는 바와 같은 스퀴즈 롤(12)을 설치할 수도 있다. 이에 의해, 구리박으로부터 액체를 짜낼 수 있으며, 다음 조에 액체가 들어오는 것이 감소한다. 또한, 도 5에 나타나 있는 바와 같은 가이드 롤(13)을 설치할 수도 있다. 이에 의해, 세로 주름의 발생이나 구리박의 파단을 방지할 수 있다.In FIG. 2, assuming the case where copper surfaces, such as copper foil, are processed, conveyance between the tanks of copper foil is using the roll-to-roll conveyance system. An enlarged view of the roll 11 is shown in FIG. 3 . Although the conveyance conditions in this case are not specifically limited, For example, the line speed of copper foil may be 50-3000 m/hr, and the tension of copper foil may be 1-130 kgf/m. In this system, a squeeze roll 12 as shown in FIG. 4 may be provided. Thereby, a liquid can be squeezed out of copper foil, and it reduces that a liquid enters into the next tank. Moreover, the guide roll 13 as shown in FIG. 5 can also be provided. Thereby, generation|occurrence|production of a vertical wrinkle and the fracture|rupture of copper foil can be prevented.

처리할 구리 표면을 갖는 물체의 조 사이의 반송은, 롤·투·롤 반송 시스템에 한정되지 않으며, 수동으로 수행할 수도 있고, 벨트 컨베이어 등의 컨베이어로 수행할 수도 있다.The conveyance between the sets of objects having a copper surface to be treated is not limited to a roll-to-roll conveying system, and may be performed manually or with a conveyor such as a belt conveyor.

모든 공정을 마친 구리 표면을 건조시키기 위한 건조 장치를 설치할 수도 있다. 건조 온도는 특별히 한정되지 않으나, 실온∼약 230℃에서 구리 표면을 건조할 수도 있다.A drying device may be installed to dry the copper surface after all processes have been completed. The drying temperature is not particularly limited, but the copper surface may be dried at room temperature to about 230°C.

==구리 표면의 가공 방법====Processing method of copper surface==

상술한 가공 장치를 이용하여, 구리 표면을 가공하는 방법을 기술한다. 여기서, 가공할 필요가 있는 부분만 구리 표면을 가공하기 위해서는, 그 부분만을 각 액체에 담그는 등에 의해, 그 부분만을 처리하면 된다. 또한, 구리박 등의 일면만을 전해 도금 처리하기 위해서는, 공지의 방법을 이용하면 된다(일본 공개특허공보 제2010-236037호; 일본 공개특허공보 제2004-232063호).A method of processing a copper surface using the above-described processing apparatus is described. Here, in order to process the copper surface only for the part which needs to be processed, only that part may be processed by immersing only that part in each liquid, etc. In addition, in order to perform electrolytic plating only on one surface of copper foil etc., what is necessary is just to use a well-known method (Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-236037; Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-232063).

우선, 제3 조(1)에 있어서, 알칼리 수용액을 이용하여 구리 표면에 대해 알칼리 처리를 수행한다. 알칼리 처리의 방법은 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 30∼50g/L, 보다 바람직하게는 40g/L의 알칼리 수용액, 예를 들면, 수산화 나트륨 수용액으로, 30∼50℃, 0.5∼2분간 정도 처리하면 된다. 그 후, 구리 표면을 수세하는 것이 바람직하다.First, in Article 3 (1), alkali treatment is performed on the copper surface using an aqueous alkali solution. Although the method of alkali treatment is not specifically limited, Preferably it is 30-50 g/L, More preferably, 40 g/L aqueous alkali solution, for example, sodium hydroxide aqueous solution, 30-50 degreeC, 0.5 to 2 minutes of treatment is carried out Do it. After that, it is preferable to wash the copper surface with water.

다음으로, 제6 조(2)에 있어서, 알칼리 처리한 구리 표면에 대해 산에 의한 세정 처리를 수행할 수도 있다. 예를 들면, 구리 표면을 액온 20∼50℃, 5∼20 중량%의 황산에 1∼5분간 침지하면 된다. 그 후, 구리 표면을 수세하는 것이 바람직하다.Next, in Article 6 (2), an acid cleaning treatment may be performed on the alkali-treated copper surface. For example, what is necessary is just to immerse the copper surface in 20-50 degreeC liquid temperature, 5 to 20 weight% of sulfuric acid for 1 to 5 minutes. After that, it is preferable to wash the copper surface with water.

다음으로, 제7 조(3)에 있어서, 구리 표면에 대해 약한 알칼리 처리를 수행할 수도 있다. 이 알칼리 처리의 방법은 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 0.1∼10g/L, 보다 바람직하게는 1∼2g/L의 알칼리 수용액, 예를 들면, 수산화 나트륨 수용액으로, 30∼50℃, 0.5∼2분간 정도, 구리 표면을 처리하면 된다. 그 후, 구리 표면을 수세하는 것이 바람직하다.Next, in Article 7 (3), a weak alkali treatment may be performed on the copper surface. Although the method of this alkali treatment is not specifically limited, Preferably it is 0.1-10 g/L, More preferably, it is an aqueous alkali solution of 1-2 g/L, for example, sodium hydroxide aqueous solution, 30-50 degreeC, 0.5-2. What is necessary is just to treat the copper surface for about a minute. After that, it is preferable to wash the copper surface with water.

또한, 구리 표면을 산화하기 전에, 전처리로서 에칭 등의 물리적으로 구리 표면을 조면화할 수도 있다.In addition, before oxidizing the copper surface, as a pretreatment, the copper surface may be physically roughened by etching or the like.

