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JP2011012297A - Copper foil for printed circuit board - Google Patents

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JP2011012297A
JP2011012297A JP2009156086A JP2009156086A JP2011012297A JP 2011012297 A JP2011012297 A JP 2011012297A JP 2009156086 A JP2009156086 A JP 2009156086A JP 2009156086 A JP2009156086 A JP 2009156086A JP 2011012297 A JP2011012297 A JP 2011012297A
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copper foil
layer
printed wiring
copper
atomic concentration
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JP2009156086A
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Hideki Furusawa
秀樹 古澤
Misato Chuganji
美里 中願寺
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JX Nippon Mining and Metals Corp
Original Assignee
JX Nippon Mining and Metals Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide copper foil for a printed circuit board which is excellent in both of adhesive properties with an insulating substrate and etching properties, and which is suitable for fine pitching, and has suppressed magnetism and suppressed load on the environment.SOLUTION: The copper foil for a printed circuit board includes: a copper foil base material; and a covering layer covering at least a part of the surface of the copper base material. The covering layer comprises a Cu-Zn alloy layer or a Zn layer and a Cr layer laminated in order from the surface of the copper foil base material, and a Cu layer, and in the covering layer, Zn is present in the covering amount of 15 to 750 μg/dmand Cr in the covering amount of 18 to 180 μg/dm.

Description

本発明は、プリント配線板用の銅箔に関し、特にフレキシブルプリント配線板用の銅箔に関する。   The present invention relates to a copper foil for a printed wiring board, and more particularly to a copper foil for a flexible printed wiring board.

プリント配線板はここ半世紀に亘って大きな進展を遂げ、今日ではほぼすべての電子機器に使用されるまでに至っている。近年の電子機器の小型化、高性能化ニーズの増大に伴い搭載部品の高密度実装化や信号の高周波化が進展し、プリント配線板に対して導体パターンの微細化(ファインピッチ化)や高周波対応等が求められている。   Printed wiring boards have made great progress over the last half century and are now used in almost all electronic devices. In recent years, with the increasing needs for miniaturization and higher performance of electronic devices, higher density mounting of components and higher frequency of signals have progressed, and conductor patterns have become finer (fine pitch) and higher frequency than printed circuit boards. Response is required.

プリント配線板は銅箔に絶縁基板を接着させて銅張積層板とした後に、エッチングにより銅箔面に導体パターンを形成するという工程を経て製造されるのが一般的である。そのため、プリント配線板用の銅箔には絶縁基板との接着性やエッチング性が要求される。   In general, a printed wiring board is manufactured through a process of forming a copper-clad laminate by bonding an insulating substrate to a copper foil and then forming a conductor pattern on the surface of the copper foil by etching. Therefore, the copper foil for printed wiring boards is required to have adhesiveness and etching properties with an insulating substrate.

絶縁基板との接着性を向上させる技術として、粗化処理と呼ばれる銅箔表面に凹凸を形成する表面処理を施すことが一般に行われている。例えば電解銅箔のM面(粗面)に硫酸銅酸性めっき浴を用いて、樹枝状又は小球状に銅を多数電着せしめて微細な凹凸を形成し、投錨効果によって接着性を改善させる方法がある。粗化処理後には接着特性を更に向上させるためにクロメート処理やシランカップリング剤による処理等が一般的に行われている。   As a technique for improving the adhesion to an insulating substrate, a surface treatment for forming irregularities on a copper foil surface called a roughening treatment is generally performed. For example, by using a copper sulfate acidic plating bath on the M surface (rough surface) of the electrolytic copper foil, a large number of coppers are electrodeposited in a dendritic or small spherical shape to form fine irregularities, and the adhesion is improved by the anchoring effect. There is. After the roughening treatment, a chromate treatment, a treatment with a silane coupling agent, or the like is generally performed in order to further improve the adhesive properties.

銅箔表面に錫、クロム、銅、鉄、コバルト、亜鉛、ニッケル等の金属層又は合金層を形成する方法も知られている。   A method of forming a metal layer or alloy layer of tin, chromium, copper, iron, cobalt, zinc, nickel or the like on the surface of the copper foil is also known.

しかしながら、粗化処理により接着性を向上させる方法ではファインライン形成には不利である。すなわち、ファインピッチ化により導体間隔が狭くなると、粗化処理部がエッチングによる回路形成後に絶縁基板に残留し、絶縁劣化を起こすおそれがある。これを防止するために粗化表面すべてをエッチングしようとすると長いエッチング時間を必要とし、所定の配線幅が維持できなくなる。   However, the method of improving adhesiveness by roughening treatment is disadvantageous for fine line formation. That is, when the conductor interval is narrowed by fine pitch, the roughened portion may remain on the insulating substrate after the circuit is formed by etching, which may cause insulation deterioration. In order to prevent this, if an attempt is made to etch the entire roughened surface, a long etching time is required, and a predetermined wiring width cannot be maintained.

粗化処理を行わない平滑な銅箔表面にポリイミドを積層させた場合、銅箔とポリイミドとの密着性は低い。これはCu原子がポリイミド中に拡散することで、界面近傍のポリイミド層が脆弱になり、剥離の起点になるからである。   When polyimide is laminated on a smooth copper foil surface that is not subjected to roughening treatment, the adhesion between the copper foil and the polyimide is low. This is because Cu atoms diffuse into the polyimide, and the polyimide layer near the interface becomes brittle and becomes a starting point of peeling.

平滑な銅箔表面に、例えばNi層やNi−Cr合金層を設ける方法では、絶縁基板との接着性という基本特性において改善の余地が大きい。また、銅箔表面に、例えばCr層を設ける方法では室温では比較的高い接着性が得られるが、この積層体が熱履歴を受けた場合、層厚みが薄いと銅箔由来のCu原子がCr層を通過してポリイミド層まで拡散して、密着性が劣化する。また、Cu原子の拡散防止に十分なほどCr層が厚いと、表面処理層のエッチング性が劣る。これは、導体パターン形成のためのエッチング処理を行った後に、Crが絶縁基板面に残る「エッチング残り」が生じやすいという問題を引き起こす。   In the method of providing, for example, a Ni layer or a Ni—Cr alloy layer on a smooth copper foil surface, there is much room for improvement in the basic characteristic of adhesion to an insulating substrate. In addition, for example, by providing a Cr layer on the copper foil surface, relatively high adhesion can be obtained at room temperature. However, when this laminate is subjected to a thermal history, if the layer thickness is thin, Cu atoms derived from the copper foil become Cr atoms. It passes through the layer and diffuses to the polyimide layer, resulting in poor adhesion. Moreover, when the Cr layer is thick enough to prevent diffusion of Cu atoms, the etching property of the surface treatment layer is poor. This causes a problem that “etching residue”, in which Cr remains on the surface of the insulating substrate, is likely to occur after the etching process for forming the conductor pattern.

そこで、近年、粗化処理を施していない銅箔表面にCu原子の拡散を防止する第1の金属層を形成し、当該第1の金属層上に、第2の金属層として、絶縁基板との接着性が良好なCr層をエッチング性が良好な程度に薄く形成することで、絶縁基板との良好な接着性及び良好なエッチング性を同時に得ようとする技術が研究・開発されている。   Therefore, in recent years, a first metal layer that prevents diffusion of Cu atoms is formed on the surface of the copper foil that has not been roughened, and an insulating substrate and a second metal layer are formed on the first metal layer. Research and development have been conducted on a technique for simultaneously obtaining good adhesion to an insulating substrate and good etching properties by forming a Cr layer having good adhesion properties to such an extent that etching properties are good.

このような技術として、例えば、特許文献1には、ポリイミド系フレキシブル銅張積層板用表面処理銅箔において、Ni量にして0.03〜3.0mg/dm2含有するNi層又は/及びNi合金層の上にCr量にして0.03〜1.0mg/dm2含有するCr層又は/及びCr合金層を表面処理層として設けることによって、ポリイミド系樹脂層との間で高いピール強度を有し、絶縁信頼性、配線パターン形成時のエッチング特性、屈曲特性の優れたポリイミド系フレキシブル銅張積層板用銅箔が得られると記載されている。 As such a technique, for example, in Patent Document 1, in a surface-treated copper foil for a polyimide-based flexible copper-clad laminate, a Ni layer containing Ni in an amount of 0.03 to 3.0 mg / dm 2 or / and Ni By providing a Cr layer or / and a Cr alloy layer containing 0.03 to 1.0 mg / dm 2 as a Cr treatment on the alloy layer as a surface treatment layer, a high peel strength can be obtained between the polyimide resin layer and the alloy layer. It is described that a copper foil for a polyimide-based flexible copper-clad laminate having excellent insulation reliability, etching characteristics when forming a wiring pattern, and bending characteristics can be obtained.

また、特許文献2には、銅箔上にZn層を形成した後にクロメート層を形成しても、樹脂密着性に優れた表面処理銅箔が得られることが記載されている。   Patent Document 2 describes that a surface-treated copper foil having excellent resin adhesion can be obtained even when a chromate layer is formed after a Zn layer is formed on a copper foil.

特開2006−222185号公報JP 2006-222185 A 特開2005−042139号公報JP 2005-042139 A

しかしながら、特許文献1に記載されたような、銅箔表面の被覆層中にNiが多く存在するものは、Niの磁性が電子機器に悪影響を及ぼすおそれがあるという問題がある。また、数nm〜10数nmの表面処理層は電気めっきで形成される。この時、銅箔自体が電気化学反応の電極として作用する。銅箔の表面はオイルピットなどの凹凸を有し、さらに表面近傍には数100nmの介在物が存在しているため、当該部は電子の流れが阻害される。このため、極薄の表面処理層を均一な厚みで形成し、ポリイミドとの接着性とエッチング性を両立することは困難である。   However, as described in Patent Document 1, when a large amount of Ni is present in the coating layer on the surface of the copper foil, there is a problem that the magnetism of Ni may adversely affect the electronic device. Moreover, the surface treatment layer of several nm to several tens nm is formed by electroplating. At this time, the copper foil itself acts as an electrode for electrochemical reaction. Since the surface of the copper foil has irregularities such as oil pits, and there are inclusions of several hundred nm in the vicinity of the surface, the flow of electrons is inhibited in this part. For this reason, it is difficult to form an ultra-thin surface treatment layer with a uniform thickness and achieve both adhesiveness with polyimide and etching properties.

また、特許文献2に記載されたような電気めっきでZn層を形成する場合、電子回路基板用途ではクロメート処理工程、さらに樹脂フィルム貼り付け後にめっき工程やエッチング工程があるために、Zn層が厚いと顕著な酸浸蝕が起こる。このため、樹脂密着性が低下してしまうという問題がある。このとき、Zn層の厚みを薄くしようとしても、電気めっきでは前述の理由により厚みの均一性を確保することが難しいので、樹脂密着性を安定して確保できない。このような理由から、一般的には電気めっきによるZn層は銅箔に粗化処理を施した後に厚く形成される。   In addition, when a Zn layer is formed by electroplating as described in Patent Document 2, there is a chromate treatment process in an electronic circuit board application, and since there is a plating process and an etching process after the resin film is attached, the Zn layer is thick. And marked acid erosion occurs. For this reason, there exists a problem that resin adhesiveness will fall. At this time, even if it is attempted to reduce the thickness of the Zn layer, it is difficult to ensure the uniformity of the thickness for electroplating because of the above-described reason, and thus the resin adhesion cannot be stably ensured. For these reasons, generally, a Zn layer formed by electroplating is formed thick after a copper foil is roughened.

