JP3521074B2 - 電解銅箔の物性検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電解銅箔の物性評
価方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、銅箔は、広く電気、電子産業
の分野で用いられるプリント配線板製造の基礎材料とし
て用いられてきた。一般に、電解銅箔はガラス−エポキ
シ基材、フェノール基材、ポリイミド等の高分子絶縁基
材と熱間プレス成形にて張り合わされ銅張積層板とし、
プリント配線板製造に用いられる。 【０００３】従来より、この熱間成形プレスは、銅箔、
Ｂステージに硬化させたプリプレグ（基材）、その他ス
ペーサーとなる鏡板とを多段に積層し、高温雰囲気下で
高圧をかけ、銅箔とプリプレグとを熱圧着し（以下、こ
の工程を「バッチプレス成形」と称する。）、銅張積層
板が得られる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
我国の電子、電気産業が国際競争力を維持し続けるため
には、商品の製造コストの低廉化は不可欠であり、コス
ト削減の要求は厳しく、電子機器等の主要部品を構成す
るプリント配線板の価格削減要求も一層の厳しさを増し
てきている。 【０００５】これらの要求に応えるためプリント配線板
の中間製品である銅張積層板業界、電解銅箔業界におい
ても、厳しいコストの削減努力がなされてきた。そし
て、このコスト削減努力は、銅張積層板のＦＲ−４材か
らＣＥＭ−３材への変更、生産性を飛躍的に向上させる
ための連続ラミネート法の採用等が行われてきた。 【０００６】ところが、このような材料変更及び製造変
更は、従来にない製品品質に与える影響が認められ、基
礎材料である電解銅箔の品質にも、従来にない品質が求
められるようになってきた。特に、電解銅箔を張り付け
た後の、銅張積層板の反り、捻れの問題、寸法安定性の
問題等である。 【０００７】これらの問題に対処するため、特開平２−
２５８３３７号に見られるように１８０℃雰囲気中で１
０％を越える高い伸び率を示す高温伸び特性に優れた電
解銅箔（以下、「Ｓ−ＨＴＥ箔」と称する。）の使用が
なされてきた。また、特開平５−２４１５２号に見られ
るように１８０℃雰囲気中の引張り強さに着目し上記問
題の解決を図ろうとする考え方が提唱されてきた。とこ
ろが、現実には上記問題を完全に解決するには到ってい
なかった。 【０００８】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係る発
明者等は鋭意研究の結果、１８０℃前後の雰囲気中での
高温伸び特性に優れた電解銅箔は、一般にその温度帯に
おいて再結晶化するものであり、その再結晶化の進行度
合いと、再結晶の進行過程にある熱間雰囲気中での伸び
率及び引張り強さとが必ずしも相関のあるものではない
ことを見いだした。 【０００９】そして、本発明に係る発明者等は研究の結
果として、電解銅箔の量産過程において、その再結晶化
の度合いをコントロールする要因を突き止めることには
成功したが、電気化学的、量産的見地より、この要因を
制御しようとすることにより生ずる製造コスト増は極め
て大きく、現段階において実行することは困難との判断
を行った。 【００１０】また、一方で、当該要因の除去を目的に、
製造工程を改変する等の対策を行ったとしても、銅張積
層板の反り、捻れの、寸法安定性の改善に寄与しないＳ
−ＨＴＥ箔は、電気化学的手法の持つ制御の困難さよ
り、一定の割合で作り出されることが予想される。即
ち、電解銅箔の製造過程において不可避的に生ずる問題
であるともいえるのである。従って、本件発明者等は、
最も、反り、捻れの生じやすいＣＥＭ−３タイプの銅張
積層板に用いることで、反り、捻れ及び寸法安定性の改
善を図ることの出来る銅箔がいかなる範囲のものである
かを明らかにし、本件発明に到ったのである。 【００１１】本件発明は、電解銅箔を用いた銅張積層板
を製造する際の熱履歴により、当該電解銅箔の結晶組織
が再結晶化する低温アニール性を有し、１８０℃の熱間