그 후, 제1 조(4)에 있어서, 산화제를 이용하여, 일부 또는 전부의 구리 표면을 산화하고, 구리 표면에 산화물을 형성하는 산화 처리를 수행한다. 산화제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 아염소산 나트륨, 차아염소산 나트륨, 염소산 칼륨, 과염소산 칼륨 등의 수용액을 이용할 수 있다. 산화제에는, 각종 첨가제(예를 들면, 인산 삼나트륨 십이수화물과 같은 인산염)나 표면 활성 분자를 첨가할 수도 있다. 표면 활성 분자로서는, 포르피린, 포르피린 대원환(大員環), 확장 포르피린, 환축소 포르피린, 직쇄 포르피린 폴리머, 포르피린 샌드위치 배위 착체, 포르피린 배열, 실란, 테트라오가노-실란, 아미노에틸-아미노프로필-트리메톡시실란, (3-아미노프로필)트리메톡시실란, 1-[3-(트리메톡시실릴)프로필]우레아(l-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]urea), (3-아미노프로필)트리에톡시실란, ((3-글리시딜옥시프로필)트리메톡시실란), (3-클로로프로필)트리메톡시실란, (3-글리시딜옥시프로필)트리메톡시실란, 디메틸디클로로실란, 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 에틸트리아세톡시실란, 트리에톡시(이소부틸)실란, 트리에톡시(옥틸)실란, 트리스(2-메톡시에톡시)(비닐)실란, 클로로트리메틸실란, 메틸트리클로로실란, 사염화 규소, 테트라에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 클로로트리에톡시실란, 에틸렌-트리메톡시실란, 아민, 당 등을 예시할 수 있다. 또한, 산화제에는 알코올, 케톤, 카복실산 등의 용매를 병용할 수 있다. 산화 반응 조건은 특별히 한정되지 않으나, 산화제의 액온은 40∼95℃인 것이 바람직하고, 40∼90℃인 것이 보다 바람직하다. 반응시간은 0.5∼30분인 것이 바람직하고, 1∼10분인 것이 보다 바람직하다.Thereafter, in the first section (4), an oxidation treatment of oxidizing a part or all of the copper surface using an oxidizing agent to form an oxide on the copper surface is performed. An oxidizing agent is not specifically limited, For example, aqueous solutions, such as sodium chlorite, sodium hypochlorite, potassium chlorate, and potassium perchlorate, can be used. Various additives (for example, phosphate salts such as trisodium phosphate dodecahydrate) or surface active molecules may be added to the oxidizing agent. Examples of the surface-active molecules include porphyrins, porphyrin large ring, expanded porphyrin, ring-reduced porphyrin, linear porphyrin polymer, porphyrin sandwich coordination complex, porphyrin sequence, silane, tetraorgano-silane, aminoethyl-aminopropyl-tri Methoxysilane, (3-aminopropyl)trimethoxysilane, 1-[3-(trimethoxysilyl)propyl]urea (l-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]urea), (3-aminopropyl)tri Ethoxysilane, ((3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane), (3-chloropropyl)trimethoxysilane, (3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane, dimethyldichlorosilane, 3 -(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, ethyltriacetoxysilane, triethoxy(isobutyl)silane, triethoxy(octyl)silane, tris(2-methoxyethoxy)(vinyl)silane, chloro trimethylsilane, methyltrichlorosilane, silicon tetrachloride, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, chlorotriethoxysilane, ethylene-trimethoxysilane, amine, sugar, and the like can be exemplified. Moreover, solvents, such as alcohol, a ketone, and carboxylic acid, can be used together as an oxidizing agent. Although the oxidation reaction conditions are not specifically limited, It is preferable that it is 40-95 degreeC, and, as for the liquid temperature of an oxidizing agent, it is more preferable that it is 40-90 degreeC. It is preferable that it is 0.5-30 minutes, and, as for reaction time, it is more preferable that it is 1-10 minutes.

이 산화 처리에 의해, 평균 400nm 이하로 한다. 바람직하게는 평균 200nm 이하로 하고, 보다 바람직하게는 평균 160nm 이하로 한다. 더욱이, 산화물층의 두께는, 바람직하게는 평균 20nm 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 평균 30nm 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 평균 40nm 이상으로 한다. 아울러, 산화물층의 두께가 400nm 이하인 영역의 비율은 특별히 한정되지 않으나, 50% 이상이 400nm 이하인 것이 바람직하고, 70% 이상이 400nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 90% 이상이 400nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 95% 이상이 400nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 거의 100%가 400nm 이하인 것이 더욱 바람직하다.By this oxidation treatment, the average is 400 nm or less. Preferably it is set as an average of 200 nm or less, More preferably, it is set as an average of 160 nm or less. Furthermore, the thickness of the oxide layer is preferably 20 nm or more on average, more preferably 30 nm or more on average, and still more preferably 40 nm or more on average. In addition, the ratio of the region in which the thickness of the oxide layer is 400 nm or less is not particularly limited, but preferably 50% or more and 400 nm or less, more preferably 70% or more and 400 nm or less, more preferably 90% or more and 400 nm or less, It is more preferable that 95% or more are 400 nm or less, and it is still more preferable that almost 100% is 400 nm or less.

산화물층의 두께의 비율은, 예를 들면, 10×10cm의 면적 중의 10 측정점에 있어서의 연속 전기 화학 환원법(SERA)에 의해 산출할 수 있다.The ratio of the thickness of an oxide layer is computable by the continuous electrochemical reduction method (SERA) in 10 measurement points in an area of 10x10 cm, for example.

산화 구리의 산술 평균 거칠기(Ra)는 0.02μm 이상이 바람직하고, 0.04μm 이상이 보다 바람직하고, 또한, 0.20μm 이하인 것이 바람직하고, 0.060μm 이하인 것이 보다 바람직하다.0.02 micrometer or more is preferable, as for arithmetic mean roughness Ra of copper oxide, 0.04 micrometer or more is more preferable, It is preferable that it is 0.20 micrometer or less, It is more preferable that it is 0.060 micrometer or less.

산화 구리의 최대 높이 거칠기(Rz)는 0.2μm 이상이 바람직하고, 0.4μm 이상이 보다 바람직하고, 또한, 1.0μm 이하인 것이 바람직하고, 0.50μm 이하인 것이 보다 바람직하다.0.2 micrometer or more is preferable, as for the maximum height roughness Rz of copper oxide, 0.4 micrometer or more is more preferable, It is preferable that it is 1.0 micrometer or less, It is more preferable that it is 0.50 micrometer or less.

여기서, 최대 높이 거칠기(Rz)란, 기준 길이(l)에 있어서, 윤곽 곡선(y=Z(x))의 산 높이(Zp)의 최대값과 골짜기 깊이(Zv)의 최대값의 합을 나타낸다.Here, the maximum height roughness Rz represents the sum of the maximum value of the peak height Zp of the contour curve y=Z(x) and the maximum value of the valley depth Zv in the reference length l. .

산술 평균 거칠기(Ra)란 기준 길이(l)에 있어서, 이하의 식으로 표시되는 윤곽 곡선(y=Z(x))에 있어서의 Z(x)(즉, 산의 높이와 골짜기의 깊이)의 절대값의 평균을 나타낸다.The arithmetic mean roughness (Ra) is the value of Z(x) (that is, the height of the mountain and the depth of the valley) in the contour curve (y = Z(x)) expressed by the following equation in the reference length (l). It represents the average of absolute values.

[수 1] [Number 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

표면 거칠기 Ra, Rz는 JIS B 0601:2001(국제기준 ISO4287-1997에 준거)에 정해진 방법에 의해 산출할 수 있다.Surface roughness Ra and Rz can be calculated by the method specified in JIS B 0601:2001 (based on international standard ISO4287-1997).

다음으로, 제8 조(5)에 있어서, 환원제를 이용하여, 산화된 구리 표면에 대해 환원 처리를 수행할 수도 있다. 환원제로서는, DMAB(디메틸아민보란), 디보란, 수소화 붕소 나트륨, 히드라진 등을 이용할 수 있고, 환원제, 알칼리성 화합물(예를 들면, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨), 및 용매(예를 들면, 순수나 완충액)를 포함하는 용액을 이용하여, 주지의 방법으로 환원 처리할 수 있다.Next, in Article 8 (5), a reduction treatment may be performed on the oxidized copper surface using a reducing agent. As the reducing agent, DMAB (dimethylamine borane), diborane, sodium borohydride, hydrazine, etc. can be used, and a reducing agent, an alkaline compound (eg, sodium hydroxide, potassium hydroxide), and a solvent (eg, pure water or a buffer solution) ), it can be reduced by a known method.