さらに、CuとZnとを共析させる合金めっきも広く行われているが、Cuの標準電極電位がZnのそれよりも極めて貴であることから、単純塩浴からこれらを共析させることは難しい。そこで、Cu(II)イオンと安定度数が大きいシアン化物、ホウフッ化物、ピロリン酸、トリポリリン酸、酒石酸などの錯化剤とを用いた種々の錯体浴が使用される。シアン化物は一部実用化されているが、安全な環境で作業するという見地から問題がある。また、環境対策上、シアン化物から非シアンへ変更しても、これらの浴を使用した場合、水洗排水などに含まれる銅および錫イオンを中和沈殿処理により除去することは難しく、工業的に問題がある。   Furthermore, although alloy plating for eutecting Cu and Zn is widely performed, it is difficult to eutect them from a simple salt bath because the standard electrode potential of Cu is much noble than that of Zn. . Therefore, various complex baths using Cu (II) ions and complexing agents such as cyanide, borofluoride, pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid and tartaric acid having a large stability number are used. Although some cyanides have been put into practical use, there is a problem from the viewpoint of working in a safe environment. In addition, for environmental measures, even when changing from cyanide to non-cyanide, when these baths are used, it is difficult to remove copper and tin ions contained in washing wastewater etc. by neutralization precipitation treatment. There's a problem.

そこで、本発明は、絶縁基板との接着性及びエッチング性の両方に優れ、ファインピッチ化に適し、磁性が抑制され、且つ、環境への負荷が抑制されたプリント配線板用銅箔を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention provides a copper foil for a printed wiring board that is excellent in both adhesion to an insulating substrate and etching property, is suitable for fine pitch, has reduced magnetism, and has reduced environmental load. This is the issue.

従来、銅箔基材表面に順にNi層及びCr層を極薄の厚さで設けることで、絶縁基板との良好な接着性を得つつ、同時に良好なエッチング性を得ることができる、という理解があった。しかしながら、被覆層中のNiの磁性が電子機器に悪影響を及ぼすおそれがあるという問題がある。さらに、電気めっきによりZn層を形成した場合、酸浸蝕によって樹脂密着性を安定して確保できない。また、銅箔表面近傍には1μm程度の介在物が存在したり、表面の凹凸が存在するために、銅箔自身が電気化学反応に関与する湿式めっき(電気めっき)では、ナノメートルオーダーの皮膜を均一に形成するのは困難である。均一性を確保するためには皮膜の厚みは増さなければならないが、エッチング性が損なわれる。このような問題に対し、本発明者らは、鋭意検討の結果、銅箔基材表面に順に金属との接着界面近傍のポリイミドを脆弱にする銅亜鉛合金または亜鉛単体をスパッタリングターゲットとしてZn原子を銅箔表面に打ち込むことでCu−Zn層又はZn層を形成し、さらにCr層をナノメートルオーダーの極薄の厚さで均一に設けた場合には、優れた絶縁基板との密着性及び優れたエッチング性を得つつ、同時に、磁性が抑制され、さらに環境への負荷が抑制された銅箔の被覆層が得られることを見出した。このような銅箔の構成によれば、表層直下の被膜中に密着性を低下させる原因となるCu原子が存在しているにもかかわらず、熱処理を受けた後でもCu原子がポリイミド側まで拡散することはないという特異的な性質を有する。   Conventionally, it is understood that by providing a Ni layer and a Cr layer with an extremely thin thickness in order on the surface of a copper foil base material, it is possible to obtain good etching properties at the same time while obtaining good adhesion with an insulating substrate. was there. However, there is a problem that the magnetism of Ni in the coating layer may adversely affect the electronic device. Further, when the Zn layer is formed by electroplating, the resin adhesion cannot be stably secured by acid erosion. In addition, because there are inclusions of about 1 μm near the surface of the copper foil and surface irregularities, the copper foil itself is a film on the order of nanometers in wet plating (electroplating) that is involved in the electrochemical reaction. It is difficult to form the film uniformly. In order to ensure uniformity, the thickness of the film must be increased, but the etching property is impaired. As a result of diligent research, the present inventors, as a result of intensive studies, in the order of Zn atoms using a copper zinc alloy or a zinc simple substance that weakens polyimide in the vicinity of the adhesion interface with the metal as a sputtering target on the surface of the copper foil substrate. When Cu-Zn layer or Zn layer is formed by implanting on the surface of the copper foil, and when the Cr layer is uniformly provided with an ultrathin thickness on the order of nanometers, excellent adhesion to the insulating substrate and excellent It has been found that a copper foil coating layer can be obtained while at the same time obtaining a good etching property while suppressing magnetism and further reducing the burden on the environment. According to such a configuration of the copper foil, Cu atoms diffuse to the polyimide side even after being subjected to heat treatment, even though Cu atoms are present in the coating immediately below the surface layer, which causes a decrease in adhesion. It has a unique property that it never does.

以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、銅箔基材と、該銅箔基材表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備えたプリント配線板用銅箔であって、該被覆層は銅箔基材表面から順に積層したCu−Zn合金層又はZn層、及び、Cr層で構成され、該被覆層には、Znが15〜750μg/dm2、Crが18〜180μg/dm2の被覆量で存在する。 The present invention completed on the basis of the above knowledge is, in one aspect, a copper foil for a printed wiring board provided with a copper foil substrate and a coating layer covering at least a part of the surface of the copper foil substrate, The coating layer is composed of a Cu—Zn alloy layer or a Zn layer laminated in order from the surface of the copper foil substrate, and a Cr layer. The coating layer has a Zn content of 15 to 750 μg / dm 2 and a Cr content of 18 to 180 μg. Present at a coverage of / dm 2 .

本発明に係るプリント配線板用銅箔の一実施形態においては、Znの被覆量が35〜80μg/dm2、Crの被覆量が30〜145μg/dm2である。 In one embodiment of the copper foil for printed wiring boards according to the present invention, the Zn coating amount is 35 to 80 μg / dm 2 , and the Cr coating amount is 30 to 145 μg / dm 2 .

本発明に係るプリント配線板用銅箔の別の一実施形態においては、Crの被覆量が36〜75μg/dm2である。 In another embodiment of the copper foil for printed wiring boards according to the present invention, the Cr coating amount is 36 to 75 μg / dm 2 .

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、被覆層の断面を透過型電子顕微鏡によって観察すると最大厚さが0.7〜12nmであり、最小厚さが最大厚さの80%以上である。   In still another embodiment of the copper foil for printed wiring board according to the present invention, the maximum thickness is 0.7 to 12 nm and the minimum thickness is the maximum thickness when the cross section of the coating layer is observed with a transmission electron microscope. 80% or more.

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた深さ方向(x:単位nm)のクロムの原子濃度(%)をf(x)とし、亜鉛の原子濃度(%)をg(x)とし、銅の原子濃度(%)をh(x)とし、酸素の原子濃度(%)をi(x)とし、炭素の原子濃度(%)をj(x)とすると、区間[0、1.0]において、∫h(x)dx/(∫f(x)dx + ∫g(x)dx + ∫h(x)dx + ∫i(x)dx + ∫j(x)dx)が10%以下である。   In yet another embodiment of the copper foil for printed wiring board according to the present invention, the atomic concentration (%) of chromium in the depth direction (x: unit nm) obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS. F (x), zinc atomic concentration (%) as g (x), copper atomic concentration (%) as h (x), oxygen atomic concentration (%) as i (x), carbon In the interval [0, 1.0], 原子 h (x) dx / (∫f (x) dx + ∫g (x) dx + ∫h (x ) dx + ∫i (x) dx + ∫j (x) dx) is 10% or less.

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた金属クロム及び酸化物クロム(クロム酸化物中のクロム)の深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれf1(x)、f2(x)とすると、区間[0、1.0]において、0≦∫f1(x)dx/∫f2(x)dx≦1.0を満たし、区間[1.0、2.5]において、0.1≦∫f1(x)dx/∫f2(x)dx≦1.2を満たす。 In yet another embodiment of the copper foil for printed wiring board according to the present invention, the depth of metallic chromium and oxide chromium (chromium in chromium oxide) obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS. When the atomic concentration (%) in the direction (x: unit nm) is f 1 (x) and f 2 (x), respectively, 0 ≦ ∫f 1 (x) dx / ∫ in the interval [0, 1.0] f 2 (x) dx ≦ 1.0 is satisfied, and 0.1 ≦ ∫f 1 (x) dx / ∫f 2 (x) dx ≦ 1.2 is satisfied in the interval [1.0, 2.5]. .

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた金属クロム、亜鉛、銅の深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれf1(x)、g(x)、h(x)とし、h(x)とf1(x)とが同一である深さをXとすると、区間[X−0.5、X+0.5]において、0.1≦∫h(x)dx/∫g(x)dx≦1.2を満たす。 In still another embodiment of the copper foil for printed wiring boards according to the present invention, the depth direction (x: unit nm) of metallic chromium, zinc, and copper obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS. If the atomic concentration (%) is f 1 (x), g (x), and h (x), respectively, and the depth at which h (x) and f 1 (x) are the same is X, the interval [X− 0.5, X + 0.5], 0.1 ≦ ∫h (x) dx / ∫g (x) dx ≦ 1.2 is satisfied.

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られたクロム、亜鉛の深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれf(x)、g(x)とすると、区間[0、1]において、0≦∫g(x)dx/∫f(x)dx≦0.5を満たす。   In yet another embodiment of the copper foil for printed wiring board according to the present invention, the atomic concentration in the depth direction (x: unit nm) of chromium and zinc obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS ( %) Are respectively f (x) and g (x), 0 ≦ ∫g (x) dx / ∫f (x) dx ≦ 0.5 is satisfied in the interval [0, 1].

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、ポリイミド硬化相当の熱処理を施したときに、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた亜鉛とクロムの深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれh(x)、f(x)とすると、区間[0、1.0]において0.1≦∫h(x)dx/∫f(x)dx≦0.5を満たす。   In yet another embodiment of the copper foil for printed wiring board according to the present invention, the depth of zinc and chromium obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS when heat treatment equivalent to polyimide curing is performed. If the atomic concentration (%) in the direction (x: unit nm) is h (x) and f (x), respectively, 0.1 ≦ ∫h (x) dx / ∫f ( x) dx ≦ 0.5 is satisfied.