雰囲気中で１８％以上の高い伸び率を示す電解銅箔にお
いて、１７０℃の熱間雰囲気中で時効処理した場合の引
張り強さが経時的に減少する過程において、最大引張り
強さの最大減少速度が５〜１０分の時効時間の範囲内に
あり、縦軸に引張り強さ、横軸に時効時間を採って描い
たクニックを有する［引張り強さ］−［時効時間］曲線
の、クニック部における引張り強さの変化量が３ｋｇ／
ｍｍ^２以上となる物性を有する電解銅箔の物性を検査す
る方法である。 【００１２】銅張積層板を製造する際の熱履歴により、
結晶組織が再結晶化する低温アニール性を有する銅箔と
は、ＩＰＣ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｉ
ｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ Ｐａｃｋａｇ
ｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）規
格によれば、グレード３に分類されるＨＴＥ箔のことで
ある。 【００１３】そこで、以下の説明の理解をより容易にす
るために、電解銅箔の種類について、説明することとす
る。ＩＰＣ規格によれば、電解銅箔は、その伸び率、引
張り強さ等の基本物性的観点より、グレード１〜グレー
ド３のいずれかに分類される。グレード１を通常銅箔、
グレード２をハイダクタイル箔として分類しているが、
今日においてはグレード１及び２に属する電解銅箔を一
般に通常電解銅箔と称し、グレード３に属する電解銅箔
を一般にＨＴＥ箔と称する。このＨＴＥ箔は、１８０℃
雰囲気中で３％以上の熱間伸び率を有する銅箔の総称と
して用いられるもので、グレード１及び２に属する電解
銅箔では熱間伸び率が２％に満たない点で大きな差異を
有するものである。 【００１４】更に、今日のプリント配線板関連業界にお
いては、グレード３に分類される銅箔であっても、熱間
伸びが３％〜１８％程度の電解銅箔（以下、単に「ＨＴ
Ｅ箔」と称する。）と、熱間伸びが１８〜５０％を越え
る電解銅箔（以上及び以下において、この銅箔を「Ｓ−
ＨＴＥ箔」と称する。）とを明確に区別して、用途に応
じて使い分けを行っているのが現実である。 【００１５】ここで言うＨＴＥ箔とＳ−ＨＴＥ箔との根
本的な違いは、双方とも９９．９９％前後の純度を持つ
電解析出銅にて構成されているものであるが、その析出
結晶の持つ性格が異なるのである。銅張積層板の製造プ
ロセスにおいては、銅箔を基材と張り付ける熱間プレス
成型時に、電解銅箔に対して少なくとも１７０〜１８０
℃×６０分程度の加熱がなされる。この加熱後の結晶組
織を光学顕微鏡で観察すると、ＨＴＥ箔に再結晶化は見
られないが、Ｓ−ＨＴＥ箔には再結晶化が起きているこ
とが認められる。 【００１６】これは銅箔の物性をコントロールするた
め、電解条件である溶液組成、溶液濃度、溶液の濾過処
理方法、溶液温度、添加剤、電流密度等の条件を変更し
て製造が行われ、その析出結晶の結晶学的性質が異なる
ためと考えられる。特に、再結晶化が容易に起こりやす
い銅箔であるほど、他の銅箔に比べ、その結晶内部には
高密度に転移が内蔵され、しかも、その転移は強固に固
着しておらず、僅かの熱量で素早く転移の再配列がおこ
り、より再結晶化が起こりやすくなっているものと考え
られる。 【００１７】電解銅箔の再結晶の進行度合いは、その時
効温度及び時効時間によって、全く異なってくる。この
再結晶の進行度合いを確認するには、所定時間時効処理
した電解銅箔の断面研磨を行い、塩化鉄等でエッチング
することで結晶組織として観察する以外にない。この断
面組織観察は、電解銅箔が１００μｍ厚以下の薄いもの
であるため、研磨方法及びエッチング技術に相当の熟練
を要し、誰もが容易に出来るものではない。図１には、
Ｓ−ＨＴＥ箔の所定の時効（加熱）前後の結晶組織の変
化を示したものである。 【００１８】この図１に示したＳ−ＨＴＥ箔の結晶組織
は、この銅箔を用いて銅張積層板を作成した場合に、銅
張積層板の反り、捻れ、寸法安定性等の改善に寄与する
事の出来るものを例示したものである。これに対し、図