다음으로, 제9 조(6)에 있어서, 산화한 구리 표면을 용해제로 용해하는 용해 처리를 수행한다. 용해제는 특별히 한정되지 않으나, 킬레이트제, 생분해성 킬레이트제 등을 예시할 수 있고, 구체적으로는, EDTA(에틸렌디아민 사초산), DHEG(디에탄올 글리신), GLDA(L-글루탐산 이초산·사나트륨), EDDS(에틸렌디아민-N,N'-디숙신산), HIDS(3-하이드록시-2,2'-이미노디숙신산 나트륨), MGDA(메틸 글리신 이초산 삼나트륨), ASDA(아스파르트산 이초산·사나트륨), HIDA(N-2-hydroxyethyliminodiacetic acid disodium salt), 글루콘산 나트륨, 에티드론산(하이드록시에탄디포스폰산) 등을 예시할 수 있다. 본 공정에서 이용하는 용해제에는 알코올, 케톤, 카복실산 등의 용매를 병용할 수 있다. 용해제의 pH는 특별히 한정되지 않으나, 산성에서는 용해량이 크기 때문에, 처리 컨트롤이 어렵다는 점, 처리 불균일이 발생하기 쉽다는 점, 적합한 Cu/O 비로 이루어지는 볼록부가 형성되지 않는다는 점 등으로 인해 알칼리성인 것이 바람직하고, pH 9.0∼14.0인 것이 보다 바람직하고, pH 9.0∼10.5인 것이 보다 바람직하고, pH 9.8∼10.2인 것이 더욱 바람직하다. 제9 조(6)에 있어서, 산화 구리의 용해율이 35∼99%, 바람직하게는 77∼99%이면서, CuO의 두께가 4∼150nm, 바람직하게는 8∼50nm가 될 때까지, 구리 표면을 용해하는 것이 바람직하다.Next, in Article 9 (6), a dissolution treatment of dissolving the oxidized copper surface with a dissolving agent is performed. The solubilizing agent is not particularly limited, and examples thereof include chelating agents and biodegradable chelating agents. Specifically, EDTA (ethylenediamine tetraacetic acid), DHEG (diethanol glycine), GLDA (L-glutamic acid diacetic acid/tetrasodium tetrasodium) ), EDDS (ethylenediamine-N,N'-disuccinic acid), HIDS (3-hydroxy-2,2'-iminodisuccinate sodium), MGDA (methyl glycine diacetic acid trisodium), ASDA (aspartic acid diacetic acid) tetrasodium), HIDA (N-2-hydroxyethyliminodiacetic acid disodium salt), sodium gluconate, etidronic acid (hydroxyethanediphosphonic acid), and the like can be exemplified. A solvent such as alcohol, ketone, or carboxylic acid can be used in combination with the solubilizing agent used in this step. The pH of the solubilizing agent is not particularly limited, but in acid, since the amount of dissolution is large, treatment control is difficult, treatment unevenness is likely to occur, and convex portions having a suitable Cu/O ratio are not formed. Therefore, it is preferable to be alkaline And it is more preferable that it is pH 9.0-14.0, It is more preferable that it is pH 9.0-10.5, It is more preferable that it is pH 9.8-10.2. In Article 9 (6), the copper surface is polished until the copper oxide dissolution rate is 35 to 99%, preferably 77 to 99%, and the thickness of CuO is 4 to 150 nm, preferably 8 to 50 nm. It is preferable to dissolve.

그 후, 제2 조(7)에 있어서, 구리 표면에 대해, 구리 이외의 금속으로 전해 도금 처리를 한다. 전해 도금 처리 방법은, 공지의 기술을 사용할 수 있으나, 예를 들면, 구리 이외의 금속으로서, Sn, Ag, Zn, Al, Ti, Bi, Cr, Fe, Co, Ni, Pd, Au, Pt, 또는 이들의 합금을 이용할 수 있다. 특히, 구리로 덮인 표면을 갖는 물체가 구리박인 경우, 내열성을 갖기 위해서는 구리보다 내열성이 높은 금속, 예를 들면, Ni, Pd, Au 및 Pt 혹은 그 합금이 바람직하다. 아울러, 구리박 등의 경우, 도금되는 것은, 일면일 수도 양면일 수도 있다.After that, in the second set (7), the copper surface is subjected to an electrolytic plating treatment with a metal other than copper. As the electrolytic plating treatment method, a known technique can be used. For example, as a metal other than copper, Sn, Ag, Zn, Al, Ti, Bi, Cr, Fe, Co, Ni, Pd, Au, Pt, Alternatively, an alloy thereof may be used. In particular, when the object having a surface covered with copper is copper foil, a metal having higher heat resistance than copper, for example, Ni, Pd, Au, Pt or an alloy thereof, is preferable in order to have heat resistance. In addition, in the case of copper foil, etc., what is plated may be one side or both sides.

전해 도금으로 형성되는 금속층의 수직 방향의 평균 두께는 특별히 한정되지 않으나, 10nm 이상인 것이 바람직하고, 15nm 이상인 것이 보다 바람직하고, 20nm 이상인 것이 더욱 바람직하다. 그리고 100nm 이하인 것이 바람직하고, 70nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 50nm 이하인 것이 더욱 바람직하다.Although the average thickness in the vertical direction of the metal layer formed by electroplating is not particularly limited, it is preferably 10 nm or more, more preferably 15 nm or more, and still more preferably 20 nm or more. And it is preferable that it is 100 nm or less, It is more preferable that it is 70 nm or less, It is more preferable that it is 50 nm or less.

혹은, 전해 도금으로 형성되는 금속층의 금속량을 단위면적당 금속의 중량으로서 나타냈을 경우, 15μg/cm2 이상인 것이 바람직하고, 18μg/cm2인 것이 보다 바람직하고, 20μg/cm2 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 100μg/cm2 이하인 것이 바람직하고, 80μg/cm2 이하인 것이 보다 바람직하고, 50μg/cm2 이하인 것이 더욱 바람직하다.Alternatively, the electrolytic case nd that the metal amount in the metal layer formed by plating as the weight of metal per unit area, not less than 15μg / cm 2 is preferable, and more preferably from 18μg / cm 2, more preferably not less than 20μg / cm 2 . Further, it 100μg / cm 2 or less is preferable, more preferably 80μg / cm 2 or less, and more preferably 50μg / cm 2 or less.

금속층의 수직 방향의 평균 두께는, 금속층을 형성하는 금속을, 산성 용액으로 용해하고, ICP 분석에 의해 금속량을 측정하고, 그 측정량을 물체의 면적으로 나누어 산출할 수 있다. 혹은, 물체 자체를 용해하고, 금속층을 형성하는 금속의 양만을 검출 측정하는 것에 의해 산출할 수 있다.The average thickness in the vertical direction of the metal layer can be calculated by dissolving the metal forming the metal layer in an acidic solution, measuring the metal amount by ICP analysis, and dividing the measured amount by the area of the object. Alternatively, it can be calculated by dissolving the object itself and detecting and measuring only the amount of the metal that forms the metal layer.

전해 도금은, 산화물층의 산화물을 일부 환원하는 것에도 전하가 필요하기 때문에, 예를 들면, 니켈 도금을 구리박에 실시하는 경우, 그 두께를 바람직한 범위에 넣기 위해서는 전해 도금 처리하는 물체의 면적당, 15C/dm2 이상∼90C/dm2 이하의 전하를 부여하는 것이 바람직하다.Since electrolytic plating also requires an electric charge to partially reduce the oxide of the oxide layer, for example, when nickel plating is performed on copper foil, in order to put the thickness within a preferable range, per area of the object subjected to electrolytic plating, 15C / dm 2 or more is desirable to impart an electrical charge of ~90C / dm 2 or less.