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、前記銅箔が、ポリイミド硬化相当の熱処理を施したときに前記規定を満たす。   In still another embodiment of the copper foil for printed wiring board according to the present invention, the copper foil satisfies the above-mentioned rule when subjected to a heat treatment equivalent to polyimide curing.

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、前記銅箔が、ポリイミド硬化相当の熱処理を施したものである。   In another embodiment of the copper foil for printed wiring boards according to the present invention, the copper foil is subjected to a heat treatment equivalent to polyimide curing.

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、絶縁基板に被覆層を接着したプリント配線板用銅箔に対し、絶縁基板を被覆層から剥離した後の被覆層の表面を分析したとき、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られたクロムの原子濃度(%)をf(x)とし、亜鉛の原子濃度(%)をg(x)とし、銅の原子濃度(%)をh(x)とし、酸素の原子濃度(%)をi(x)とし、炭素の原子濃度(%)をj(x)とし、金属クロムの原子濃度(%)をf1(x)とし、酸化物クロムの原子濃度(%)をf2(x)とし、金属クロムの濃度が最大となる表層からの距離をFとすると、区間[0、F]において、∫h(x)dx/(∫f(x)dx + ∫g(x)dx + ∫h(x)dx + ∫i(x)dx + ∫j(x)dx)が10%以下であり、0.1≦∫f1(x)dx/∫f2(x)dx≦1.0である。 In yet another embodiment of the copper foil for printed wiring board according to the present invention, the copper foil for printed wiring board in which the coating layer is bonded to the insulating substrate, the coating layer after peeling the insulating substrate from the coating layer. When the surface was analyzed, the atomic concentration (%) of chromium obtained from XPS depth direction analysis was defined as f (x), the atomic concentration (%) of zinc as g (x), and copper atoms The concentration (%) is h (x), the oxygen atomic concentration (%) is i (x), the carbon atomic concentration (%) is j (x), and the metallic chromium atomic concentration (%) is f 1. (x), where the atomic concentration (%) of chromium oxide is f 2 (x), and the distance from the surface layer where the concentration of metallic chromium is maximum is F, in the interval [0, F], ∫h ( x) dx / (∫f (x) dx + ∫g (x) dx + ∫h (x) dx + ∫i (x) dx + ∫j (x) dx) is 10% or less, 0.1 ≦ ∫f 1 (x) dx / ∫f 2 (x) dx ≦ 1.0.

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、銅箔基材は圧延銅箔である。   In yet another embodiment of the copper foil for printed wiring board according to the present invention, the copper foil base material is a rolled copper foil.

本発明に係るプリント配線板用銅箔の更に別の一実施形態においては、プリント配線板はフレキシブルプリント配線板である。   In another embodiment of the copper foil for printed wiring boards according to the present invention, the printed wiring board is a flexible printed wiring board.

本発明は別の一側面において、本発明に係る銅箔を備えた銅張積層板である。   In another aspect, the present invention is a copper clad laminate comprising the copper foil according to the present invention.

本発明に係る銅張積層板の一実施形態においては、銅箔がポリイミドに接着している構造を有する。   In one embodiment of the copper clad laminate according to the present invention, the copper foil has a structure bonded to polyimide.

本発明は更に別の一側面において、本発明に係る銅張積層板を材料としたプリント配線板である。   In yet another aspect, the present invention is a printed wiring board made of the copper clad laminate according to the present invention.

本発明によれば、絶縁基板との接着性及びエッチング性の両方に優れ、ファインピッチ化に適し、磁性が抑制され、且つ、環境への負荷が抑制されたプリント配線板用銅箔が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain a copper foil for a printed wiring board that is excellent in both adhesion to an insulating substrate and etching property, suitable for fine pitch, suppressed in magnetism, and suppressed in environmental load. .

実施例4の銅箔(成膜直後)のTEM写真(断面)である。It is a TEM photograph (cross section) of the copper foil of Example 4 (immediately after film formation). 実施例4の銅箔(成膜直後)のXPSによるデプスプロファイルである。It is a depth profile by XPS of the copper foil of Example 4 (immediately after film-forming). 実施例4の銅箔(ポリイミドワニス硬化相当の熱処理後)のXPSによるデプスプロファイルである。It is a depth profile by XPS of the copper foil of Example 4 (after heat treatment equivalent to polyimide varnish curing). 実施例7の銅箔(ポリイミドワニス硬化相当の熱処理後)のXPSによるデプスプロファイルである。It is a depth profile by XPS of the copper foil of Example 7 (after heat treatment equivalent to polyimide varnish curing).

(銅箔基材)
本発明に用いることのできる銅箔基材の形態に特に制限はないが、典型的には圧延銅箔や電解銅箔の形態で用いることができる。一般的には、電解銅箔は硫酸銅めっき浴からチタンやステンレスのドラム上に銅を電解析出して製造され、圧延銅箔は圧延ロールによる塑性加工と熱処理を繰り返して製造される。屈曲性が要求される用途には圧延銅箔を適用することが多い。
銅箔基材の材料としてはプリント配線板の導体パターンとして通常使用されるタフピッチ銅や無酸素銅といった高純度の銅の他、例えばSn入り銅、Ag入り銅、Cr、Zr又はMg等を添加した銅合金、Ni及びSi等を添加したコルソン系銅合金のような銅合金も使用可能である。なお、本明細書において用語「銅箔」を単独で用いたときには銅合金箔も含むものとする。
(Copper foil base material)
Although there is no restriction | limiting in particular in the form of the copper foil base material which can be used for this invention, Typically, it can use with the form of rolled copper foil or electrolytic copper foil. In general, the electrolytic copper foil is produced by electrolytic deposition of copper from a copper sulfate plating bath onto a drum of titanium or stainless steel, and the rolled copper foil is produced by repeating plastic working and heat treatment with a rolling roll. Rolled copper foil is often used for applications that require flexibility.
In addition to high-purity copper such as tough pitch copper and oxygen-free copper, which are usually used as conductor patterns for printed wiring boards, for example, Sn-containing copper, Ag-containing copper, Cr, Zr or Mg are added as the copper foil base material It is also possible to use a copper alloy such as a copper alloy, a Corson copper alloy to which Ni, Si and the like are added. In addition, when the term “copper foil” is used alone in this specification, a copper alloy foil is also included.

本発明に用いることのできる銅箔基材の厚さについても特に制限はなく、プリント配線板用に適した厚さに適宜調節すればよい。例えば、5〜100μm程度とすることができる。但し、ファインパターン形成を目的とする場合には30μm以下、好ましくは20μm以下であり、典型的には5〜20μm程度である。   There is no restriction | limiting in particular also about the thickness of the copper foil base material which can be used for this invention, What is necessary is just to adjust to the thickness suitable for printed wiring boards suitably. For example, it can be set to about 5 to 100 μm. However, for the purpose of forming a fine pattern, it is 30 μm or less, preferably 20 μm or less, and typically about 5 to 20 μm.

本発明に使用する銅箔基材には粗化処理をしないのが好ましい。従来は特殊めっきで表面にμmオーダーの凹凸を付けて表面粗化処理を施し、物理的なアンカー効果によって樹脂との接着性を持たせるケースが一般的であった。しかしながら一方でファインピッチや高周波電気特性は平滑な箔が良いとされ、粗化箔では不利な方向に働くからである。また、粗化処理工程が省略されるので、経済性・生産性向上の効果もある。従って、本発明で使用される箔は、特別に粗化処理をしない箔である。   The copper foil substrate used in the present invention is preferably not roughened. Conventionally, the surface roughening treatment is performed by applying irregularities of the order of μm on the surface by special plating, and the adhesion to the resin is given by the physical anchor effect. On the other hand, fine pitch and high frequency electrical characteristics are considered to be smooth foils, and roughened foils work in a disadvantageous direction. Further, since the roughening process is omitted, there is an effect of improving economy and productivity. Therefore, the foil used in the present invention is a foil that is not specially roughened.

(被覆層)
銅箔基材の表面の少なくとも一部はCu−Zn合金層又はZn層、及び、Cr層で順に被覆される。Cu−Zn合金層又はZn層、及び、Cr層は被覆層を構成する。被覆する箇所には特に制限は無いが、絶縁基板との接着が予定される箇所とするのが一般的である。被覆層の存在によって絶縁基板との接着性が向上する。一般に、銅箔と絶縁基板の間の接着力は高温環境下に置かれると低下する傾向にあるが、これは銅が表面に熱拡散し、絶縁基板と反応することにより引き起こされると考えられる。本発明では、予め銅の拡散防止に優れるCu−Zn合金層又はZn層を銅箔基材の上に設けたことで、銅の熱拡散が防止できる。ここで、銅の拡散防止のために設けるCu−Zn合金層には、表面へ拡散させたくない銅が含まれているが、銅を合金化しているため、表面への拡散は無く、良好な接着性を有すると共に、エッチング性にも悪影響を及ぼさない。
また、Cu−Zn合金層又はZn層よりも絶縁基板との接着性に優れたCr層をCu−Zn合金層又はZn層の上に設けることで更に絶縁基板との接着性を向上することができる。Cr層の厚さは、Cu−Zn合金層又はZn層の存在のおかげで薄くできるので、エッチング性への悪影響を軽減することができる。なお、本発明でいう接着性とは常態での接着性の他、高温下に置かれた後の接着性(耐熱性)及び高湿度下に置かれた後の接着性(耐湿性)も指す。
(Coating layer)
At least a part of the surface of the copper foil base material is sequentially coated with a Cu—Zn alloy layer or a Zn layer and a Cr layer. The Cu—Zn alloy layer or the Zn layer and the Cr layer constitute a coating layer. Although there is no restriction | limiting in particular in the location to coat | cover, It is common to set it as the location where adhesion | attachment with an insulated substrate is planned. Adhesion with the insulating substrate is improved by the presence of the coating layer. In general, the adhesive force between a copper foil and an insulating substrate tends to decrease when placed in a high temperature environment, which is considered to be caused by thermal diffusion of copper to the surface and reaction with the insulating substrate. In this invention, the thermal diffusion of copper can be prevented by previously providing the Cu-Zn alloy layer or Zn layer excellent in copper diffusion prevention on the copper foil base material. Here, the Cu-Zn alloy layer provided for preventing the diffusion of copper contains copper that is not desired to be diffused to the surface, but since copper is alloyed, there is no diffusion to the surface, which is good. It has adhesiveness and does not adversely affect the etching property.
Further, the adhesion to the insulating substrate can be further improved by providing the Cu layer on the Cu-Zn alloy layer or the Zn layer with a Cr layer having better adhesion to the insulating substrate than the Cu-Zn alloy layer or the Zn layer. it can. Since the thickness of the Cr layer can be reduced thanks to the presence of the Cu—Zn alloy layer or the Zn layer, adverse effects on the etching property can be reduced. In addition, the adhesiveness as used in the field of this invention also refers to adhesiveness (heat resistance) after being placed under high temperature and adhesiveness (humidity resistance) after being placed under high humidity, in addition to normal adhesiveness. .