２には、銅張積層板を作成した場合に、銅張積層板の反
り、捻れ、寸法安定性等が悪いＳ−ＨＴＥ箔の結晶組織
の代表的なものを示している。そして、図１及び図２が
１７０℃で時効処理した断面結晶組織を示しているが、
図３においては１８０℃で時効処理した場合の結晶組織
を示している。一般に再結晶化する電解銅箔は、１８０
℃以上の温度で非常に早く再結晶化するものであり、図
３の結晶組織もそのことを裏付けるように、図１及び図
２に比べ再結晶化が進んでいる。 【００１９】近年の銅張積層板の製造技術は、コストダ
ウンの要請等から多岐に渡るものとなっている。従来
の、バッチプレス方式であれば、熱間プレス加工時に十
分な加圧と共に、十分な再結晶化に必要な１８０℃前後
の熱量が与えられるため、仕上がった銅張積層板にも、
反り、捻れ、寸法安定性等の問題が生じにくい。しか
も、特開平５−２４３６９８号にあるようにプレス加工
の終了後に、再加熱することで銅張積層板の寸法安定性
を改善する事も可能であるが、工程の増加をもたらすこ
とになり好ましくはない。 【００２０】更に、銅張積層板の製造技術として、連続
ラミネート法と言われる銅張積層板製造方法であって、
基材と電解銅箔とをロール圧で張合わせ、これが硬化炉
内を走行しつつ基材樹脂の硬化を行い、硬化の終了した
ものを所望の大きさに切断し、銅張積層板を得るものが
ある。この製造方法では、少量の熱量で素早く硬化する
樹脂が基材に用いられるため、硬化炉内で銅箔に与えら
れる熱量も、従来のプレス法に比べ少ないものとなって
しまう。その結果、電解銅箔の内部では十分な再結晶化
が起こらないままの状態が維持されてしまう場合が生ず
るのである。 【００２１】以上のことから考えるに、銅張積層板の反
り、捻れ、寸法安定性等の改善に寄与する事の出来るＳ
−ＨＴＥ銅箔とは、低い温度でも再結晶化が素早く進行
するものでなければならないことが分かる。そして、従
来より、銅張積層板の反り、捻れ、寸法安定性等の問題
を解決するための手がかりとして、１８０℃の熱間雰囲
気中における伸び率、引張り強度に着目されてきたが、
問題を完全に解決できるものとなっていない原因も、再
結晶の進行度合いを考慮していないがためであったと考
えられる。現に、本件発明者等が、確認した限りにおい
て、電解銅箔の熱間雰囲気中における伸び率、引張り強
度と、再結晶化の進行度合いとは必ずしも相関性を持っ
て一致しない。特に、１８０℃における伸び率と引張り
強度とは、その測定時に再結晶化が同時進行するため、
相関性が明瞭に現れない傾向にある。 【００２２】以上のことから本件発明者等は、全てのＳ
−ＨＴＥ箔が容易に再結晶する１８０℃近傍の温度を用
いて、銅張積層板の反り、捻れ、寸法安定性等の問題解
決を図ることの出来る電解銅箔の物性を測定し、選別す
ることは困難との判断を行った。図１には、ＣＥＭ−３
銅張積層板の反り、捻れ、寸法安定性の問題解決の可能
なＳ−ＨＴＥ箔の１７０℃での時効後の断面組織写真を
示した。図２には、ＣＥＭ−３銅張積層板の反り、捻
れ、寸法安定性の問題解決の出来なかったＳ−ＨＴＥ箔
の１７０℃での時効後の断面組織写真を示した。図１に
示した断面結晶組織から分かるのは、縦方向に成長した
電解析出結晶組織の中に粒状の再結晶組織が成長し始め
ているのが分かる。このときの再結晶粒の分布は、図２
に見られる再結晶粒分布に比べ比較的均一で、しかも再
結晶が速く進行していることが分かる。更に、再結晶粒
のグレインサイズを、図２に見られる再結晶粒と比較す
ると、図２で確認できる再結晶粒よりも図１の再結晶粒
が緻密で細かいことが分かる。 【００２３】図３には、１８０℃での時効処理したＳ−
ＨＴＥ箔の断面組織写真を示している。１７０℃での時
効に比べ、１０分の時効で既に完全な再結晶が起こって
いることが分かる。ここで用いたＳ−ＨＴＥ箔は、図２
のＣＥＭ−３銅張積層板の反り、捻れ、寸法安定性の問
題解決の出来なかったものを用いている。図示していな
いが図１に用いたＳ−ＨＴＥ箔を用いても同様の再結晶
組織が観察され、区別することが困難である。このこと
から、１８０℃という時効温度は、全てのＳ−ＨＴＥ箔