또한, 전류 밀도는 5A/dm2 이하가 바람직하다. 전류 밀도가 지나치게 높으면, 볼록부에 도금이 집중되는 등, 균일한 도금이 힘들다. 아울러, 산화물층의 산화물을 일부 환원할 때까지라면, 도금 피복 중인 전류를 바꿀 수도 있다. 또한, 피복하는 금속에 의해 소정의 두께가 되도록 적절히 조정한다.Moreover, as for a current density, 5 A/dm<2> or less is preferable. If the current density is too high, uniform plating is difficult, for example, plating is concentrated on the convex portions. In addition, as long as the oxide of the oxide layer is partially reduced, the current under plating can be changed. Moreover, it adjusts suitably so that it may become a predetermined thickness with the metal to coat|cover.

니켈 도금 및 니켈 합금 도금은, 순수 니켈, Ni-Cu 합금, Ni-Cr 합금, Ni-Co 합금, Ni-Zn 합금, Ni-Mn 합금, Ni-Pb 합금, Ni-P 합금 등을 들 수 있다.Nickel plating and nickel alloy plating include pure nickel, Ni-Cu alloy, Ni-Cr alloy, Ni-Co alloy, Ni-Zn alloy, Ni-Mn alloy, Ni-Pb alloy, Ni-P alloy, etc. .

도금 이온의 공급제로서, 예를 들면, 황산 니켈, 술팜산 니켈, 염화 니켈, 브롬화 니켈, 산화 아연, 염화 아연, 디아민 디클로로 팔라듐, 황산 철, 염화 철, 무수크롬산, 염화 크롬, 황산 크롬 나트륨, 황산 구리, 피로인산 구리, 황산 코발트, 황산 망간, 차아인산 나트륨 등을 이용할 수 있다.As the supplying agent for plating ions, for example, nickel sulfate, nickel sulfamate, nickel chloride, nickel bromide, zinc oxide, zinc chloride, diamine dichloropalladium, iron sulfate, iron chloride, chromic anhydride, chromium chloride, sodium chromium sulfate, Copper sulfate, copper pyrophosphate, cobalt sulfate, manganese sulfate, sodium hypophosphite, etc. can be used.

pH 완충제나 광택제 등을 포함하는 기타 첨가제로서, 예를 들면, 붕산, 초산 니켈, 시트르산, 시트르산 나트륨, 시트르산 암모늄, 포름산 칼륨, 말산, 말산 나트륨, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨, 염화 암모늄, 시안화 나트륨, 주석산 칼륨 나트륨, 티오시안산 칼륨, 황산, 염산, 염화 칼륨, 황산 암모늄, 염화 암모늄, 황산 칼륨, 황산 나트륨, 티오시안 나트륨, 티오황산 나트륨, 브롬산 칼륨, 피로인산 칼륨, 에틸렌디아민, 황산 니켈 암모늄, 티오황산 나트륨, 규불화 수소산, 규불화 나트륨, 황산 스트론튬, 크레졸 설폰산, β-나프톨, 사카린, 1,3,6-나프탈렌 트리설폰산, 나프탈렌(디, 트리), 설폰산 나트륨, 설폰아미드, 설핀산 등 1-4부틴디올, 쿠마린, 라우릴 황산 나트륨이 사용된다.Other additives including pH buffering agents and brighteners, for example, boric acid, nickel acetate, citric acid, sodium citrate, ammonium citrate, potassium formate, malic acid, sodium malate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, ammonium chloride, cyanide Sodium, potassium stannate, potassium thiocyanate, sulfuric acid, hydrochloric acid, potassium chloride, ammonium sulfate, ammonium chloride, potassium sulfate, sodium sulfate, sodium thiocyanate, sodium thiosulfate, potassium bromate, potassium pyrophosphate, ethylenediamine, sulfuric acid Nickel ammonium, sodium thiosulfate, hydrosilicic acid, sodium silicate, strontium sulfate, cresol sulfonic acid, β-naphthol, saccharin, 1,3,6-naphthalene trisulfonic acid, naphthalene (di, tri), sodium sulfonate, 1-4 butyndiol such as sulfonamide and sulfinic acid, coumarin, and sodium lauryl sulfate are used.

니켈 도금에 있어서, 욕의 조성은, 예를 들면, 황산 니켈(100g/L 이상∼350g/L 이하), 설파민 니켈(100g/L 이상∼600g/L 이하), 염화 니켈(0g/L 이상∼300g/L 이하) 및 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하지만, 첨가제로서 시트르산 나트륨(0g/L 이상∼100g/L 이하)이나 붕산(0g/L 이상∼60g/L 이하)이 포함되어 있을 수도 있다.In nickel plating, the composition of a bath is, for example, nickel sulfate (100 g/L or more - 350 g/L or less), sulfamine nickel (100 g/L or more - 600 g/L or less), nickel chloride (0 g/L or more) ~300 g/L or less) and mixtures thereof, but may contain sodium citrate (0 g/L or more to 100 g/L or less) or boric acid (0 g/L or more to 60 g/L or less) as additives. have.

구리 이외의 금속층에서의 금속의 비율은 특별히 한정되지 않으나, 깊이 6nm 에서의 전체 금속량에 대한 Cu의 비율이 80 중량% 이하인 것이 바람직하고, 50 중량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 30 중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 산소를 포함하지 않는 깊이에서의 전체 금속량에 대한 Cu의 비율이 중량 90% 이상인 것이 바람직하고, 중량 95% 이상인 것이 보다 바람직하고, 99% 중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, Cu의 원자 조성의 비율이 40%인 깊이에서의 Cu/O비는, 1 이상인 것이 바람직하고, 2 이상인 것이 보다 바람직하고, 5 이상인 것이 더욱 바람직하다. 소정의 깊이에서의 전체 금속량에 대한 Cu의 비율은, 예를 들면, 이온 스퍼터링과 X선 광전자 분광법(XPS)을 이용하여 측정할 수 있다.The ratio of the metal in the metal layer other than copper is not particularly limited, but the ratio of Cu to the total amount of metal at a depth of 6 nm is preferably 80% by weight or less, more preferably 50% by weight or less, and 30% by weight or less more preferably. Moreover, it is preferable that the ratio of Cu with respect to the total amount of metals at the depth not containing oxygen is 90 % by weight or more, It is more preferable that it is 95 % by weight or more, It is still more preferable that it is 99 % by weight or more. Moreover, it is preferable that it is 1 or more, as for the Cu/O ratio at the depth where the ratio of the atomic composition of Cu is 40%, it is more preferable that it is 2 or more, It is still more preferable that it is 5 or more. The ratio of Cu to the total amount of metal at a predetermined depth can be measured using, for example, ion sputtering and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

금속층은, 입자가 없는 고른 층인 것이 바람직하다. 여기서, "고르다" 라는 것은, 95% 이상의 면에서, 바람직하게는 98% 이상의 면에서, 보다 바람직하게는 99% 이상의 면에서, 그 층의 두께가, 층의 평균 두께의 5배를 초과하지 않거나, 바람직하게는 3배를 초과하지 않거나, 보다 바람직하게는 2배를 초과하지 않는 것을 말하는 것으로 한다. 입자가 없는 고른 금속층을 형성함으로써, 열 처리 후의 밀착성을 높일 수 있다.The metal layer is preferably an even layer without particles. Herein, "even" means that the thickness of the layer does not exceed 5 times the average thickness of the layer in 95% or more, preferably in 98% or more, more preferably in 99% or more plane. , Preferably it does not exceed 3 times, More preferably, it shall say that it does not exceed 2 times. By forming an even metal layer without particles, the adhesiveness after heat treatment can be improved.