本発明に係るプリント配線板用銅箔においては、被覆層は極薄で厚さが均一である。このような構成にしたことで絶縁基板との接着性が向上した理由は明らかではないが、Cu−Zn合金層又はZn層の上に最表面として樹脂との接着性に非常に優れているCr単層被膜を形成したことで、イミド化時の高温熱処理後(約350℃にて30分〜数時間程度)も高接着性を有する単層被膜構造を保持しているためと推測される。また、被覆層を極薄にするとともに、Cu−Zn合金層又はZn層、及び、Cr層の二層構造としてCrの使用量を減らしたことにより、エッチング性が向上したと考えられる。   In the copper foil for printed wiring boards according to the present invention, the coating layer is extremely thin and has a uniform thickness. The reason why the adhesiveness with the insulating substrate has been improved by such a configuration is not clear, but Cr is extremely excellent in adhesiveness with the resin as the outermost surface on the Cu-Zn alloy layer or Zn layer. It is presumed that the formation of the single-layer coating retains the single-layer coating structure having high adhesion even after the high-temperature heat treatment during imidization (at about 350 ° C. for about 30 minutes to several hours). Further, it is considered that the etching property is improved by making the coating layer extremely thin and reducing the amount of Cr used as a two-layer structure of a Cu—Zn alloy layer or a Zn layer and a Cr layer.

具体的には、本発明に係る被覆層は以下の構成を有する。   Specifically, the coating layer according to the present invention has the following configuration.

(1)Cr層、Cu−Zn合金層又はZn層の同定
本発明においては、銅箔素材の表面の少なくとも一部は、Cu−Zn合金層又はZn層、及び、Cr層の順に被覆される。これら被覆層の同定はXPS、若しくはAES等表面分析装置にて表層からアルゴンスパッタし、深さ方向の化学分析を行い、夫々の検出ピークの存在によってCu−Zn合金層又はZn層、及び、Cr層を同定することができる。また、夫々の検出ピークの位置から被覆された順番を確認することができる。
(1) Identification of Cr layer, Cu—Zn alloy layer or Zn layer In the present invention, at least a part of the surface of the copper foil material is coated in the order of the Cu—Zn alloy layer or the Zn layer and the Cr layer. . These coating layers are identified by sputtering with argon from the surface layer using a surface analyzer such as XPS or AES, and chemical analysis in the depth direction is performed. Depending on the presence of each detection peak, a Cu-Zn alloy layer or Zn layer, and Cr Layers can be identified. Moreover, the order of covering from the position of each detection peak can be confirmed.

(2)付着量
一方、これらCu−Zn合金層又はZn層、及び、Cr層は非常に薄いため、XPS、AESでは正確な厚さの評価が困難である。そのため、本願発明においては、Cu−Zn合金層又はZn層、及び、Cr層の厚さは単位面積当たりの被覆金属の重量で評価することとした。本発明に係る被覆層には、Znが15〜750μg/dm2、Crが18〜180μg/dm2の被覆量で存在する。Crが18μg/dm2未満だと十分なピール強度が得られず、Crが180μg/dm2を超えるとエッチング性が有意に低下する傾向にある。Znが15μg/dm2未満だと十分なピール強度が得られず、Znが750μg/dm2を超えるとエッチング性が有意に低下する傾向にある。Crの被覆量は好ましくは30〜145μg/dm2、より好ましくは36〜75μg/dm2であり、Znの被覆量は好ましくは35〜80μg/dm2である。
(2) Amount of deposition On the other hand, since these Cu—Zn alloy layers or Zn layers and Cr layers are very thin, it is difficult to evaluate the thickness accurately with XPS and AES. Therefore, in this invention, it decided to evaluate the thickness of a Cu-Zn alloy layer or Zn layer, and Cr layer by the weight of the coating metal per unit area. In the coating layer according to the present invention, Zn is present in a coating amount of 15 to 750 μg / dm 2 and Cr is 18 to 180 μg / dm 2 . When Cr is less than 18 μg / dm 2 , sufficient peel strength cannot be obtained, and when Cr exceeds 180 μg / dm 2 , the etching property tends to be significantly reduced. When Zn is less than 15 μg / dm 2 , sufficient peel strength cannot be obtained, and when Zn exceeds 750 μg / dm 2 , the etching property tends to be significantly reduced. The coating amount of Cr is preferably 30 to 145 μg / dm 2 , more preferably 36 to 75 μg / dm 2 , and the coating amount of Zn is preferably 35 to 80 μg / dm 2 .

Ni層をスパッタリングする場合にはターゲットとしてNiを用いるが、このNiターゲットは磁性が強く、マグネトロンスパッタリング等でスパッタリングを行う場合、ターゲット1枚あたりの使用効率が低くなり、コスト的に不利である。これに対し、本発明に係るCu−Zn合金層又はZn層は、Niを含んでおらず、ターゲットの磁性を抑えることができ、スパッタリングを効率良く行うことができる。   When sputtering the Ni layer, Ni is used as a target. This Ni target is strong in magnetism, and when sputtering is performed by magnetron sputtering or the like, the use efficiency per one target is lowered, which is disadvantageous in terms of cost. In contrast, the Cu—Zn alloy layer or the Zn layer according to the present invention does not contain Ni, can suppress the magnetism of the target, and can perform sputtering efficiently.

(3)透過型電子顕微鏡(TEM)による観察
本発明に係る被覆層の断面を透過型電子顕微鏡によって観察したとき、最大厚さは0.7nm〜12nm、好ましくは0.8〜11nmであり、最小厚さが最大厚さの80%以上、好ましくは85%以上で、非常にばらつきの少ない被覆層である。被覆層厚さが0.7nm未満だと耐熱試験、耐湿試験において、ピール強度の劣化が大きく、厚さが12nmを超えると、エッチング性が低下するためである。厚さの最小値が最大値の80%以上である場合、この被覆層の厚さは、非常に安定しており、耐熱試験後も殆ど変化がない。TEMによる観察では被覆層中のCu−Zn合金層又はZn層、及び、Cr層の明確な境界は見出しにくく、単層のように見える(図1参照)。本発明者の検討結果によればTEM観察で見出される被覆層はCrを主体とする層と考えられ、Cu−Zn合金層又はZn層はその銅箔基材側に存在するとも考えられる。そこで、本発明においては、TEM観察した場合の被覆層の厚さは単層のように見える被覆層の厚さと定義する。ただし、観察箇所によっては被覆層の境界が不明瞭なところも存在し得るが、そのような箇所は厚さの測定箇所から除外する。
(3) Observation with a transmission electron microscope (TEM) When the cross section of the coating layer according to the present invention is observed with a transmission electron microscope, the maximum thickness is 0.7 nm to 12 nm, preferably 0.8 to 11 nm. The coating layer has a minimum thickness of 80% or more, preferably 85% or more of the maximum thickness, and very little variation. This is because when the coating layer thickness is less than 0.7 nm, the peel strength is greatly deteriorated in the heat resistance test and the moisture resistance test, and when the thickness exceeds 12 nm, the etching property decreases. When the minimum value of the thickness is 80% or more of the maximum value, the thickness of the coating layer is very stable and hardly changes after the heat test. Observation by TEM makes it difficult to find a clear boundary between the Cu—Zn alloy layer or the Zn layer and the Cr layer in the coating layer, and it looks like a single layer (see FIG. 1). According to the study results of the present inventors, the coating layer found by TEM observation is considered to be a layer mainly composed of Cr, and the Cu—Zn alloy layer or the Zn layer is considered to exist on the copper foil substrate side. Therefore, in the present invention, the thickness of the coating layer when observed by TEM is defined as the thickness of the coating layer that looks like a single layer. However, although there may be a part where the boundary of the coating layer is unclear depending on the observation part, such a part is excluded from the thickness measurement part.

本発明の構成により、Cuの拡散が抑制されるため、安定した厚さを有すると考えられる。本発明の銅箔は、ポリイミドフィルムと接着し、耐熱試験(温度150℃で空気雰囲気下の高温環境下に168時間放置)を経た後に樹脂を剥離した後においても、被覆層の厚さは殆ど変化なく、最大厚さが0.7〜12nmであり、最小厚さにおいても最大厚さの80%維持されることが可能である。   Since the structure of the present invention suppresses the diffusion of Cu, it is considered to have a stable thickness. The copper foil of the present invention adheres to the polyimide film, and even after the resin is peeled off after undergoing a heat resistance test (standing at 168 hours in a high temperature environment at 150 ° C. in an air atmosphere), the thickness of the coating layer is almost the same. Without change, the maximum thickness is 0.7-12 nm, and it is possible to maintain 80% of the maximum thickness even at the minimum thickness.

(4)被覆層表面の酸化状態
まず、被覆層最表面(表面から0〜1.0nmの範囲)には内部の銅が拡散していないことが、接着強度を高める上では望ましい。従って、本発明に係るプリント配線板用銅箔では、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた深さ方向(x:単位nm)のクロムの原子濃度(%)をf(x)とし、亜鉛の原子濃度(%)をg(x)とし、銅の原子濃度(%)をh(x)とし、酸素の原子濃度(%)をi(x)とし、炭素の原子濃度(%)をj(x)とすると、区間[0、1.0]において、∫h(x)dx/(∫f(x)dx + ∫g(x)dx + ∫h(x)dx + ∫i(x)dx + ∫j(x)dx)が10%以下であることが好ましい。
(4) Oxidation state of coating layer surface First, in order to increase the adhesive strength, it is desirable that the inner copper is not diffused on the outermost surface of the coating layer (in the range of 0 to 1.0 nm from the surface). Therefore, in the copper foil for printed wiring boards according to the present invention, the atomic concentration (%) of chromium in the depth direction (x: unit nm) obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS is defined as f (x). The atomic concentration (%) of zinc is g (x), the atomic concentration (%) of copper is h (x), the atomic concentration (%) of oxygen is i (x), and the atomic concentration of carbon (%) Is j (x), in the interval [0, 1.0], ∫h (x) dx / (∫f (x) dx + ∫g (x) dx + ∫h (x) dx + ∫i ( x) dx + ∫j (x) dx) is preferably 10% or less.

また、絶縁基板に被覆層を接着したプリント配線板用銅箔に対し、絶縁基板を被覆層から剥離した後の被覆層の表面を分析したとき、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られたクロムの原子濃度(%)をf(x)とし、亜鉛の原子濃度(%)をg(x)とし、銅の原子濃度(%)をh(x)とし、酸素の原子濃度(%)をi(x)とし、炭素の原子濃度(%)をj(x)とし、金属クロムの濃度が最大となる表層からの距離をFとすると、区間[0、F]において、∫h(x)dx/(∫f(x)dx + ∫g(x)dx + ∫h(x)dx + ∫i(x)dx + ∫j(x)dx)が10%以下であることが望ましい。   Also, when analyzing the surface of the coating layer after peeling the insulating substrate from the coating layer for the copper foil for a printed wiring board with the coating layer bonded to the insulating substrate, it is obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS. The atomic concentration (%) of chromium is f (x), the atomic concentration (%) of zinc is g (x), the atomic concentration (%) of copper is h (x), and the atomic concentration of oxygen (%) Is i (x), the atomic concentration (%) of carbon is j (x), and the distance from the surface layer where the concentration of metallic chromium is maximum is F, in the interval [0, F], ∫h (x ) dx / (∫f (x) dx + ∫g (x) dx + ∫h (x) dx + ∫i (x) dx + ∫j (x) dx) is preferably 10% or less.