が容易に再結晶する温度であり、ロット毎の再結晶化の
速度、形成される再結晶粒のサイズ等の違いを捉えるこ
とが困難な時効温度であると言える。 【００２４】図１〜図３を対比することで分かるよう
に、本件発明者等は、１８０℃での時効に比べ、１７０
℃で時効処理した後の再結晶化の度合いを対比すること
が、Ｓ−ＨＴＥ箔の再結晶化のレベルの判断に非常に有
用であると考える。更に、銅張積層板の反り、捻れ、寸
法安定性等の問題解決の可能な銅箔と、そうでない銅箔
との違いとして、１７０℃の温度で所定時間時効処理し
た後に測定した引張り強さを測定して得られる［引張り
強さ］−［時効時間］曲線の形状に大きな違いが生じる
ことが判明してきた。 【００２５】図４には、再結晶化速度の異なる２種のＳ
−ＨＴＥ箔試料を用いて、１７０℃の温度で時効処理し
た後に測定した［引張り強さ］−［時効時間］曲線の形
状と、１８０℃の温度で時効処理した後に測定した場合
の当該曲線を図４（ａ）及び図４（ｂ）として示してい
る。引張り強さの測定自体は、所定時間の時効処理後、
室温においてＩＰＣ−ＴＭ−６５０に基づき最大引張り
強さを測定する方法で行っている。従って、図４及び以
下に述べる図５の縦軸の引張り強さは、測定時の最大引
張り強さを意味するものである。ここから分かるよう
に、いずれの曲線も、時効時間５分〜１０分の間に曲線
の傾きが急激に変化し、いわゆるクニック形状を示して
いる。しかしながら、１８０℃での曲線に比べ、１７０
℃での各曲線の持つ差異が非常に明瞭になっているのが
分かる。 【００２６】この図４（ａ）及び図４（ｂ）共に、図中
の曲線１は、Ｓ−ＨＴＥ銅箔であっても、再結晶速度が
遅く、銅張積層板の反り、捻れ等の解決に寄与すること
のできない銅箔であって、図中の曲線２は、本件発明に
係るＳ−ＨＴＥ銅箔である。従って、図４（ａ）と図４
（ｂ）とから分かるように、１７０℃の温度での時効処
理を行った場合の方が、ロット間の銅箔物性の違いが判
別しやすいことが分かる。 【００２７】更に、本件発明者等が、研究を重ねた結
果、１７０℃の時効処理を持って得られた［引張り強
さ］−［時効時間］曲線の持つクニック部の引張り強さ
の変化量が、３ｋｇ／ｍｍ^２以上となる場合に、銅張積
層板の反り、捻れ、寸法安定性等の問題解決を確実に解
決することが可能であることが判明してきた。ここで言
う［引張り強さ］−［時効時間］曲線の持つクニック部
とは、いかなる部分を指すか図５を用いて説明する。 【００２８】図５にＡ点、Ｂ点、Ｃ点の３点を記載して
いる。ここでクニック部と称しているのは、Ａ点（時効
時間５分）とＢ点（時効時間１０分）との間の領域であ
って、［引張り強さ］−［時効時間］曲線（曲線Ｉ）の
全体から判断して、その曲線を微分して得られる傾きが
急激に変化している領域に相当する部分である。従っ
て、「クニック部の引張り強さの変化量」とは、Ａ点
（時効時間５分）の引張り強さ（図５中のＤ点）から、
Ｂ点（時効時間１０分）の引張り強さ（図５中のＥ点）
を差し引いたΔｐ／ｓのことである。 【００２９】最大引張り強さの最大減少速度が現れる時
効時間を判断するためには、以下の方法を用いて行っ
た。［引張り強さ］−［時効時間］曲線（曲線Ｉ）のク
ニック部であるＡ点（時効時間５分）とＢ点（時効時間
１０分）との間の曲線を微分してその傾きを求め、その
傾きを曲線ＩＩとして図５中に表示した正規分布（ガウ
ス分布）に当てはめ、その頂点のある位置に対応するＣ
点を割り出す。そして、このＣ点の位置が５〜１０分の
時効時間の範囲内にあるか否かで判断したのである。例
えば、１７０℃で測定した図４（ａ）中に示した曲線１
はＣ点の位置が５〜１０分の時効時間の範囲内にあると
言う条件をはずれ、上述した本件発明に関する電解銅箔
の条件を満足しないものとなる。 【００３０】以上のように銅張積層板の反り、捻れ、寸
法安定性等の問題解決に確実に寄与することの出来るＳ
−ＨＴＥ銅箔の品質を定義することが可能と判断でき
る。従って、本件発明者等は、市場に供給するためのＳ
−ＨＴＥ銅箔の品質保証を確実ならしめるためには、品