아울러, 이들 공정 후에 실란 커플링제 등을 이용한 커플링 처리나 벤조트리아졸류 등을 이용한 방청 처리를 수행할 수도 있다.In addition, after these steps, a coupling treatment using a silane coupling agent or the like or a rust prevention treatment using benzotriazoles may be performed.

이들 일련의 공정에 의해 산화물의 사용 목적에 적합한 산화물의 층이 얻어지도록, 미리 파일럿 실험을 수행하여, 온도, 시간 등의 조건을 설정하는 것이 바람직하다.It is preferable to set conditions such as temperature and time by conducting a pilot experiment in advance so as to obtain an oxide layer suitable for the purpose of use of the oxide by these series of processes.

==물체와 그 표면 형상=== = Object and its surface shape = =

가공해야 할 구리 표면을 갖는 물체는, 구리로 이루어지는 물체일 수도 있고, 구리 이외의 것으로 이루어지는 물체의 표면에, 구리의 층을 설치한 것일 수도 있고, 구리 도금을 실시한 것일 수도 있으나, 이 물체의 형상은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 박 형상일 수도, 입자 형상일 수도, 분말 형상일 수도 있고, 구리를 주성분으로 한 전해 구리박이나 압연 구리박 등의 구리박, 구리 입자, 동립(銅粒), 구리선, 구리판, 구리제 리드프레임일 수도 있다.The object having a copper surface to be processed may be an object made of copper, one in which a layer of copper is provided on the surface of an object other than copper, or one in which copper plating is applied, but the shape of the object Although it is not specifically limited, For example, it may be foil shape, particle shape, powder shape may be sufficient, Copper foil, such as electrolytic copper foil and rolled copper foil containing copper as a main component, copper particle, copper grain (銅粒) ), a copper wire, a copper plate, or a lead frame made of copper.

이 구리 표면을 상술한 가공 장치로 가공하는 것에 의해, 적어도 일부의 금속층 표면에 볼록부가 형성된다.By processing this copper surface with the above-mentioned processing apparatus, a convex part is formed in the surface of at least one part metal layer.

이 볼록부의 높이 평균이, 10nm 이상인 것이 바람직하고, 50nm 이상인 것이 보다 바람직하고, 100nm 이상인 것이 더욱 바람직하고, 또한, 1000nm 이하인 것이 바람직하고, 500nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 200nm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이 볼록부의 높이는, 예를 들면, 집속 이온빔(FIB)에 의해 작성된 복합 구리박의 단면을 관찰한 주사형 전자 현미경(SEM) 상(像)에 있어서, 볼록부를 사이에 두고 이웃하는 오목부의 극소점을 이은 선분의 중점(中点)과, 오목부의 사이에 있는 볼록부의 극대점과의 거리로 할 수 있다.The average height of the convex portions is preferably 10 nm or more, more preferably 50 nm or more, still more preferably 100 nm or more, more preferably 1000 nm or less, more preferably 500 nm or less, and still more preferably 200 nm or less. The height of this convex part is the minimum point of the recessed part adjacent across the convex part in the scanning electron microscope (SEM) image which observed the cross section of the composite copper foil produced by the focused ion beam (FIB), for example. can be defined as the distance between the midpoint of the line segment connecting

물체의 표면에, 높이 50nm 이상의 볼록부가 3.8μm당, 평균 15개 이상인 것이 바람직하고, 30개 이상인 것이 보다 바람직하고, 50개 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 100개 이하인 것이 바람직하고, 80개 이하인 것이 보다 바람직하고, 60개 이하인 것이 더욱 바람직하다. 볼록부의 개수는, 예를 들면, 집속 이온빔(FIB)에 의해 작성된 복합 구리박의 단면을 관찰한 주사형 전자 현미경(SEM) 상(像)에 있어서, 높이가 50nm 이상인 것의 3.8μm당 개수를 계측하는 것에 의해 카운트할 수 있다.On the surface of an object, it is preferable that it is 15 or more on average per 3.8 micrometers of convex parts 50 nm or more in height, It is more preferable that it is 30 or more, It is still more preferable that it is 50 or more. Moreover, it is preferable that it is 100 or less, It is more preferable that it is 80 or less, It is still more preferable that it is 60 or less. The number of convex portions is, for example, in a scanning electron microscope (SEM) image obtained by observing a cross section of a composite copper foil produced by a focused ion beam (FIB). It can be counted by

금속층의 산술 평균 거칠기(Ra)는 0.02μm 이상이 바람직하고, 0.04μm 이상이 보다 바람직하고, 또한, 0.20μm 이하인 것이 바람직하고, 0.060μm 이하인 것이 보다 바람직하다.0.02 micrometer or more is preferable, and, as for arithmetic mean roughness Ra of a metal layer, 0.04 micrometer or more is more preferable, It is preferable that it is 0.20 micrometer or less, and it is more preferable that it is 0.060 micrometer or less.

금속층의 최대 높이 거칠기(Rz)는 0.2μm 이상이 바람직하고, 0.4μm 이상이 보다 바람직하고, 또한, 1.4μm 이하인 것이 바람직하고, 0.50μm 이하인 것이 보다 바람직하다.0.2 micrometer or more is preferable, as for the maximum height roughness Rz of a metal layer, 0.4 micrometer or more is more preferable, It is preferable that it is 1.4 micrometers or less, It is more preferable that it is 0.50 micrometer or less.

또한, 산화 처리 후의 Ra와 금속 도금 처리 후의 Ra의 비(산화 처리 후의 Ra/금속 도금 처리 후의 Ra)는 0.7 이상∼1.3 이하가 바람직하고, 산화 처리 후의 Rz와 금속 도금 처리 후의 Rz의 비(산화 처리 후의 Rz/금속 도금 처리 후의 Rz)는 0.8 이상∼1.2 이하가 바람직하다. 이 비의 값이 1에 가까울수록, 전해 도금으로 형성된 금속층 두께의 균일성을 나타내고 있다.The ratio of Ra after oxidation treatment to Ra after metal plating treatment (Ra after oxidation treatment/Ra after metal plating treatment) is preferably 0.7 or more to 1.3 or less, and the ratio of Rz after oxidation treatment to Rz after metal plating treatment (oxidation treatment) As for Rz after a process/Rz after a metal plating process), 0.8 or more - 1.2 or less are preferable. The closer the value of this ratio to 1, the more uniform the thickness of the metal layer formed by electroplating.