また、被覆層最表面においては、クロムは金属クロムとクロム酸化物が両方存在しているが、内部の銅の拡散を防止し、接着力を確保する観点では金属クロムの方が望ましいものの、良好なエッチング性を得る上ではクロム酸化物の方が望ましい。そこで、エッチング性と接着力の両立を図る上では、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた金属クロム及び酸化物クロムの深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれf1(x)、f2(x)とすると、区間[0、1.0]において、0≦∫f1(x)dx/∫f2(x)dx≦1.0を満たし、区間[1.0、2.5]において、0.1≦∫f1(x)dx/∫f2(x)dx≦1.2を満たすことが好ましい。 In addition, on the outermost surface of the coating layer, both chromium and chromium oxide are present. However, although chromium is preferable in terms of preventing the diffusion of copper inside and ensuring adhesion, it is better. In order to obtain a good etching property, chromium oxide is preferable. Therefore, in order to achieve both the etching property and the adhesive strength, the atomic concentration (%) in the depth direction (x: unit nm) of metal chromium and oxide chromium obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS is used. Assuming that f 1 (x) and f 2 (x), respectively, 0 ≦ ∫f 1 (x) dx / ∫f 2 (x) dx ≦ 1.0 is satisfied in the interval [0, 1.0]. In [1.0, 2.5], it is preferable to satisfy 0.1 ≦ ∫f 1 (x) dx / ∫f 2 (x) dx ≦ 1.2.

また、絶縁基板に被覆層を接着したプリント配線板用銅箔に対し、絶縁基板を被覆層から剥離した後の被覆層の表面を分析したとき、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られたクロムの原子濃度(%)をf(x)とし、金属クロムの原子濃度(%)をf1(x)とし、酸化物クロムの原子濃度(%)をf2(x)とし、金属クロムの濃度が最大となる表層からの距離をFとすると、区間[0、F]において、0.1≦∫f1(x)dx/∫f2(x)dx≦1.0であるのが好ましい。 Also, when analyzing the surface of the coating layer after peeling the insulating substrate from the coating layer for the copper foil for a printed wiring board with the coating layer bonded to the insulating substrate, it is obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS. The atomic concentration (%) of chromium is f (x), the atomic concentration (%) of metallic chromium is f 1 (x), and the atomic concentration (%) of chromium oxide is f 2 (x). In the interval [0, F], 0.1 ≦ f 1 (x) dx / ∫f 2 (x) dx ≦ 1.0 in the interval [0, F]. preferable.

また、被覆層最表面直下では、銅とともに金属クロム、亜鉛が共存することで、銅箔基材及び下層からの銅原子の拡散が抑制される。このとき、亜鉛の量が多すぎると、亜鉛が最表層まで拡散して酸化物クロムの濃度が相対的に低下し、ピール強度が低下する。また、亜鉛の量が少なすぎると銅の拡散抑制の効果が十分ではない。そのため、被覆層において、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた金属クロム、亜鉛、銅の深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれf1(x)、g(x)、h(x)とし、h(x)とf1(x)とが同一である深さをXとすると、区間[X−0.5、X+0.5]において、0.1≦∫h(x)dx/∫g(x)dx≦1.2を満たすのが好ましい。 Moreover, just below the outermost surface of the coating layer, copper and metal chromium and zinc coexist, thereby suppressing the diffusion of copper atoms from the copper foil base material and the lower layer. At this time, if the amount of zinc is too large, zinc diffuses to the outermost layer, the concentration of chromium oxide is relatively lowered, and the peel strength is lowered. Moreover, when there is too little quantity of zinc, the effect of copper diffusion suppression is not enough. Therefore, in the coating layer, the atomic concentrations (%) in the depth direction (x: unit nm) of metallic chromium, zinc, and copper obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS are respectively expressed as f 1 (x), g (x), h (x), where X is a depth at which h (x) and f 1 (x) are the same, 0.1 ≦ ≤ in section [X−0.5, X + 0.5] It is preferable that ∫h (x) dx / ∫g (x) dx ≦ 1.2 is satisfied.

また、上述の被覆層表面の酸化状態の規定は、銅箔がポリイミド硬化相当の熱処理を施したときにも満たすことが好ましい。   Moreover, it is preferable to satisfy | fill the prescription | regulation of the oxidation state of the above-mentioned coating layer surface, when copper foil performs the heat processing equivalent to polyimide hardening.

また、ピール強度の観点から、酸化物クロムで最表層が覆われていることが望ましい。さらに亜鉛があると更なるピール強度の向上が実現する。ただし、亜鉛が最表層で過多に存在すると、酸化物クロムの濃度が相対的に低下するので、ピール強度は低下する。そのため、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られたクロム、亜鉛の深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれf(x)、g(x)とすると、区間[0、1]において、0≦∫g(x)dx/∫f(x)dx≦0.5を満たすのが好ましい。   Further, from the viewpoint of peel strength, it is desirable that the outermost layer is covered with chromium oxide. Furthermore, if there is zinc, the peel strength can be further improved. However, if zinc is excessively present in the outermost layer, the concentration of chromium oxide is relatively lowered, so that the peel strength is lowered. Therefore, if the atomic concentration (%) in the depth direction (x: unit nm) of chromium and zinc obtained from the depth direction analysis by XPS is f (x) and g (x) respectively, the interval [ 0, 1] preferably satisfies 0 ≦ を 満 た す g (x) dx / ∫f (x) dx ≦ 0.5.

また、ポリイミド硬化相当の熱処理を施したときに、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた亜鉛とクロムの深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれh(x)、f(x)とすると、区間[0、1.0]において0.1≦∫h(x)dx/∫f(x)dx≦0.5を満たすことが好ましい。   In addition, when heat treatment equivalent to polyimide curing was performed, the atomic concentration (%) in the depth direction (x: unit nm) of zinc and chromium obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS was set to h (x ), F (x), it is preferable that 0.1 ≦ ∫h (x) dx / ∫f (x) dx ≦ 0.5 is satisfied in the interval [0, 1.0].

クロム濃度及び酸素濃度はそれぞれ、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られたCr2p軌道及びO1s軌道のピーク強度から算出する。また、深さ方向(x:単位nm)の距離は、SiO2換算のスパッタレートから算出した距離とする。クロム濃度は酸化物クロムの濃度と金属クロム濃度との合計値であり、酸化物クロムの濃度と金属クロム濃度に分離して解析することが可能である。 The chromium concentration and the oxygen concentration are calculated from the peak intensities of the Cr2p orbit and O1s orbit obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS, respectively. The distance in the depth direction (x: unit nm) is a distance calculated from the sputtering rate in terms of SiO 2 . The chromium concentration is a total value of the oxide chromium concentration and the metal chromium concentration, and can be analyzed separately by the oxide chromium concentration and the metal chromium concentration.

(本発明に係る銅箔の製法)
本発明に係るプリント配線板用銅箔は、スパッタリング法により形成することができる。すなわち、スパッタリング法によって銅箔基材表面の少なくとも一部を、厚さ0.2〜11nm、好ましくは0.5〜1.2nmのCu−Zn合金層又はZn層、及び、厚さ0.2〜2.5nm、好ましくは0.4〜2.0nm、より好ましくは0.5〜1.2nmのCr層で順に被覆することにより製造することができる。電気めっきでこのような極薄の被膜を積層すると、厚さにばらつきが生じ、耐熱・耐湿試験後にピール強度が低下しやすい。
ここでいう厚さとは上述したXPSやTEMによって決定される厚さではなく、スパッタリングの成膜速度から導き出される厚さである。あるスパッタリング条件下での成膜速度は、0.1μm(100nm)以上スパッタを行い、スパッタ時間とスパッタ厚さの関係から計測することができる。当該スパッタリング条件下での成膜速度が計測できたら、所望の厚さに応じてスパッタ時間を設定する。なおスパッタは、連続又はバッチ何れで行っても良く、被覆層を本発明で規定するような厚さで均一に積層することができる。スパッタリング法としては直流マグネトロンスパッタリング法が挙げられる。
(Method for producing copper foil according to the present invention)
The copper foil for printed wiring boards according to the present invention can be formed by a sputtering method. That is, a Cu-Zn alloy layer or Zn layer having a thickness of 0.2 to 11 nm, preferably 0.5 to 1.2 nm, and a thickness of 0.2 to at least part of the surface of the copper foil substrate by sputtering. It can be produced by sequentially coating with a Cr layer of ˜2.5 nm, preferably 0.4 to 2.0 nm, more preferably 0.5 to 1.2 nm. When such an extremely thin film is laminated by electroplating, the thickness varies, and the peel strength tends to decrease after the heat and humidity resistance test.
The thickness here is not the thickness determined by the XPS or TEM described above, but the thickness derived from the film formation rate of sputtering. The deposition rate under a certain sputtering condition can be measured from the relationship between the sputtering time and the sputtering thickness by performing sputtering of 0.1 μm (100 nm) or more. Once the deposition rate under the sputtering conditions can be measured, the sputtering time is set according to the desired thickness. Sputtering may be performed continuously or batchwise, and the coating layer can be uniformly laminated with a thickness as defined in the present invention. Examples of the sputtering method include a direct current magnetron sputtering method.

(プリント配線板の製造)
本発明に係る銅箔を用いてプリント配線板(PWB)を常法に従って製造することができる。以下に、プリント配線板の製造例を示す。
(Manufacture of printed wiring boards)
A printed wiring board (PWB) can be manufactured according to a conventional method using the copper foil according to the present invention. Below, the example of manufacture of a printed wiring board is shown.

まず、銅箔と絶縁基板を貼り合わせて銅張積層板を製造する。銅箔が積層される絶縁基板はプリント配線板に適用可能な特性を有するものであれば特に制限を受けないが、例えば、リジッドPWB用に紙基材フェノール樹脂、紙基材エポキシ樹脂、合成繊維布基材エポキシ樹脂、ガラス布・紙複合基材エポキシ樹脂、ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂及びガラス布基材エポキシ樹脂等を使用し、FPC用にポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等を使用する事ができる。   First, a copper-clad laminate is manufactured by bonding a copper foil and an insulating substrate. The insulating substrate on which the copper foil is laminated is not particularly limited as long as it has characteristics applicable to a printed wiring board. For example, paper base phenolic resin, paper base epoxy resin, synthetic fiber for rigid PWB Use cloth base epoxy resin, glass cloth / paper composite base epoxy resin, glass cloth / glass non-woven composite base epoxy resin, glass cloth base epoxy resin, etc., use polyester film, polyimide film, etc. for FPC I can do things.