質検査方法の確立が必要不可欠となる。 【００３１】そこで、本件発明は、上述した銅張積層板
の反り、捻れ、寸法安定性等の問題解決に確実に寄与す
ることの出来るＳ−ＨＴＥ銅箔を選択すべく、同一ロッ
トの当該電解銅箔を１ｃｍ×１０ｃｍの短冊状の２つの
試料とし、この２つの試料の一方に１７０℃×５分の時
効処理を施し、他方の試料に１７０℃×１０分間の時効
処理を施した後に、それぞれの試料を室温状態に戻した
後、各試料を引張り試験器に取り付けロッド速度５０ｍ
ｍ／ｍｉｎ．で引張り、このときの各々の試料の最大引
張り強さを求め、その差が３ｋｇ／ｍｍ^２以上となるこ
とを確認することを特徴とする電解銅箔の品質検査方法
とした。 【００３２】従来の銅箔の熱間検査方法の殆どは、米国
の保険会社の共通規格（ＵＬ７９６安全規格）に定める
特殊なプリント配線板に対する耐熱試験等は別として、
銅箔自体の物性の評価には、１８０℃の温度雰囲気を用
いた検査方法が一般化している。ところが、上述したよ
うに１８０℃雰囲気におけるＳ−ＨＴＥ銅箔の評価物性
値は、再結晶化のレベルを反映させた指標として用いる
ことが出来ない。そこで、本件発明者等は、１７０℃で
の時効処理したＳ−ＨＴＥ銅箔の熱後物性としての引張
り強さを指標にすべきとの判断を行った。 【００３３】本件発明者等は、この検査方法を確立する
に当たり、３００ロットを越えるＳ−ＨＴＥ銅箔を検査
母体とした。本件発明者等は、これらの銅箔を用いたＣ
ＥＭ−３銅張積層板の反り、捻れ、寸法安定性を測定
し、本件発明に関する電解銅箔が銅張積層板の反り、捻
れ、寸法安定性等の問題を解決することが可能であるこ
とを確認すると共に、本件発明に係る電解銅箔の検査方
法として適正であることを確認したのである。 【００３４】即ち、銅張積層板の反り、捻れ、寸法安定
性を改善することの出来る電解銅箔には、（１）最大引
張り強さの最大減少速度が５〜１０分の時効時間の範囲
内にあること。（２）［引張り強さ］−［時効時間］曲
線の、クニック部における引張り強さの変化量が３ｋｇ
／ｍｍ^２以上であること。この２点の条件を満たすもの
でなければならない。 【００３５】ところが、上述のように３００ロット以上
の銅箔を検査した結果、銅張積層板の反り、捻れ、寸法
安定性を改善することの出来る銅箔の殆どは、５分から
１０分の時効処理の間に、引張り強さが３ｋｇ／ｍｍ^２
以上変化しており、研究を通じて得られる実験則からし
て、時効時間５分と１０分の熱処理後の引張り強さを測
定し、その差異が３ｋｇ／ｍｍ^２以上あれば、問題を解
決可能と考えたのである。 【００３６】そして、本件発明に係る電解銅箔の物性検
査方法により選別した電解銅箔を用いることにより、銅
張積層板、特にＣＥＭ−３基板の反り、捻れ、寸法安定
性を改善することが可能となり、エッチング工程におけ
るレジストレーション精度、エッチング精度を向上させ
ることが可能となり、形成する銅箔回路の微細化を容易
にすることが可能となるのである。 【００３７】 【発明の実施の形態】以下、Ｓ−ＨＴＥ銅箔１の断面構
造を示す図６及び製造工程を示す図７を用いて、本件発
明に係る電解銅箔の製造方法と、その製造方法で得られ
た電解銅箔を用いたＣＥＭ−３銅張積層板を製造し、そ
の反り、捻れ、寸法安定性の評価結果を示すことによ
り、より詳細に本件発明に関して説明する。なお、図６
中で防錆層等記載困難なものは、その記載を省略してい
る。 【００３８】一般に電解銅箔は、電解工程Ａと表面処理
工程Ｂとを経て製造されるものであり、本件発明に係る
Ｓ−ＨＴＥ銅箔１も同様の手順で製造されるものであ
る。 【００３９】まず、電解工程Ａについて説明する。電解
工程Ａは、プリント配線板に加工された際に電流の導体
となる電解銅箔１のバルク銅層２の製造を行う段階であ
る。電解装置３は、ドラム形状をした回転陰極４と、そ
の回転陰極４の形状に沿って対向配置する鉛系陽極５と
の間に、硫酸銅溶液を流し、電解反応を利用して銅を回
転陰極４のドラム表面に析出させ、この析出した銅は箔
状態となり、回転陰極４から連続して引き剥がして巻き
取るものである。この電解工程Ａで形成されるバルク銅
層２の性状を制御することにより電界銅箔のグレードが