==조면화 처리된 구리 표면을 갖는 물체의 이용 방법====How to use an object with a roughened copper surface==

본 개시의 가공 장치를 이용하여 조면화 처리된 구리 표면을 갖는 물체는, 프린트 배선판에 사용되는 구리박, 기판에 배선되는 구리선, LIB 음극 집전체용 구리박 등에 이용할 수 있다.An object having a copper surface roughened using the processing apparatus of the present disclosure can be used for a copper foil used for a printed wiring board, a copper wire wired to a substrate, a copper foil for a LIB negative electrode current collector, and the like.

예를 들면, 프린트 배선판에 사용되는 구리박의 표면을 본 개시의 가공 장치를 이용하여 조면화 처리하고, 수지와 층 형상으로 접착시키는 것에 의해 적층판을 제작하여, 프린트 배선판을 제조하는데 이용할 수 있다. 이 경우의 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 폴리페닐렌에테르, 에폭시, PPO, PBO, PTFE, LCP, 또는 TPPI인 것이 바람직하다.For example, the surface of the copper foil used for a printed wiring board is roughened using the processing apparatus of this indication, A laminated board is produced by bonding resin and layered form, It can be used for manufacturing a printed wiring board. Although the kind of resin in this case is not specifically limited, It is preferable that it is polyphenylene ether, epoxy, PPO, PBO, PTFE, LCP, or TPPI.

또한, 예를 들면, LIB 음극 집전체용에 사용되는 구리박의 표면을 본 개시의 가공 장치를 이용하여 조도화함으로써, 구리박과 음극 재료의 밀착성이 향상되고, 용량 열화가 작은 양호한 리튬 이온 전지를 얻을 수 있다. 리튬 이온 전지용 음극 집전체는 공지의 방법에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 카본계 활물질을 함유하는 음극 재료를 조제하고, 용제 혹은 물에 분산시켜 활물질 슬러리로 한다. 이 활물질 슬러리를 구리박에 도포한 후, 용제나 물을 증발시키기 위해 건조시킨다. 그 후, 프레스하고, 재차 건조한 후에 원하는 형태가 되도록 음극 집전체를 성형한다. 아울러, 음극 재료에는, 카본계 활물질보다 이론 용량이 큰 실리콘이나 실리콘 화합물, 게르마늄, 주석, 납 등을 포함할 수도 있다. 또한, 전해질로서 유기 용매에 리튬염을 용해시킨 유기 전해액뿐만 아니라, 폴리에틸렌 옥사이드나 폴리불화 비닐리덴 등으로 이루어지는 폴리머를 이용한 것일 수도 있다. 본 개시의 가공 장치를 이용하여 표면을 가공한 구리박은, 리튬 이온 전지뿐만 아니라, 리튬 이온 폴리머 전지에도 적용할 수 있다.Further, for example, by roughening the surface of the copper foil used for the LIB negative electrode current collector using the processing apparatus of the present disclosure, the adhesion between the copper foil and the negative electrode material is improved and the capacity deterioration is small. can get The negative electrode current collector for a lithium ion battery can be manufactured according to a known method. For example, a negative electrode material containing a carbon-based active material is prepared and dispersed in a solvent or water to obtain an active material slurry. After this active material slurry is applied to a copper foil, it is dried in order to evaporate a solvent or water. Then, after pressing and drying again, the negative electrode collector is shape|molded so that it may become a desired shape. In addition, the negative electrode material may contain silicon, a silicon compound, germanium, tin, lead, or the like having a larger theoretical capacity than the carbon-based active material. Further, as the electrolyte, not only an organic electrolyte in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent, but also a polymer made of polyethylene oxide or polyvinylidene fluoride may be used. The copper foil which processed the surface using the processing apparatus of this indication is applicable not only to a lithium ion battery but to a lithium ion polymer battery.

실시예Example

<1. 조면화 처리된 구리 표면을 갖는 물체의 제조><1. Preparation of an object having a roughened copper surface>

실시예 1∼9 및 비교예 1∼4는, DR-WS(후루카와 덴코 가부시키가이샤(Furukawa Electric Co., Ltd.) 제품, 두께: 18μm)의 구리박을 이용했다. 아울러, 실시예 및 비교예에 대해, 각각 동일한 조건으로 복수의 시험편을 제작했다.Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 used copper foil of DR-WS (product of Furukawa Electric Co., Ltd., thickness: 18 µm). In addition, about the Example and the comparative example, the some test piece was produced under the same conditions, respectively.

(1) 전처리(1) Pretreatment

[알칼리 탈지 처리][Alkaline degreasing treatment]

구리박을, 액온 50℃, 40g/L의 수산화 나트륨 수용액에 1분간 침지한 후, 수세를 수행했다.After immersing copper foil in the sodium hydroxide aqueous solution of 50 degreeC liquid temperature and 40 g/L for 1 minute, water washing was performed.

[산 세정 처리][acid washing treatment]

알칼리 탈지 처리를 수행한 구리박을, 액온 25℃, 10 중량%의 황산 수용액에 2분간 침지한 후, 수세를 수행했다.After immersing the copper foil which performed the alkali degreasing process in the liquid temperature of 25 degreeC, 10 weight% of sulfuric acid aqueous solution for 2 minutes, water washing was performed.

[프리딥(predip) 처리][Predip processing]

산 세정 처리를 수행한 구리박을, 액온 40℃, 수산화 나트륨(NaOH) 1.2g/L의 프리딥용 약액에 1분간 침지했다.The copper foil which performed the pickling process was immersed for 1 minute in the liquid temperature 40 degreeC, and the chemical|medical solution for predip of sodium hydroxide (NaOH) 1.2g/L.

(2) 산화 처리(2) oxidation treatment

알칼리 처리를 수행한 구리박을, 표 1에 기재된 조건에 기초하여, 산화 처리용 수용액을 이용하여 산화 처리를 수행했다. 이들 처리 후, 구리박을 수세했다.Based on the conditions of Table 1, the copper foil which performed the alkali treatment was oxidized using the aqueous solution for oxidation treatments. After these treatments, the copper foil was washed with water.

평가 방법은 <2. 산화 처리 후의 시료의 평가>에서 후술한다.The evaluation method is <2. Evaluation of the sample after oxidation treatment> will be described later.

(3) 전해 도금 처리(3) Electrolytic plating treatment

산화 처리를 수행한 구리박에 대해, 표 1에 기재된 조건에 기초하여, 전해 도금 처리를 수행했다. 비교예 2 및 3은, 3분간 전해 도금을 수행해도 니켈은 석출되지 않았다.About the copper foil which performed the oxidation process, the electrolytic plating process was performed based on the conditions of Table 1. In Comparative Examples 2 and 3, nickel did not precipitate even when electroplating was performed for 3 minutes.

(4) 커플링 처리(4) Coupling treatment

전해 도금 처리를 수행한 구리박에 대해, 표 1에 기재된 조건에 기초하여, 커플링 처리를 수행했다.About the copper foil which performed the electroplating process, the coupling process was performed based on the conditions of Table 1.

<2. 산화 처리 후의 시료의 평가><2. Evaluation of samples after oxidation treatment>

(1) 산화 구리의 두께 측정(1) thickness measurement of copper oxide

구리박 표면의 산화 구리의 두께를, QC-100(ECI 제품)을 이용하여, 이하의 전해액을 이용하여 연속 전기 화학 환원법(SERA)에 의해 측정을 수행했다.The thickness of the copper oxide on the surface of copper foil was measured by the continuous electrochemical reduction method (SERA) using the following electrolyte solutions using QC-100 (made by ECI).

