JP2012255180A - 液晶ポリマー銅張積層板及び当該積層板に用いる銅箔 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】銅箔と液晶ポリマーを貼り合わせた銅張積層板であって、当該銅箔は液晶ポリマーとの接着面に、銅の一次粒子層と、該一次粒子層の上に、銅、コバルト及びニッケルからなる3元系合金からなる二次粒子層とが形成されており、該一次粒子層の平均粒子径が0.25−0.45μmであり、該二次粒子層の平均粒子径が0.05−0.25μmである銅張積層板。
【選択図】図5
Description
(1)銅箔と液晶ポリマーを貼り合わせた銅張積層板であって、当該銅箔は液晶ポリマーとの接着面に、銅の一次粒子層と、該一次粒子層の上に、銅、コバルト及びニッケルからなる3元系合金からなる二次粒子層とが形成されており、該一次粒子層の平均粒子径が0.25−0.45μmであり、該二次粒子層の平均粒子径が0.05−0.25μmである銅張積層板。
(2)前記一次粒子層及び二次粒子層が、電気めっき層である(1)に記載の銅張積層板。
(3)二次粒子が、前記一次粒子の上に成長した1又は複数個の樹枝状の粒子である(1)又は(2)に記載の銅張積層板。
(4)液晶ポリマーとの接着強度が0.60kg/cm以上である(1)〜(3)のいずれか一項に記載の銅張積層板。
(5)銅箔の液晶ポリマーとの貼り合わせ面の粗さRzが1.5μm以下である(1)〜(4)のいずれか一項に記載の銅張積層板。
(6)銅箔の液晶ポリマーとの貼り合わせ面の粗さRzが1.0μm以下である(1)〜(5)のいずれか一項に記載の銅張積層板。
(7)高周波プリント配線板用である(1)〜(6)のいずれか一項に記載の銅張積層板。
(8)液晶ポリマーと貼り合わせるための銅箔であって、当該銅箔は液晶ポリマーとの貼り合わせ面に、銅の一次粒子層と、該一次粒子層の上に、銅、コバルト及びニッケルからなる3元系合金からなる二次粒子層とが形成されており、該一次粒子層の平均粒子径が0.25−0.45μmであり、該二次粒子層の平均粒子径が0.05−0.25μmである銅箔。
(9)前記一次粒子層及び二次粒子層が、電気めっき層である(8)に記載の銅箔。
(10)液晶ポリマーとの接着強度が0.60kg/cm以上である(8)又は(9)に記載の銅箔。
(11)液晶ポリマーとの貼り合わせ面の粗さRzが1.5μm以下である(8)〜(10)のいずれか一項に記載の銅箔。
(12)液晶ポリマーとの貼り合わせ面の粗さRzが1.0μm以下である(8)〜(10)のいずれか一項に記載の銅箔。
銅の一次粒子のめっき条件の一例を挙げると、下記の通りである。なお、このめっき条件はあくまで好適な例を示すものであり、銅の一次粒子は銅箔上に形成される平均粒子径が主にエッチング残渣の原因となる粉落ち防止の役割を担うものである。したがって、平均粒子径が本発明の範囲に入るものであれば、下記に表示する以外のめっき条件であることは何ら妨げるものではない。本発明はこれらを包含するものである。
液組成 :銅10〜20g/L、硫酸50〜100g/L
液温 :25〜50℃
電流密度 :1〜58A/dm2
クーロン量:4〜81As/dm2
なお、上記と同様に、このめっき条件はあくまで好適な例を示すものであり、二次粒子は一次粒子の上に形成されるものであり、平均粒子径が粉落ち防止の役割を担うものである。したがって、平均粒子径が本発明の範囲に入るものであれば、下記に表示する以外のめっき条件であることは何ら妨げるものではない。本発明はこれらを包含するものである。
液組成 :銅10〜20g/L、ニッケル5〜15g/L、コバルト5〜15g/L
pH :2〜3
液温 :30〜50℃
電流密度 :24〜50A/dm2
クーロン量:34〜48As/dm2
本発明では、上記二次粒子層の上に、さらに耐熱層を形成することができる。このめっき条件を下記に示す。
液組成 :ニッケル5〜20g/L、コバルト1〜8g/L
pH :2〜3
液温 :40〜60℃
電流密度 :5〜20A/dm2
クーロン量:10〜20As/dm2
本発明では、上記二次粒子層の上に、さらに次の耐熱層を形成することができる。このめっき条件を下記に示す。
液組成 :ニッケル2〜30g/L、亜鉛2〜30g/L
pH :3〜4
液温 :30〜50℃
電流密度 :1〜2A/dm2
クーロン量:1〜2As/dm2
本発明では、さらに次の防錆層を形成することができる。このめっき条件を下記に示す。下記においては、浸漬クロメート処理の条件を示したが、電解クロメート処理でも良い。
液組成 :重クロム酸カリウム1〜10g/L、亜鉛0〜5g/L
pH :3〜4
液温 :50〜60℃
電流密度 :0〜2A/dm2(浸漬クロメート処理のため)