決定付けられるのである。 【００４０】電解工程Ａで用いる電解液には、硫酸銅
（ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏ）２８０〜３６０ｇ／ｌ、硫酸
１００〜１５０ｇ／ｌの酸性の硫酸銅溶液を用い、溶液
温度約５０℃、電流密度５０〜１００Ａ／ｄｍ^２ の条
件で連続電解してＳ−ＨＴＥ銅箔が得られる。ここで
は、硫酸銅（ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏ）３６０ｇ／ｌ、硫
酸１５０ｇ／ｌ、溶液温度４９℃、電流密度１００Ａ／
ｄｍ^２ の条件を用い、公称厚さ１８μｍの銅箔製造に
用いるバルク銅層２を製造した。 【００４１】そして、Ｓ−ＨＴＥ銅箔１の製造を行うた
めに用いる電解液に特徴的なことは、電解前の溶液を活
性炭処理し、活性炭処理後２０分以内に電解に供する点
にある。このときの活性炭処理条件は、電解液１リット
ルに対し約０．５〜５．０ｇの活性炭が接触するように
し、電解液と活性炭との接触時間は約２０秒前後として
行うものである。 【００４２】このようにして、電解工程Ａで得られるの
が表面処理前のＳ−ＨＴＥ銅箔のバルク銅層２である。
以下、説明を容易にするため、このバルク銅層２のみの
銅箔を「析離箔６」と称することとする。この析離箔６
の段階では、防錆処理等の表面処理は何ら行われていな
い状況であり、電析直後の銅は活性化した状態にあり空
気中の酸素により、非常に酸化しやすい状態にある。 【００４３】この析離箔６の回転陰極４と接触した状態
から引き剥がされた面は、鏡面仕上げされた回転陰極表
面の形状が転写したものとなり、光沢を持ち滑らかな面
であるため光沢面７と称する。これに対し、析出サイド
であった方の析離箔の表面形状は、析出する銅の結晶成
長速度が結晶面ごとに異なるため、山形の凹凸形状を示
すものとなり、これを粗面８と称する。この粗面８が銅
張積層板を製造する際の絶縁材料との張り合わせ面とな
るのである。 【００４４】次に、この析離箔６は、表面処理工程Ｂに
おいて、粗面８への粗化処理と防錆処理とが施される。
粗面８への粗化処理とは、硫酸銅溶液中で、いわゆるヤ
ケメッキ条件の電流を流し、粗面８の山形の凹凸形状の
上に微細銅粒９を析出付着させ、直ちに平滑メッキ条件
の電流範囲で被せメッキする事で、微細銅粒９の脱落を
防止するものである。従って、以下では、微細銅粒９を
析出付着させた粗面８のことを「粗化処理面１０」と称
して用いている。 【００４５】続いて、表面処理工程Ｂでは、粗化処理の
終了した析離箔６の表裏に、亜鉛、亜鉛合金、クロム系
のメッキ等により防錆処理が行われ、乾燥して、巻き取
ることで製品としてのＳ−ＨＴＥ銅箔を製造したのであ
る。以下、表面処理工程の詳細について説明する。 【００４６】表面処理工程Ｂでは、図６に示した巻き出
された析離箔６が、表面処理機１１内を蛇行走行するタ
イプのものを用いている。以下、表面処理機１１を構成
する各種の槽を連続配置した順序に従って、製造条件等
の説明を行う。 【００４７】巻き出された析離箔６は、最初に酸洗処理
槽１２に入る。酸洗処理槽１２の内部には濃度１５０ｇ
／ｌ、液温３０℃の希硫酸溶液が満たされており、浸漬
時間３０秒として、析離箔６に付いた油脂成分を除去す
ると共に、余分な表面酸化被膜の除去を行った。 【００４８】酸洗処理槽１２を出た析離箔６は、析離箔
６の表面に微細銅粒９を形成するため、粗化処理部１３
に入ることになる。粗化処理部１３内で行う処理は、析
離箔６の片面に微細銅粒９を析出付着させる槽１３Ａ
と、この微細銅粒９の脱落を防止するための被せメッキ
槽１３Ｂとで構成されるものとした。 【００４９】析離箔６の上に微細銅粒９を析出付着させ
る槽１３Ａでは、硫酸銅溶液であって、濃度が１００ｇ
／ｌ硫酸、１８ｇ／ｌ銅、液温２５℃、電流密度１０Ａ
／ｄｍ^２のヤケメッキ条件で１０秒間電解し、微細銅粒
９を析出付着させた。このとき、平板のアノード電極１
４を、微細銅粒９を形成する析離箔６の面に対し、図７
中に示すように平行配置した。 【００５０】微細銅粒９の脱落を防止するための被せメ