전해액(pH=8.4) Electrolyte (pH=8.4)

붕산 6.18g/L; 사붕산 나트륨 9.55g/L 6.18 g/L boric acid; Sodium tetraborate 9.55 g/L

구체적으로는, 가스킷 지름: 0.32cm를 이용하여 전류 밀도: 90μA/cm2에서 상기 전해액을 이용했을 때, 전위가 -0.85V 이상에서부터 -0.6V까지를 산화 구리(CuO)의 피크로 판단했다. Specifically, when the electrolyte solution was used at a current density of 90 μA/cm 2 using a gasket diameter: 0.32 cm, a potential from -0.85 V or more to -0.6 V was judged as the peak of copper oxide (CuO).

(2) Ra 및 Rz의 산출 (2) Calculation of Ra and Rz

산화 처리 후의 구리박을, 공초점 주사 전자 현미경 OPTELICS H1200(레이져테크 가부시키가이샤(Lasertec Corporation) 제품)을 이용하여 구리박의 표면 형상을 측정하였으며, JIS B 0601:2001에 정해진 방법에 의해 Ra 및 Rz를 산출했다. 측정 조건으로서, 스캔 폭은 100μm, 스캔 타입은 에리어로 하고, Light source는 Blue, 컷 오프값은 1/5로 했다. 오브젝트 렌즈는 x100, 콘택트 렌즈는 x14, 디지털 줌은 x1, Z 피치는 10nm의 설정으로 하여 3개 부분의 데이터를 취득하고, 이들의 평균값을 각 실시예 및 비교예의 Ra, Rz로 했다. 실시예 6 및 비교예 1∼3은 산출할 수 없었기 때문에, 표에는 N.D.로 기재했다.The copper foil after oxidation treatment was measured for the surface shape of the copper foil using a confocal scanning electron microscope OPTELICS H1200 (manufactured by Lasertec Corporation), Ra and Rz was calculated. As measurement conditions, the scan width was 100 µm, the scan type was area, the light source was Blue, and the cutoff value was 1/5. The object lens was x100, the contact lens was x14, the digital zoom was x1, and the Z pitch was set to 10 nm to acquire three pieces of data, and the average values thereof were Ra and Rz of each Example and Comparative Example. Since Example 6 and Comparative Examples 1-3 could not be computed, it described as N.D. in a table|surface.

<3. 전해 도금 및 커플링 처리 후의 시료의 평가> <3. Evaluation of samples after electrolytic plating and coupling treatment>

(1) 니켈량의 산출 (1) Calculation of nickel content

니켈의 수직 방향의 평균 두께의 측정 방법으로서는, 예를 들면, 12% 질산에 구리 부재를 용해시켜, 얻은 액을 ICP 발광 분석 장치 5100 SVDV ICP-OES(애질런트 테크놀로지스사(Agilent Technologies) 제품)를 이용하여 금속 성분의 농도를 측정하고, 금속의 밀도, 금속층의 표면적을 고려함으로써 층 형상으로서의 금속층의 두께를 산출했다.As a method for measuring the average thickness of nickel in the vertical direction, for example, a solution obtained by dissolving a copper member in 12% nitric acid is used using an ICP emission spectrometer 5100 SVDV ICP-OES (manufactured by Agilent Technologies). Then, the concentration of the metal component was measured, and the thickness of the metal layer as a layer was calculated by considering the density of the metal and the surface area of the metal layer.

(2) Ra 및 Rz의 산출 (2) Calculation of Ra and Rz

전해 도금 및 커플링 처리 후의 구리박을, 공초점 주사 전자 현미경 OPTELICS H1200(레이져테크 가부시키가이샤(Lasertec Corporation) 제품)을 이용하여 구리박의 표면 형상을 측정하였으며, JIS B 0601:2001에 정해진 방법에 의해 Ra 및 Rz를 산출했다. 측정 조건으로서, 스캔 폭은 100μm, 스캔 타입은 에리어로 하고, Light source는 Blue, 컷 오프값은 1/5로 했다. 오브젝트 렌즈는 x100, 콘택트 렌즈는 x14, 디지털 줌은 x1, Z 피치는 10nm의 설정으로 하여 3개 부분의 데이터를 취득하고, Ra, Rz는 3개 부분의 평균값으로 했다.The surface shape of the copper foil after electrolytic plating and coupling treatment was measured using a confocal scanning electron microscope OPTELICS H1200 (manufactured by Lasertec Corporation), and the method specified in JIS B 0601:2001 to calculate Ra and Rz. As measurement conditions, the scan width was 100 µm, the scan type was area, the light source was Blue, and the cutoff value was 1/5. The object lens was x100, the contact lens was x14, the digital zoom was x1, and the Z pitch was set at 10 nm to acquire data from three parts, and Ra and Rz were the average values of the three parts.

(3) 적층체의 열 처리 전후의 필 강도의 측정 (3) Measurement of peel strength before and after heat treatment of laminate

전해 도금 및 커플링 처리 후의 구리박에 대해, 적층체를 제작하여 열 처리 전후의 필 강도를 측정했다. 또한, 필 강도 측정시에 박리면을 육안으로 확인하여, 도금층의 박리 유무를 확인했다. 우선, 각 구리박에 대해, PPE를 수지로서 포함하는 MEGTRON6(파나소닉사(Panasonic Corporation) 제품)을 진공 중에서 프레스압 2.9MPa, 온도 210℃, 프레스 시간 120분의 조건으로 가열 압착하여 적층하고, 각각 2개의 측정 시료를 얻었다. 각각 하나의 측정 시료에 대해, 열에 대한 내성을 알아보기 위해, 내열 처리(177℃ 10일)를 수행했다. 그 후, 각각 열 처리를 수행한 시료와 수행하지 않은 시료에 대해 90° 박리 시험(일본 공업 규격(JIS)C5016)을 수행하여, 필 강도(kgf/cm)를 구했다. 내열 열화율은 측정된 내열 시험 전후의 필 강도의 차이를 내열 시험 전의 필 강도로 나눈 비율로서 산출되었다.About the copper foil after electroplating and a coupling process, the laminated body was produced and the peeling strength before and behind heat processing was measured. Moreover, the peeling surface was visually confirmed at the time of peeling strength measurement, and the presence or absence of peeling of a plating layer was confirmed. First, for each copper foil, MEGTRON6 (manufactured by Panasonic Corporation) containing PPE as a resin is heat-compressed and laminated under the conditions of a press pressure of 2.9 MPa, a temperature of 210° C., and a press time of 120 minutes in a vacuum, respectively. Two measurement samples were obtained. For each measurement sample, in order to check the resistance to heat, heat-resistant treatment (177° C. for 10 days) was performed. Thereafter, a 90° peel test (Japanese Industrial Standards (JIS) C5016) was performed on the sample subjected to heat treatment and the sample not subjected to heat treatment, respectively, to determine the peel strength (kgf/cm). The heat-resistance deterioration rate was computed as the ratio which divided the difference of the peeling strength before and behind the measured heat-resistance test by the peeling strength before a heat-resistance test.