貼り合わせの方法は、リジッドPWB用の場合、ガラス布などの基材に樹脂を含浸させ、樹脂を半硬化状態まで硬化させたプリプレグを用意する。プリプレグと銅箔の被覆層を有する面を重ね合わせて加熱加圧させることにより行うことができる。   In the case of the rigid PWB, a prepreg is prepared by impregnating a base material such as a glass cloth with a resin and curing the resin to a semi-cured state. It can be carried out by superposing and heating and pressing the surfaces having the prepreg and the copper foil coating layer.

フレキシブルプリント配線板(FPC)用の場合、ポリイミドフィルム又はポリエステルフィルムと銅箔の被覆層を有する面をエポキシ系やアクリル系の接着剤を使って接着することができる(3層構造)。また、接着剤を使用しない方法(2層構造)としては、ポリイミドの前駆体であるポリイミドワニス(ポリアミック酸ワニス)を銅箔の被覆層を有する面に塗布し、加熱することでイミド化するキャスティング法や、ポリイミドフィルム上に熱可塑性のポリイミドを塗布し、その上に銅箔の被覆層を有する面を重ね合わせ、加熱加圧するラミネート法が挙げられる。キャスティング法においては、ポリイミドワニスを塗布する前に熱可塑性ポリイミド等のアンカーコート材を予め塗布しておくことも有効である。   In the case of a flexible printed wiring board (FPC), a surface having a polyimide film or polyester film and a copper foil coating layer can be bonded using an epoxy or acrylic adhesive (three-layer structure). In addition, as a method without using an adhesive (two-layer structure), a polyimide varnish (polyamic acid varnish), which is a polyimide precursor, is applied to a surface having a copper foil coating layer, and imidized by heating. And a lamination method in which a thermoplastic polyimide is applied on a polyimide film, a surface having a copper foil coating layer is superimposed thereon, and heated and pressed. In the casting method, it is also effective to apply an anchor coating material such as thermoplastic polyimide in advance before applying the polyimide varnish.

本発明に係る銅箔の効果はキャスティング法を採用してFPCを製造したときに顕著に表れる。すなわち、接着剤を使用せずに銅箔と樹脂とを貼り合わせようとするときには銅箔の樹脂への接着性が特に要求されるが、本発明に係る銅箔は樹脂、とりわけポリイミドとの接着性に優れているので、キャスティング法による銅張積層板の製造に適しているといえる。   The effect of the copper foil according to the present invention is prominent when an FPC is produced by adopting a casting method. That is, when the copper foil and the resin are to be bonded without using an adhesive, the copper foil is particularly required to adhere to the resin, but the copper foil according to the present invention is bonded to the resin, particularly to the polyimide. It can be said that it is suitable for the production of a copper clad laminate by a casting method.

本発明に係る銅張積層板は各種のプリント配線板(PWB)に使用可能であり、特に制限されるものではないが、例えば、導体パターンの層数の観点からは片面PWB、両面PWB、多層PWB(3層以上)に適用可能であり、絶縁基板材料の種類の観点からはリジッドPWB、フレキシブルPWB(FPC)、リジッド・フレックスPWBに適用可能である。   The copper-clad laminate according to the present invention can be used for various printed wiring boards (PWB) and is not particularly limited. For example, from the viewpoint of the number of layers of the conductor pattern, single-sided PWB, double-sided PWB, multilayer It can be applied to PWB (3 layers or more), and can be applied to rigid PWB, flexible PWB (FPC), and rigid flex PWB from the viewpoint of the type of insulating substrate material.

銅張積層板からプリント配線板を製造する工程は当業者に周知の方法を用いればよく、例えばエッチングレジストを銅張積層板の銅箔面に導体パターンとしての必要部分だけに塗布し、エッチング液を銅箔面に噴射することで不要銅箔を除去して導体パターンを形成し、次いでエッチングレジストを剥離・除去して導体パターンを露出することができる。   The process for producing a printed wiring board from a copper clad laminate may be performed by a method well known to those skilled in the art. By spraying on the copper foil surface, the unnecessary copper foil can be removed to form a conductor pattern, and then the etching resist can be peeled and removed to expose the conductor pattern.

以下、本発明の実施例を示すが、これらは本発明をより良く理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図するものではない。   EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but these are provided for better understanding of the present invention and are not intended to limit the present invention.

(例1:実施例1〜10)
銅箔基材として、厚さ18μmの圧延銅箔(日鉱金属製C1100)を用意した。圧延銅箔の表面粗さ(Rz)は、それぞれ0.7μmであった。
(Example 1: Examples 1 to 10)
A rolled copper foil (Nikko Metal C1100) having a thickness of 18 μm was prepared as a copper foil base material. The surface roughness (Rz) of the rolled copper foil was 0.7 μm.

スパッタリングに使用したCu−Ni合金を以下の手順で作製した。まず、電気銅に、種々の組成の元素をそれぞれ添加して高周波溶解炉でインゴットを鋳造し、これに900℃で熱間圧延を施した。さらに850℃で3時間均質化焼鈍した後、表層の酸化層を取り除き、スパッタリング用のターゲットとして使用した。このときに用いたスパッタリングターゲットの組成(質量%)を表1に示す。表1において、Zn単体の(III)は純度が3Nのものを用いた。   A Cu—Ni alloy used for sputtering was prepared by the following procedure. First, elements of various compositions were added to electrolytic copper, ingots were cast in a high frequency melting furnace, and hot rolled at 900 ° C. Furthermore, after homogenizing annealing at 850 ° C. for 3 hours, the surface oxide layer was removed and used as a sputtering target. Table 1 shows the composition (mass%) of the sputtering target used at this time. In Table 1, Zn (III) having a purity of 3N was used.

この銅箔の片面に対して、以下の条件であらかじめ銅箔基材表面に付着している薄い酸化膜を逆スパッタにより取り除き、Cu−Zn合金またはNiターゲットをスパッタリングすることにより、Cu−Zn合金層またはZn層、及び、Cr層を順に成膜した。被覆層の厚さは成膜時間を調整することにより変化させた。
・装置:バッチ式スパッタリング装置(アルバック社、型式MNS−6000)
・到達真空度:1.0×10-5Pa
・スパッタリング圧:0.2Pa
・逆スパッタ電力:100W
・ターゲット:
Cu―Zn層=(I)、(II)
Zn層=(III)
Cr層=Cr(純度3N)
・スパッタリング電力:50W
・成膜速度:各ターゲットについて一定時間約0.2μm成膜し、3次元測定器で厚さを測定し、単位時間当たりのスパッタレートを算出した。
On one side of this copper foil, a thin oxide film previously attached to the surface of the copper foil base material is removed by reverse sputtering under the following conditions, and a Cu-Zn alloy or Ni target is sputtered to obtain a Cu-Zn alloy. A layer or a Zn layer and a Cr layer were sequentially formed. The thickness of the coating layer was changed by adjusting the film formation time.
-Equipment: Batch type sputtering equipment (ULVAC, Model MNS-6000)
・ Achieving vacuum: 1.0 × 10 −5 Pa
・ Sputtering pressure: 0.2 Pa
・ Reverse sputtering power: 100W
·target:
Cu-Zn layer = (I), (II)
Zn layer = (III)
Cr layer = Cr (purity 3N)
・ Sputtering power: 50W
Film formation rate: About 0.2 μm of film was formed for each target for a fixed time, the thickness was measured with a three-dimensional measuring device, and the sputtering rate per unit time was calculated.

被覆層を設けた銅箔に対して、以下の手順により、ポリイミドフィルムを接着した。
(1)7cm×7cmの銅箔に対しアプリケーターを用い、宇部興産製Uワニス−A(ポリイミドワニス)を乾燥体で25μmになるよう塗布。
(2)(1)で得られた樹脂付き銅箔を空気下乾燥機で130℃30分で乾燥。
(3)窒素流量を10L/minに設定した高温加熱炉において、350℃30分でイミド化。
A polyimide film was bonded to the copper foil provided with the coating layer by the following procedure.
(1) Using an applicator on a copper foil of 7 cm × 7 cm, Ube Industries-made U varnish-A (polyimide varnish) was applied to a dry body to a thickness of 25 μm.
(2) The resin-coated copper foil obtained in (1) is dried at 130 ° C. for 30 minutes in an air dryer.
(3) Imidization at 350 ° C. for 30 minutes in a high-temperature heating furnace with a nitrogen flow rate set to 10 L / min.

また、上記ポリイミドフィルムの接着試験とは別に、「耐熱試験」として、被覆層を設けた銅箔にポリイミドフィルムを接着させずにそのまま窒素雰囲気下で350℃、2時間加熱した。   In addition to the polyimide film adhesion test, as a “heat resistance test”, the polyimide film was not bonded to the copper foil provided with the coating layer, and was heated as it was at 350 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere.

<付着量の測定>
50mm×50mmの銅箔表面の皮膜をHNO3(2重量%)とHCl(5重量%)を混合した溶液に溶解し、その溶液中の金属濃度をICP発光分光分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、SFC−3100)にて定量し、単位面積当たりの金属量(μg/dm2)を算出した。なお、本発明のCu−Zn合金をターゲットとした場合のCu及びZnの付着量は、同じ条件でTi箔上に成膜した場合の分析値を用いた。
<Measurement of adhesion amount>
A film on the surface of a copper foil of 50 mm × 50 mm is dissolved in a mixed solution of HNO 3 (2% by weight) and HCl (5% by weight), and the metal concentration in the solution is measured by an ICP emission spectrometer (SII Nanotechnology). The amount of metal per unit area (μg / dm 2 ) was calculated by quantitative determination using SFC-3100). In addition, the analysis value at the time of forming into a film on Ti foil on the same conditions was used for the adhesion amount of Cu and Zn at the time of making the Cu-Zn alloy of this invention a target.

<XPSによる測定>
被覆層のデプスプロファイルを作成した際のXPSの稼働条件を以下に示す。
・装置:XPS測定装置(アルバックファイ社、型式5600MC)
・到達真空度:3.8×10-7Pa
・X線:単色AlKαまたは非単色MgKα、エックス線出力300W、検出面積800μmφ、試料と検出器のなす角度45°
・イオン線:イオン種Ar+、加速電圧3kV、掃引面積3mm×3mm、スパッタリングレート2.0nm/min(SiO2換算)
・XPSの測定結果において、酸化物クロムと金属クロムとの分離はアルバック社製解析ソフトMulti Pak V7.3.1を用いて行った。
・測定はスパッタによる成膜後、接着強度測定時のポリイミド硬化条件(350℃×30分)よりも過酷な条件の熱処理(350℃×120分)を施した状態、そして絶縁基板剥離後の皮膜を分析した。
<Measurement by XPS>
The operating conditions of XPS when creating the depth profile of the coating layer are shown below.
・ Device: XPS measuring device (ULVAC-PHI, Model 5600MC)
・ Achieving vacuum: 3.8 × 10 −7 Pa
X-ray: Monochromatic AlKα or non-monochromatic MgKα, X-ray output 300 W, detection area 800 μmφ, angle between sample and detector 45 °
Ion beam: ion species Ar + , acceleration voltage 3 kV, sweep area 3 mm × 3 mm, sputtering rate 2.0 nm / min (SiO 2 conversion)
In the XPS measurement results, separation of oxide chromium and metal chromium was performed using analysis software Multi Pak V7.3.1 manufactured by ULVAC.
・ Measurement is after film formation by sputtering, heat treatment (350 ° C. × 120 minutes) severer than polyimide curing conditions (350 ° C. × 30 minutes) at the time of adhesive strength measurement, and film after peeling of insulating substrate Was analyzed.