ッキ槽１３Ｂでは、硫酸銅溶液であって、濃度１５０ｇ
／ｌ硫酸、６５ｇ／ｌ銅、液温４５℃、電流密度１５Ａ
／ｄｍ^２の平滑メッキ条件で２０秒間電解した。このと
き、平板のアノード電極１４は、微細銅粒９を付着形成
した析離箔６の面に対し、図６中に示すように平行配置
した。 【００５１】防錆処理槽１５では、防錆元素として亜鉛
を用いて防錆処理を行った。ここでは、アノード電極と
して亜鉛板を用いた溶解性アノード１６として、防錆処
理槽１５内の亜鉛の濃度バランスを維持するものとし
た。ここでの電解条件は、硫酸亜鉛浴を用い、７０ｇ／
ｌ硫酸、２０ｇ／ｌ亜鉛の濃度バランスを維持するもの
とし、液温４０℃、電解時間１０秒、電流密度１５Ａ／
ｄｍ^２とした。 【００５２】防錆処理が終了すると、最終的に析離箔６
は、乾燥処理部１７で電熱器により雰囲気温度１１０℃
に加熱された炉内を４０秒かけて通過し、１８μｍ厚の
完成したＳ−ＨＴＥ銅箔１としてロール状に巻き取っ
た。以上の工程での析離箔６の表面処理機１１内の走行
速度は、２．０ｍ／ｍｉｎとし、各槽毎の工程間には、
約１５秒間の水洗可能な水洗槽１８を設けて洗浄し、前
の処理槽で使用した溶液の持ち込みを防止している。 【００５３】このＳ−ＨＴＥ銅箔１を用い、基材となる
１５０μｍ厚のＣＥＭ−３基材を用いて３０ｃｍ角の両
面銅張積層板を製造し、反り、捻れ、寸法安定性の評価
を行った。このときの評価方法は、以下の通りである。 【００５４】反り及び捻れの評価は、当該両面銅張積層
板を極めて平滑な定盤上に載置して静置法で測定した。
反りは、ＪＩＳ Ｃ−６４８１，５．２２に準拠し、当
該両面銅張積層板の凸面を上にして定盤の上に置き定盤
表面からの最大隔たりを測定した。定盤に載置した状態
の銅張積層板の幅をＬとし、定盤表面からの最大隔たり
をＨとすると、反り率（％）＝（Ｈ／Ｌ）× １００と
して換算した。 【００５５】捻れは、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０，２．４．
２２に規定する方法で行った。即ち、当該両面銅張積層
板を極めて平滑な定盤上に、凸面を上にして定盤の上に
置き当該両面銅張積層板の４隅のうち３点が定盤に接す
る状態とし、残りの１つの隅部の定盤表面からの最大隔
たりを測定した。定盤に載置した状態の銅張積層板の対
角長さＬとし、定盤表面からの最大隔たりをＤとする
と、捻れ率（％）＝（Ｄ／Ｌ）× １００として換算し
た。 【００５６】そして、寸法安定性は、ＪＩＳ Ｃ−６４
８１，５．１６に準拠し行った。３０ｃｍ角の両面銅張
積層板の４隅に、それぞれ基準穴加工を施し、その基準
穴同士の評点間隔２５０ｍｍとなるようにし、２０℃、
６０〜７０％ＲＨ中に２４時間放置後、基準穴間隔を測
定し、これをｌ０とした。その後、両面の銅箔層をエッ
チング除去し、８０℃で１５分間乾燥し、２０℃、６０
〜７０％ＲＨ中に１時間放置後、基準穴間隔を測定し、
これをｌ１としてエッチング後の寸法変化率を求める基
準として用いた。また、銅箔層のエッチング後、１７０
℃で０．５時間加熱し、２０℃、６０〜７０％ＲＨ中に
１時間放置後、基準穴間隔を測定し、これをｌ２として
加熱後の寸法変化率を求める基準として用いた。換算式
は、［エッチング後の寸法変化率（％）］＝（ｌ０−ｌ
１）／ｌ０ × １００、［加熱後の寸法変化率
（％）］＝（ｌ０−ｌ２）／ｌ０ × １００を用い
た。 【００５７】 【表１】【００５８】比較例： この比較例においては、実施形
態において電解工程Ａで用いた電解液を、活性炭処理す
ることなく１８μｍ厚の通常電解銅箔を製造し、実施形
態と同様の評価を行った。従って、電解工程Ａにおける
活性炭処理がないだけで、その他は前述した実施形態と
同様であるため、重複した記載は省略する。以下の表２
に、実施形態と同様の評価結果を記載した。 【００５９】 【表２】 【００６０】表１と表２とを対比することで分かるよう
に、本件発明に係る電解銅箔を用いた表１に示す値が、
表２に示す値に比べ小さくなっている。しかも、本件発
明に係るＳ−ＨＴＥ電解銅箔を用いて製造した銅張積層