MEGTRON6을 프리프레그로서 이용했지만, MEGTRON4 등, 기타 시판 중인 프리프레그에 있어서도 구리박에서 기인한 열화는 거의 없고, 동일한 열 처리 전후의 밀착성이 얻어진다.Although MEGTRON6 was used as a prepreg, also in other commercially available prepregs, such as MEGTRON4, there is hardly any deterioration resulting from copper foil, and the adhesiveness before and behind the same heat treatment is obtained.

(4) 구리박의 열 처리 전후의 색 변화의 산출 (4) Calculation of color change before and after heat treatment of copper foil

전해 도금 및 커플링 처리 후의 구리박의 내열성은 색 변화로도 평가했다. 구체적으로는 225℃의 오븐에서 30분 열 처리를 수행하여, 전후의 색 변화를 ΔE*ab로 평가했다. 열 처리 전의 구리박의 색 차(L*, a*, b*)를 측정한 후, 225℃의 오븐에 30분 투입하고, 열 처리 후의 구리박의 색 차를 측정하였으며, 이하의 식에 따라, ΔE*ab를 산출했다.The color change also evaluated the heat resistance of the copper foil after electrolytic plating and a coupling process. Specifically, heat treatment was performed in an oven at 225° C. for 30 minutes, and the color change before and after was evaluated as ΔE*ab. After measuring the color difference (L*, a*, b*) of the copper foil before heat treatment, it was put in an oven at 225° C. for 30 minutes, and the color difference of the copper foil after heat treatment was measured, according to the following formula , ΔE*ab was calculated.

[수 2][Number 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

이처럼, 산화 구리의 두께가 502nm 이상인 경우, 전해 도금을 할 수 없다(비교예 2, 비교예 3). 또한, 전해 도금이 가능한 산화 구리의 두께라도, 산화 구리의 두께가 400nm보다 두꺼운 경우, 도금층과 금속 부재의 밀착성을 얻지 못하고 박리가 발생한다(비교예 1). 반면, 산화 구리의 두께가 400nm 이하인 실시예 1∼9에서는, 도금층과 금속 부재의 밀착성이 얻어지면서도, 수지와의 밀착성 및 내열성이 우수하다.As such, when the thickness of the copper oxide is 502 nm or more, electrolytic plating cannot be performed (Comparative Example 2, Comparative Example 3). Moreover, even if it is the thickness of the copper oxide which can be electrolytically plated, when the thickness of copper oxide is thicker than 400 nm, the adhesiveness of a plating layer and a metal member cannot be acquired, but peeling generate|occur|produces (comparative example 1). On the other hand, in Examples 1-9 in which the thickness of copper oxide is 400 nm or less, adhesiveness with resin and heat resistance are excellent while adhesiveness between a plating layer and a metal member was obtained.

또한, 전류 밀도가 5A/dm2보다 큰 경우, 내열성이 낮은(비교예 4) 반면, 전류 밀도가 5A/dm2 이하인 실시예 1∼9에서는 수지와의 밀착성 및 내열성이 우수하다.In addition, when the current density is greater than 5 A/dm 2 , the heat resistance is low (Comparative Example 4), whereas Examples 1 to 9 having a current density of 5 A/dm 2 or less have excellent adhesiveness and heat resistance with the resin.

Claims (6)

구리로 덮인 표면을 갖는 물체에 대한, 상기 표면의 가공 장치로서,
상기 표면을 산화하기 위한 제1 조와,
산화된 상기 표면에 전해 도금 처리를 하기 위한 제2 조
를 구비하는 가공 장치.
An apparatus for processing an object having a surface covered with copper, said surface processing apparatus comprising:
a first bath for oxidizing the surface;
Article 2 for electrolytic plating on the oxidized surface
A processing device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제2 조에서의 전해 도금 처리의 전류 밀도가 5A/dm2 이하인 것을 특징으로 하는 가공 장치.
The method of claim 1,
A processing apparatus characterized in that the current density of the electrolytic plating treatment in the second set is 5 A/dm 2 or less.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 조가, 애노드와, 전원을 구비하는 가공 장치.
3. The method of claim 1 or 2,
The second set includes an anode and a power supply.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면을 산화하기 전에 알칼리 수용액을 이용하여 상기 표면에 알칼리 처리를 수행하기 위한 제3 조를 구비하는 가공 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
and a third tank for performing an alkali treatment on the surface using an aqueous alkali solution before oxidizing the surface.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면을 산화한 후에, 전해 도금 처리를 하기 전에, 산화된 상기 표면을 환원제로 환원하기 위한 제4 조 및/또는 산화된 상기 표면을 용해제로 용해하기 위한 제5 조를 구비하는 가공 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A processing apparatus comprising a fourth tank for reducing the oxidized surface with a reducing agent and/or a fifth tank for dissolving the oxidized surface with a dissolving agent after oxidizing the surface and before electrolytic plating treatment.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물체가, 구리박, 구리 입자, 구리 분말, 구리선, 구리판, 구리제 리드프레임 또는 구리 도금된 물체인 물체.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The object is a copper foil, copper particle, copper powder, a copper wire, a copper plate, a copper lead frame, or a copper-plated object.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116710590A (en) * 2021-04-20 2023-09-05 纳美仕有限公司 System for manufacturing composite copper component

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4015327B1 (en) * 1960-08-01 1965-07-19
JPS586800B2 (en) * 1975-12-12 1983-02-07 ニホンコウギヨウ カブシキガイシヤ Insatsu Kairo Youdou Hakuo Hiyou Menshiyo Risuru Hohou
JPS6194756A (en) * 1984-10-17 1986-05-13 株式会社日立製作所 Composite body of metal and resin and manufacture thereof
JPH05247666A (en) * 1992-03-06 1993-09-24 Hitachi Chem Co Ltd Surface treatment of steel
JPH05259611A (en) * 1992-03-12 1993-10-08 Hitachi Chem Co Ltd Production of printed wiring board
JP5024930B2 (en) * 2006-10-31 2012-09-12 三井金属鉱業株式会社 Surface-treated copper foil, surface-treated copper foil with ultra-thin primer resin layer, method for producing the surface-treated copper foil, and method for producing surface-treated copper foil with an ultra-thin primer resin layer
JP2008248269A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Hitachi Chem Co Ltd Copper surface treatment method, and wiring board using the method
US9345149B2 (en) * 2010-07-06 2016-05-17 Esionic Corp. Methods of treating copper surfaces for enhancing adhesion to organic substrates for use in printed circuit boards
CN105102678B (en) * 2013-02-14 2018-06-12 三井金属矿业株式会社 Surface treatment copper foil and the copper clad laminate obtained with surface treatment copper foil
CN105008593B (en) * 2013-02-28 2018-08-24 三井金属矿业株式会社 Melanism surface treatment copper foil, the manufacturing method of melanism surface treatment copper foil, copper clad laminate and flexible print circuit board
MY182166A (en) * 2013-09-20 2021-01-18 Namics Corp Copper foil, copper foil with carrier foil, and copper-clad laminate
CN107109663B (en) * 2014-12-05 2020-03-10 纳美仕有限公司 Surface-treated copper foil for forming high-frequency signal transmission circuit, copper-clad laminate, and printed wiring board
CN107923047B (en) * 2015-07-29 2020-05-01 纳美仕有限公司 Roughened copper foil, copper-clad laminate, and printed wiring board

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