<TEMによる測定>
被覆層をTEMによって観察したときのTEMの測定条件を以下に示す。後述の表に示した厚さは、観察視野中に写っている被覆層全体の厚さを1視野について50nm間の厚さの最大値、最小値を測定し、任意に選択した3視野の最大値と最小値を求め、最大値、及び、最大値に対する最小値の割合を百分率で求めた。また、表の「耐熱試験後」のTEM観察結果とは、試験片の被覆層上に上記手順によりポリイミドフィルムを接着させた後、試験片を下記の高温環境下に置き、得られた試験片からポリイミドフィルムを90°剥離法(JIS C 6471 8.1)に従って剥離した後のTEM像である。図1に、実施例4のTEMによる成膜直後の観察写真を例示的に示す。Cu−Zn合金をスパッタリングして得られたCu−Zn合金層は図1からは確認できない。これは該当部が銅合金層になっていて母材の銅箔と区別がつかなくなっているためである。図1で確認されるのはCr層である。亜鉛単体をスパッタリングして得られた層は、母材との境界が明瞭であった。本発明では母材との境界が明瞭である層のみの厚さを計測した。
・装置:TEM(日立製作所社、型式H9000NAR)
・加速電圧:300kV
・倍率:300000倍
・観察視野:60nm×60nm
<Measurement by TEM>
The measurement conditions of TEM when the coating layer is observed by TEM are shown below. The thicknesses shown in the table below are the thicknesses of the entire coating layer reflected in the observation visual field, and the maximum and minimum values of the thickness between 50 nm are measured for one visual field. The value and the minimum value were determined, and the maximum value and the ratio of the minimum value to the maximum value were determined as percentages. Also, the TEM observation result of “After heat resistance test” in the table is that after a polyimide film is adhered on the coating layer of the test piece by the above procedure, the test piece is placed in the following high temperature environment, and the obtained test piece is obtained. Is a TEM image after the polyimide film is peeled according to the 90 ° peeling method (JIS C 6471 8.1). In FIG. 1, the observation photograph immediately after film-forming by TEM of Example 4 is shown as an example. The Cu—Zn alloy layer obtained by sputtering the Cu—Zn alloy cannot be confirmed from FIG. This is because the corresponding part is a copper alloy layer and cannot be distinguished from the copper foil of the base material. In FIG. 1, the Cr layer is confirmed. The layer obtained by sputtering zinc alone had a clear boundary with the base material. In the present invention, the thickness of only the layer whose boundary with the base material is clear is measured.
-Equipment: TEM (Hitachi, Ltd., model H9000NAR)
・ Acceleration voltage: 300 kV
-Magnification: 300,000 times-Observation field: 60 nm x 60 nm

<接着性評価>
上記のようにしてポリイミドを積層した銅箔について、ピール強度を積層直後(常態)、温度150℃で空気雰囲気下の高温環境下に168時間放置した後(耐熱性)、及び、温度40℃相対湿度95%空気雰囲気下の高湿環境下に96時間放置した後(耐湿性)の三つの条件で測定した。ピール強度は90°剥離法(JIS C 6471 8.1)に準拠して測定した。
<Adhesion evaluation>
For the copper foil laminated with polyimide as described above, the peel strength was immediately after lamination (normal state), after being left in a high-temperature environment in an air atmosphere at a temperature of 150 ° C. (heat resistance), and a relative temperature of 40 ° C. The measurement was performed under three conditions: after being left in a high humidity environment with a humidity of 95% air for 96 hours (humidity resistance). The peel strength was measured according to the 90 ° peeling method (JIS C 6471 8.1).

<エッチング性評価>
上記のようにして作製した銅箔の該被覆層に白いテープを貼り付け、エッチング液(塩化銅二水和物、塩化アンモニウム、アンモニア水、液温50℃)に7分間浸漬させた。その後、テープに付着したエッチング残渣の金属成分をICP発光分光分析装置により定量し、以下の基準で評価した。
×:エッチング残渣が140μg/dm2以上
△:エッチング残渣が70μg/dm2以上140μg/dm2未満
〇:エッチング残渣が70μg/dm2未満
<Etching evaluation>
A white tape was applied to the coating layer of the copper foil produced as described above, and immersed for 7 minutes in an etching solution (copper chloride dihydrate, ammonium chloride, ammonia water, solution temperature 50 ° C.). Then, the metal component of the etching residue adhering to the tape was quantified with an ICP emission spectroscopic analyzer and evaluated according to the following criteria.
×: Etching residue is 140 μg / dm 2 or more Δ: Etching residue is 70 μg / dm 2 or more and less than 140 μg / dm 2 ○: Etching residue is less than 70 μg / dm 2

測定結果を表2及び3に示す。   The measurement results are shown in Tables 2 and 3.

実施例1〜7、及び、10は、いずれも良好なピール強度及びエッチング性を示した。また、実施例8及び9は、エッチング性が他の実施例に比べてやや劣ったものの、ピール強度は良好であった。図2に、実施例4の銅箔の、スパッタリングで成膜した直後の被膜表層からの各元素のXPSによる各デプスプロファイルを示す。Cr層内では表層に酸化物を形成するCr層が存在し、その直下に金属Crの層が存在し、両者は2層に分離しているといえる。さらにその直下にはZn層が存在しており、Cr層と分離している。さらにこのZn層にはCuも共存するので、スパッタリング直後で銅合金層になっているといえる。
図3に、実施例4の銅箔の、ポリイミドワニス硬化相当の熱処理後の被膜表層からの各元素のXPSによる各デプスプロファイルを示す。図4に、実施例7の銅箔の、ポリイミドワニス硬化相当の熱処理後の被膜表層からの各元素のXPSによる各デプスプロファイルを示す。Cu−Zn合金ターゲットをスパッタリングして得られた図2と図3とを比べると、熱処理前後でCr層内の酸化が進んでいたが、Cuの表面への拡散は進行していなかった。Zn単体をスパッタリングして得られた図4でもCuの表面への拡散は進行していなかった。また、図3及び4から、被膜表層から1〜3nm以内の領域では、Cu原子濃度が急激に減少しているのが認められた。これはこの領域でCuとCrとZnとが共存することで、Cuの拡散が抑制されたためと考えられる。
Examples 1-7 and 10 all showed good peel strength and etching properties. In Examples 8 and 9, although the etching properties were slightly inferior to those of other examples, the peel strength was good. In FIG. 2, each depth profile by XPS of each element from the film surface layer immediately after forming into a film by sputtering of the copper foil of Example 4 is shown. In the Cr layer, there is a Cr layer that forms an oxide on the surface layer, and a metal Cr layer is present immediately below the Cr layer, which are separated into two layers. Further, there is a Zn layer immediately below it, which is separated from the Cr layer. Furthermore, since Cu also coexists in this Zn layer, it can be said that it becomes a copper alloy layer immediately after sputtering.
In FIG. 3, each depth profile by XPS of each element from the film | membrane surface layer after the heat processing equivalent to polyimide varnish hardening of the copper foil of Example 4 is shown. In FIG. 4, each depth profile by XPS of each element from the film surface layer of the copper foil of Example 7 after the heat processing equivalent to polyimide varnish hardening is shown. When FIG. 2 obtained by sputtering a Cu—Zn alloy target was compared with FIG. 3, oxidation in the Cr layer proceeded before and after the heat treatment, but diffusion of Cu to the surface did not proceed. In FIG. 4 obtained by sputtering Zn alone, the diffusion of Cu to the surface did not proceed. 3 and 4, it was recognized that the Cu atom concentration rapidly decreased in the region within 1 to 3 nm from the coating surface layer. This is presumably because Cu, Cr, and Zn coexist in this region, thereby suppressing Cu diffusion.

(例2:比較例1〜5)
例1で使用した圧延銅箔基材の片面にスパッタ時間を変化させ、後述の表4の厚さの被膜を形成した。被覆層を設けた銅箔に対して、例1と同様の手順により、ポリイミドフィルムを接着した。
(Example 2: Comparative Examples 1 to 5)
Sputtering time was changed on one side of the rolled copper foil base material used in Example 1 to form a film having a thickness shown in Table 4 to be described later. A polyimide film was bonded to the copper foil provided with the coating layer by the same procedure as in Example 1.

(例3:比較例6)
特開2005−42139に従い、例1で使用した圧延銅箔基材の片面に電気めっきでZn層を施した後、クロメート処理を行った。被覆層を設けた銅箔に対して、例1と同様の手順により、ポリイミドフィルムを接着した。以下に電気めっき・クロメート処理条件を示す。
〔Znめっき処理〕
・塩化亜鉛 40g/l
・塩化カリウム 210g/l
・ホウ酸 30g/l
・液温 30℃
・電流密度 0.5A/dm2
・めっき厚み 3nm
〔クロメート処理〕
・硫酸クロム(3価クロムイオンとして) 1.4mg/l
・フッ化水素ナトリウム(フッ化物イオンとして) 0.8mg/l
・硝酸 2.5mg/l
・液温 25℃
・めっき時間 5秒
(Example 3: Comparative Example 6)
According to JP-A-2005-42139, after applying a Zn layer to one side of the rolled copper foil base used in Example 1 by electroplating, chromate treatment was performed. A polyimide film was bonded to the copper foil provided with the coating layer by the same procedure as in Example 1. The electroplating / chromate treatment conditions are shown below.
[Zn plating treatment]
・ Zinc chloride 40g / l
・ Potassium chloride 210g / l
・ Boric acid 30g / l
・ Liquid temperature 30 ℃
・ Current density 0.5A / dm 2
・ Plating thickness 3nm
[Chromate treatment]
・ Chromium sulfate (as trivalent chromium ion) 1.4mg / l
・ Sodium hydrogen fluoride (as fluoride ion) 0.8mg / l
・ Nitric acid 2.5mg / l
・ Liquid temperature 25 ℃
・ Plating time 5 seconds

例2及び3の各測定結果を表4及び5に示す。   The measurement results of Examples 2 and 3 are shown in Tables 4 and 5.