板の表１の値から判断するに、それぞれが極めて優れた
値を示している。これは、本件発明に係るＳ−ＨＴＥ電
解銅箔を用いることで、面倒な工程増等を行うことな
く、容易に銅張積層板の反り率、捻れ率、寸法安定性を
向上させることが可能なことを示している。 【００６１】 【発明の効果】本発明に係る電解銅箔の物性検査法によ
り確認されたＳ−ＨＴＥ電解銅箔を用いて製造した銅張
積層板をプリント配線板に用いることで、反り、捻れ、
寸法安定性を改善することが可能となる。反り及び捻れ
が改善できると言うことは、銅箔表面へのレジストの密
着性を均一にすることができ、しかも均一な露光が可能
となることから、より微細なファイン回路の形成が容易
となる。また、寸法安定性が向上することから、多層プ
リント配線板の層間の位置合わせが容易になり、特にマ
スラミネーション工法及びビルトアップ工法で有利にな
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】電解銅箔の再結晶組織。 【図２】電解銅箔の再結晶組織。 【図３】電解銅箔の再結晶組織。 【図４】電解銅箔の引張り強さと時効時間との関係を示
した図。 【図５】電解銅箔の引張り強さと時効時間との関係を示
すモデル図。 【図６】 電解銅箔の断面構造を示す模式図。 【図７】電解銅箔の製造工程を示す模式図。 【符号の説明】 １ Ｓ−ＨＴＥ銅箔 ２ バルク銅層 ３ 電解装置 ４ 回転陰極 ５ 鉛系陽極 ６ 析離箔 ７ 光沢面 ８ 粗面 ９ 微細銅粒 １０ 粗化処理面 １１ 表面処理機 １２ 酸洗処理槽 １３ 粗化処理部 １４ アノード電極 １５ 防錆処理槽 １６ 溶解性アノード電極 １７ 乾燥処理部 １８ 水洗槽

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２２ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２２ ６３０ ６３０Ａ ６３０Ｋ ６６１ ６６１Ａ ６９１ ６９１Ｂ ６９１Ｃ Ｈ０５Ｋ 1/09 Ｈ０５Ｋ 1/09 Ａ (56)参考文献 特開 平11−157009（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−309782（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−258337（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22F 1/00 - 3/02 B32B 15/08 C25D 1/04 G01N 3/08 H05K 1/09

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】電解銅箔を用いた銅張積層板を製造する際
   の熱履歴により、当該電解銅箔の結晶組織が再結晶化す
   る低温アニール性を有し、１８０℃の熱間雰囲気中で１
   ８％以上の高い伸び率を示す電解銅箔であり、１７０℃
   の熱間雰囲気中で時効処理した場合の引張り強さが経時
   的に減少する過程で、最大引張り強さの最大減少速度が
   ５〜１０分の時効時間の範囲内にあり、縦軸に引張り強
   さ、横軸に時効時間を採って描いた［引張り強さ］−
   ［時効時間］曲線で、１７０℃の熱間雰囲気中での時効
   時間５分と１０分とにおける引張り強さ値から算出され
   る引張り強さの変化量が３ｋｇ／ｍｍ^２以上となる物性
   を有する電解銅箔の物性検査方法において、 同一ロットの当該電解銅箔を１ｃｍ×１０ｃｍの短冊状
   の２つの試料とし、この２つの試料の一方に１７０℃×
   ５分の時効処理を施し、他方の試料に１７０℃×１０分
   間の時効処理を施した後に、それぞれの試料を室温状態
   に戻した後、各試料を引張り試験器に取り付けロッド速
   度１０ｍｍ／ｍｉｎ．で行い、このときの各々の試料の
   最大引張り強さを求め、その差が３ｋｇ／ｍｍ^２以上と
   なることを確認することを特徴とする電解銅箔の物性検
   査方法。