クーロン量:0〜2As/dm2(浸漬クロメート処理のため)
防錆層上の少なくとも粗化面にシランカップリング剤を塗布するシランカップリング処理を施すことができる。
このシランカップリング剤としては、オレフィン系シラン、エポキシ系シラン、アクリル系シラン、アミノ系シラン、メルカプト系シランを挙げることができるが、これらを適宜選択して使用することができる。
塗布方法はシランカップリング剤溶液のスプレーふきつけ、コーター塗布、浸漬、流しかけ等いずれでも良い。これらについては、既に公知の技術なので(例えば、特公昭60−15654号参照)、詳細は省略する。
このシラン処理に使用するシランカップリング剤としては、オレフィン系シラン、エポキシ系シラン、アクリル系シラン、アミノ系シラン、メルカプト系シランを挙げることができるが、これらを適宜選択して使用することができる。
厚み12μmの圧延銅箔に、下記に示す条件範囲で、一次粒子層(Cu)、二次粒子層(銅−コバルト−ニッケル合金めっき)形成した。
使用した浴組成及びめっき条件は、次の通りである。
[浴組成及びめっき条件]
液組成 :銅15g/L、硫酸75g/L
液温 :35°C
電流密度 :48〜60A/dm2 および1〜10A/dm2
クーロン量:70〜90As/dm2 および5〜20As/dm2
(B)二次粒子層の形成(Cu−Co−Ni合金めっき)
液組成 :銅15g/L、ニッケル8g/L、コバルト8g/L
pH :2
液温 :40°C
電流密度 :10〜33A/dm2
クーロン量:30〜45As/dm2
比較例において、使用した浴組成は実施例と同じである。めっき条件は、次の通りである。
[比較例1−比較例4におけるめっき条件]
(A)一次粒子層の形成(銅めっき)
電流密度 :30〜47A/dm2 および1〜5A/dm2
クーロン量:40〜69As/dm2 および1〜5As/dm2
(B)二次粒子層の形成(Cu−Co−Ni合金めっき条件)
電流密度 :10〜34A/dm2
クーロン量:30〜48As/dm2
[比較例5−比較例7におけるめっき条件]
(A)一次粒子層の形成(銅めっき)
電流密度 :48〜60A/dm2 および1〜10A/dm2
クーロン量:70〜90As/dm2 および5〜20As/dm2
(B)二次粒子層の形成(Cu−Co−Ni合金めっき条件)
電流密度 :34〜50A/dm2
クーロン量:46〜55As/dm2
粗化処理を施した銅箔の粗化処理面上に、耐熱層1を形成した。耐熱層1の形成条件を下記に示す。
液組成 :ニッケル5〜20g/L、コバルト1〜8g/L
pH :2〜3
液温 :40〜60℃
電流密度 :5〜20A/dm2
クーロン量:10〜20As/dm2
上記耐熱層1を施した銅箔上に、耐熱層2を形成した。耐熱層2の形成条件を下記に示す。
液組成 :ニッケル2〜30g/L、亜鉛2〜30g/L
pH :3〜4
液温 :30〜50℃
電流密度 :1〜2A/dm2
クーロン量:1〜2As/dm2
(3)防錆層
上記耐熱層1および2を施した銅箔上に、さらに防錆層を形成した。防錆層の形成条件を下記に示す。
液組成 :重クロム酸カリウム1〜10g/L、亜鉛0〜5g/L
pH :3〜4
液温 :50〜60℃
電流密度 :0〜2A/dm2(浸漬クロメート処理のため)
クーロン量:0〜2As/dm2(浸漬クロメート処理のため)
(4)耐候性層
上記耐熱層1、2および防錆層を施した銅箔上に、さらに耐候性層を形成した。形成条件を下記に示す。
アミノ基を有するシランカップリング剤として、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、これらのシランカップリング剤を単独もしくは2種以上の組み合わせで、塗布・乾燥を行い、耐候性層を形成した。
また上記の銅張積層板を一般的な回路エッチング処理用の塩化銅溶液にて銅箔をエッチング除去した後、液晶ポリマーフィルム表面を光学顕微鏡にて観察することで粗化粒子の残渣の有無による変色具合を観察した。
また、比較例として、同様の結果を表1に示す。