比較例1は被覆層中のZnが15μg/dm2超未満であり、耐熱及び耐湿ピール強度が不良であった。
比較例2は被覆層中のCrが180μg/dm2超であり、エッチング性が不良であった。
比較例3は被覆層中のCrが18μg/dm2未満であり、ピール強度が不良であった。
比較例4は被覆層中のZnが750μg/dm2超であり、耐湿ピール強度が不良であった。
比較例5は第1層を形成していないものであり、耐熱及び耐湿ピール強度が不良であった。これはCuが接着界面にまで拡散してきたためだと推定される。このことからも、Cu、Zn及びCrが共存する領域が存在するとCuの拡散が抑制されることがわかる。
比較例6は実施例と比較するとZn層及びクロメート層の厚みが均一ではなく、ピール強度が不良であった。
In Comparative Example 1, Zn in the coating layer was less than 15 μg / dm 2 , and the heat resistance and moisture peel strength were poor.
In Comparative Example 2, Cr in the coating layer was over 180 μg / dm 2 and the etching property was poor.
In Comparative Example 3, Cr in the coating layer was less than 18 μg / dm 2 and the peel strength was poor.
In Comparative Example 4, Zn in the coating layer was more than 750 μg / dm 2 , and the moisture peel strength was poor.
In Comparative Example 5, the first layer was not formed, and the heat resistance and moisture peel strength were poor. This is presumably because Cu has diffused to the bonding interface. This also shows that if there is a region where Cu, Zn and Cr coexist, diffusion of Cu is suppressed.
In Comparative Example 6, the thicknesses of the Zn layer and the chromate layer were not uniform and the peel strength was poor as compared with the Examples.

Claims (17)

銅箔基材と、該銅箔基材表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備えたプリント配線板用銅箔であって、該被覆層は銅箔基材表面から順に積層したCu−Zn合金層又はZn層、及び、Cr層で構成され、該被覆層には、Znが15〜750μg/dm2、Crが18〜180μg/dm2の被覆量で存在するプリント配線板用銅箔。 A copper foil for a printed wiring board comprising a copper foil substrate and a coating layer covering at least a part of the surface of the copper foil substrate, wherein the coating layer is laminated in order from the surface of the copper foil substrate. A copper foil for a printed wiring board comprising a Zn alloy layer or a Zn layer and a Cr layer, wherein the coating layer has a coating amount of 15 to 750 μg / dm 2 of Zn and 18 to 180 μg / dm 2 of Cr . Znの被覆量が35〜80μg/dm2、Crの被覆量が30〜145μg/dm2である請求項1に記載のプリント配線板用銅箔。 The copper foil for printed wiring boards according to claim 1, wherein the coating amount of Zn is 35 to 80 µg / dm 2 , and the coating amount of Cr is 30 to 145 µg / dm 2 . Crの被覆量が36〜75μg/dm2である請求項2に記載のプリント配線板用銅箔。 The copper foil for printed wiring boards according to claim 2 , wherein the coating amount of Cr is 36 to 75 µg / dm 2 . 被覆層の断面を透過型電子顕微鏡によって観察すると最大厚さが0.7〜12nmであり、最小厚さが最大厚さの80%以上である請求項1〜3の何れかに記載のプリント配線板用銅箔。   The printed wiring according to any one of claims 1 to 3, wherein when the cross section of the coating layer is observed with a transmission electron microscope, the maximum thickness is 0.7 to 12 nm and the minimum thickness is 80% or more of the maximum thickness. Copper foil for plates. XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた深さ方向(x:単位nm)のクロムの原子濃度(%)をf(x)とし、亜鉛の原子濃度(%)をg(x)とし、銅の原子濃度(%)をh(x)とし、酸素の原子濃度(%)をi(x)とし、炭素の原子濃度(%)をj(x)とすると、区間[0、1.0]において、∫h(x)dx/(∫f(x)dx + ∫g(x)dx + ∫h(x)dx + ∫i(x)dx + ∫j(x)dx)が10%以下である請求項1〜4の何れかに記載のプリント配線板用銅箔。   The atomic concentration (%) of chromium in the depth direction (x: unit nm) obtained from the depth direction analysis by XPS is f (x), and the atomic concentration (%) of zinc is g (x). When the atomic concentration (%) of copper is h (x), the atomic concentration (%) of oxygen is i (x), and the atomic concentration (%) of carbon is j (x), the interval [0, 1.. 0], ∫h (x) dx / (∫f (x) dx + ∫g (x) dx + ∫h (x) dx + ∫i (x) dx + ∫j (x) dx) is 10% It is the following, The copper foil for printed wiring boards in any one of Claims 1-4. XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた金属クロム及び酸化物クロムの深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれf1(x)、f2(x)とすると、区間[0、1.0]において、0≦∫f1(x)dx/∫f2(x)dx≦1.0を満たし、区間[1.0、2.5]において、0.1≦∫f1(x)dx/∫f2(x)dx≦1.2を満たす請求項1〜5の何れかに記載のプリント配線板用銅箔。 When the atomic concentration (%) in the depth direction (x: nm) of metallic chromium and oxide chromium obtained from the depth direction analysis by XPS is f 1 (x) and f 2 (x), respectively. In the interval [0, 1.0], 0 ≦ ∫f 1 (x) dx / ∫f 2 (x) dx ≦ 1.0 is satisfied, and in the interval [1.0, 2.5], 0.1 The copper foil for printed wiring boards according to claim 1, wherein ≦ を 満 た す f 1 (x) dx / ∫f 2 (x) dx ≦ 1.2 is satisfied. XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた金属クロム、亜鉛、銅の深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれf1(x)、g(x)、h(x)とし、h(x)とf1(x)とが同一である深さをXとすると、区間[X−0.5、X+0.5]において、0.1≦∫h(x)dx/∫g(x)dx≦1.2を満たす請求項1〜6の何れかにに記載のプリント配線板用銅箔。 The atomic concentrations (%) in the depth direction (x: nm) of metallic chromium, zinc, and copper obtained from the depth direction analysis from the surface by XPS are respectively f 1 (x), g (x), h ( x), where X is the depth at which h (x) and f 1 (x) are the same, 0.1 ≦ ∫h (x) dx in the interval [X−0.5, X + 0.5] The copper foil for printed wiring boards according to claim 1, satisfying /∫g(x)dx≦1.2. XPSによる表面からの深さ方向分析から得られたクロム、亜鉛の深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれf(x)、g(x)とすると、区間[0、1]において、0≦∫g(x)dx/∫f(x)dx≦0.5を満たす請求項1〜7の何れかに記載のプリント配線板用銅箔。   When the atomic concentration (%) in the depth direction (x: nm) of chromium and zinc obtained from the depth direction analysis by XPS is f (x) and g (x), respectively, the interval [0, 1] The copper foil for printed wiring boards according to claim 1, wherein 0 ≦ ∫g (x) dx / ∫f (x) dx ≦ 0.5 is satisfied. 前記銅箔が、ポリイミド硬化相当の熱処理を施したときに前記規定を満たす請求項5〜8の何れかに記載のプリント配線板用銅箔。   The copper foil for printed wiring boards in any one of Claims 5-8 which satisfy | fill the said regulations when the said copper foil performs the heat processing equivalent to polyimide hardening. XPSによる表面からの深さ方向分析から得られた亜鉛とクロムの深さ方向(x:単位nm)の原子濃度(%)をそれぞれh(x)、f(x)とすると、区間[0、1.0]において0.1≦∫h(x)dx/∫f(x)dx≦0.5を満たす請求項9に記載のプリント配線板用銅箔。   Assuming that the atomic concentrations (%) in the depth direction (x: unit nm) of zinc and chromium obtained from XPS depth direction analysis are h (x) and f (x), respectively, the interval [0, 1.0], the copper foil for printed wiring boards according to claim 9, wherein 0.1 ≦ (h (x) dx / ∫f (x) dx ≦ 0.5 is satisfied. 前記銅箔が、ポリイミド硬化相当の熱処理を施したものである請求項5〜10の何れかに記載のプリント配線板用銅箔。   The copper foil for printed wiring boards according to any one of claims 5 to 10, wherein the copper foil has been subjected to a heat treatment equivalent to polyimide curing. 絶縁基板に被覆層を接着したプリント配線板用銅箔に対し、絶縁基板を被覆層から剥離した後の被覆層の表面を分析したとき、XPSによる表面からの深さ方向分析から得られたクロムの原子濃度(%)をf(x)とし、亜鉛の原子濃度(%)をg(x)とし、銅の原子濃度(%)をh(x)とし、酸素の原子濃度(%)をi(x)とし、炭素の原子濃度(%)をj(x)とし、金属クロムの原子濃度(%)をf1(x)とし、酸化物クロムの原子濃度(%)をf2(x)とし、金属クロムの濃度が最大となる表層からの距離をFとすると、区間[0、F]において、∫h(x)dx/(∫f(x)dx + ∫g(x)dx + ∫h(x)dx + ∫i(x)dx + ∫j(x)dx)が10%以下であり、0.1≦∫f1(x)dx/∫f2(x)dx≦1.0である請求項1〜11の何れかに記載のプリント配線板用銅箔。 Chromium obtained from analysis of depth direction from the surface by XPS when analyzing the surface of the coating layer after peeling the insulating substrate from the coating layer for the copper foil for printed wiring board with the coating layer bonded to the insulating substrate F (x) is the atomic concentration (%) of zinc, g (x) is the atomic concentration (%) of zinc, h (x) is the atomic concentration (%) of copper, and i is the atomic concentration (%) of oxygen. (x), the atomic concentration (%) of carbon is j (x), the atomic concentration (%) of chromium metal is f 1 (x), and the atomic concentration (%) of chromium oxide is f 2 (x). And the distance from the surface layer where the concentration of chromium metal is maximum is F, in the interval [0, F], ∫h (x) dx / (∫f (x) dx + ∫g (x) dx + ∫ h (x) dx + ∫i (x) dx + ∫j (x) dx) is 10% or less, and 0.1 ≦ ∫f 1 (x) dx / ∫f 2 (x) dx ≦ 1.0 The copper foil for printed wiring boards according to any one of claims 1 to 11. 銅箔基材は圧延銅箔である請求項1〜12の何れかに記載のプリント配線板用銅箔。   A copper foil base material is a rolled copper foil, The copper foil for printed wiring boards in any one of Claims 1-12. プリント配線板はフレキシブルプリント配線板である請求項1〜13のプリント配線板用銅箔。   The printed wiring board is a flexible printed wiring board. Copper foil for printed wiring boards according to claim 1-13. 請求項1〜14のいずれかに記載の銅箔を備えた銅張積層板。   The copper clad laminated board provided with the copper foil in any one of Claims 1-14. 銅箔がポリイミドに接着している構造を有する請求項15に記載の銅張積層板。   The copper clad laminate according to claim 15, wherein the copper foil has a structure bonded to polyimide. 請求項15又は16に記載の銅張積層板を材料としたプリント配線板。   A printed wiring board made of the copper-clad laminate according to claim 15 or 16.
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