実施例1は、一次粒子を形成する電流密度を51A/dm2と2A/dm2とし、クーロン量を72As/dm2と8As/dm2とした場合で、二次粒子を形成する電流密度を24A/dm2とし、クーロン量を34As/dm2とした場合である。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.25μmで、二次粒子の平均粒子径が0.05μmであり、常態ピール強度が0.62kg/cmと高く、さらに表面粗さRzが0.98μmであり、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がないという特徴を備えていた。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.25μmで、二次粒子の平均粒子径が0.15μmであり、常態ピール強度が0.63kg/cmと高く、表面粗さRzが0.98μmで、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がないという特徴を備えていた。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.25μmで、二次粒子の平均粒子径が0.25μmであり、常態ピール強度が0.64kg/cmと高く、表面粗さRzが1.02μmで、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がないという特徴を備えていた。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.35μmで、二次粒子の平均粒子径が0.05μmであり、常態ピール強度が0.65kg/cmと高く、表面粗さRzが1.20μmで、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がないという特徴を備えていた。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.35μmで、二次粒子の平均粒子径が0.15μmであり、常態ピール強度が0.66kg/cmと高く、表面粗さRzが1.20μmで、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がないという特徴を備えていた。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.35μmで、二次粒子の平均粒子径が0.25μmであり、常態ピール強度が0.67kg/cmと高く、表面粗さRzが1.51μmで、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がないという特徴を備えていた。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.45μmで、二次粒子の平均粒子径が0.05μmであり、常態ピール強度が0.66kg/cmと高く、表面粗さRzが1.21μmで、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がないという特徴を備えていた。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.45μmで、二次粒子の平均粒子径が0.15μmであり、常態ピール強度が0.67kg/cmと高く、表面粗さRzが1.54μmで、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がないという特徴を備えていた。
また、実施例8は耐熱層、防錆層及び耐候性層を形成しているが、実施例1〜7と同程度の結果が得られた。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.45μmで、二次粒子の平均粒子径が0.25μmであり、常態ピール強度が0.67kg/cmと高く、表面粗さRzが1.60μmで、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がないという特徴を備えていた。
また、実施例9は耐熱層、防錆層及び耐候性層を形成しているが、実施例1〜7と同程度の結果が得られた。
比較例1は、一次粒子を形成する電流密度を47A/dm2と1A/dm2とし、クーロン量を66As/dm2と4As/dm2とした場合で、二次粒子を形成する電流密度を24A/dm2とし、クーロン量を34As/dm2とした場合である。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.15μmで、二次粒子の平均粒子径が0.05μmであった。回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がなかったが、常態ピール強度が0.49kg/cmと低く、さらに表面粗さRzが0.87μmと低かった。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.15μmで、二次粒子の平均粒子径が0.15μmであり、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色がなかったが、常態ピール強度が0.49kg/cmと低く、さらに表面粗さRzが0.88μmと低かった。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.15μmで、二次粒子の平均粒子径が0.25μmであった。常態ピール強度が0.51kg/cmと低く、さらに表面粗さRzが0.90μmであった。回路エッチング後に粗化粒子の残渣による黒色変色が観察され、不良であった。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.15μmで、二次粒子の平均粒子径が0.35μmと大きくなった。常態ピール強度が0.52kg/cmと低く、さらに表面粗さRzが0.91μmであった。回路エッチング後に粗化粒子の残渣による黒色変色が観察され、不良であった。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.25μmで、二次粒子の平均粒子径が0.35μmと大きくなった。常態ピール強度が0.64kg/cmと実施例レベルであり、さらに表面粗さRzが1.15μmであった。しかしながら、回路エッチング後に粗化粒子の残渣による黒色変色が観察され、不良であった。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.35μmで、二次粒子の平均粒子径が0.35μmと大きくなった。常態ピール強度が0.66kg/cmと実施例レベルであり、さらに表面粗さRzが1.50μmであった。回路エッチング後に粗化粒子の残渣による黒色変色が観察され、不良であった。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.45μmで、二次粒子の平均粒子径が0.35μmと大きくなった。常態ピール強度が0.66kg/cmと実施例レベルであるが、さらに表面粗さRzが1.55μmと大きくなった。回路エッチング後に粗化粒子の残渣による黒色変色が観察され、不良であった。
この結果、一次粒子の平均粒子径が0.25μmで、粉落ちはなく、常態ピール強度が0.57kg/cmと低かった。さらに表面粗さRzが1.10μmであった。回路エッチング後に粗化粒子の残渣による変色は観察されなかった。
この結果、二次粒子の平均粒子径が0.60μmと大きくなった。常態ピール強度が0.65kg/cmと実施例レベルであり、さらに表面粗さRzが0.78μmであった。回路エッチング後に粗化粒子の残渣による黒色変色が観察され、不良であった。
Claims (12)
- 銅箔と液晶ポリマーを貼り合わせた銅張積層板であって、当該銅箔は液晶ポリマーとの接着面に、銅の一次粒子層と、該一次粒子層の上に、銅、コバルト及びニッケルからなる3元系合金からなる二次粒子層とが形成されており、該一次粒子層の平均粒子径が0.25−0.45μmであり、該二次粒子層の平均粒子径が0.05−0.25μmである銅張積層板。
- 前記一次粒子層及び二次粒子層が、電気めっき層である請求項1に記載の銅張積層板。
- 二次粒子が、前記一次粒子の上に成長した1又は複数個の樹枝状の粒子である請求項1又は2に記載の銅張積層板。
- 液晶ポリマーとの接着強度が0.60kg/cm以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載の銅張積層板。
- 銅箔の液晶ポリマーとの貼り合わせ面の粗さRzが1.5μm以下である請求項1〜4のいずれか一項に記載の銅張積層板。
- 銅箔の液晶ポリマーとの貼り合わせ面の粗さRzが1.0μm以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載の銅張積層板。
- 高周波プリント配線板用である請求項1〜6のいずれか一項に記載の銅張積層板。
- 液晶ポリマーと貼り合わせるための銅箔であって、当該銅箔は液晶ポリマーとの貼り合わせ面に、銅の一次粒子層と、該一次粒子層の上に、銅、コバルト及びニッケルからなる3元系合金からなる二次粒子層とが形成されており、該一次粒子層の平均粒子径が0.25−0.45μmであり、該二次粒子層の平均粒子径が0.05−0.25μmである銅箔。
- 前記一次粒子層及び二次粒子層が、電気めっき層である請求項8に記載の銅箔。
- 液晶ポリマーとの接着強度が0.60kg/cm以上である請求項8又は9に記載の銅箔。
- 液晶ポリマーとの貼り合わせ面の粗さRzが1.5μm以下である請求項8〜10のいずれか一項に記載の銅箔。
- 液晶ポリマーとの貼り合わせ面の粗さRzが1.0μm以下である請求項8〜10のいずれか一項に記載の銅箔。
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