JPH0387324A

JPH0387324A - フレキシブルプリント用銅合金圧延箔

Info

Publication number: JPH0387324A
Application number: JP6669189A
Authority: JP
Inventors: Motohisa Miyato; 宮藤　元久; Riichi Tsuno; 津野　理一; Tatsuya Kinoshita; 達也木下; Hitoshi Tanaka; 仁田中
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1991-04-12
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JP2809673B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［ａ業上の利用分野］本発明は、フレキシブルプリント用銅合金圧延箔に係り
、詳細には、たとえば、プリント回路、テープキャリヤ
などの配線回路に使用されるフレキシブルプリント用銅
合金圧延箔に関するものである。さらに詳しくは、８ｉ
微細加工性、Ｓｎめっき被覆時の耐ウィスカ性、耐熱性
および導電性に優れるフレキシブルプリント用銅合金圧
延箔に関するものである。

［従来の技術］プリント回路などの電気回路には５〜４０μｍの厚さの
銅箔が多用されている。このような銅箔には電解銅箔と
圧延銅箔がある。

プリント回路基板には、ガラスエポキシ、紙フエノール
などの基板上に銅箔をクラッドした後、レジストエツチ
ング法により所望の回路パターンに形成した基板のほか
に、ポリイミドなどのフィルムに銅箔を張り合せできる
フレキシブル回路基板もある。これらの一部はテープキ
ャリヤ、Ｔ　Ａ　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ
　Ｂｏｎｄｉｎｇ　）リードとして半導体チップの実装
に使用されている。フレキシブル回路基板にはフレキシ
ビリティの点で優る圧延箔が使用される。

近年、電気機器の小型化と高密度化と多機能化にともな
って、プリント回路基板の高密度化が強く求められてお
り、このため小型チップ部品を高密度実装ができる表面
実装方式が次第に採用され始めた。

テープキャリヤやＴＡＢのリードは、最近では、ピッチ
間距離が８０μｍ以下にも近接するようになってきてい
る。

［発明が解決しようとする課題］圧延箔としては通常タフピッチ銅および無酸素銅が使用
されているが、いずれもリードとして使用する場合、電
子デバイスと接合する部分にまず厚さ５μｍのＮｉ下地
めつき苓形成し、さらに、その上に厚さ１μｍのＡｕめ
つきを形成している。

配線のリード間ピッチが８０μｍと狭い接続部分には上
記のようなＮｉ下地めっきとＡｕめつき被覆が常識とさ
れていた。

Ｎｉ下地めっき上にＡｕめつきを行ったものは信頼性の
高いものではあるが、高価なものであるため、それに代
る安価なＳｎめフきが試みられている。しかし、Ｓｎめ
っきの場合は短時間でのウィスカ発生による配線間の短
絡が生ずるという課題がある。

一方、ウィスカ対策のためＳｎめっきの代りにはんだめ
っきが検討されている。しかし、はんだめっきでははん
だ密着性不良という不具合いが生じるため、この考え方
は実用化には至っていない。

本発明は銅合金圧延箔に係るもので、従来のＣｕ圧延箔
の代りに、接合部およびその近傍のめっきを、Ｎｉめフ
きとＡｕめつきの２層めっきからＳｎめっきないしはん
だめっきに置き代えることが可能となり、しかも、その
Ｓｎめっき層がウィスカを全く生じず、はんだ接合時の
２３０℃での加熱によっても母材が軟化せず、錫および
はんだの剥離も１５０℃Ｘ１０００Ｈｒ保持後にも起こ
らず、また、強度および導電率も高い箔であって、しか
も、５μｍの厚さで８０μｍ程度のピッチでレジストエ
ツチングしても目標通りに非常にきれいにエツチングで
きるフレキシブルプリント用銅合金圧延箔を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明の第１の要旨は、Ａｇ：０．０２〜０．３％（重
量％以下同じ）、Ｐ：０２〜０．０４％、Ｚｎ　：　１
．０〜５．０％（ただし、１．０％は除く）、１０ｐｐ
ｍ以下のＳを含有し、残部Ｃｕと不純物とからなること
を特徴とするフレキシブルプリント用銅合金圧延箔に存
在する。

本発明の第２の要旨は、Ａｇ：０．０２〜０．３％、Ｐ
：０．０２〜０．０４％、Ｚｎ：１．０〜５．０％（た
だし、１．０％は除く）。

１０ｐｐｍ以下のＳを含有し、不純物と酸素との合計が
５０ｐｐｍ以下、残部Ｃｕからなることを特徴とするフ
レキシブルプリント用銅合金圧延箔に存在する。

本発明の第３の要旨は、Ｓｎ：０．０５〜０．２％、Ｐ
：０２〜０．０５％、Ｚｎ：１．０〜５．０％（ただし
、１．０％は除く）、１０ｐｐｍ以下のＳを含有し、残
部Ｃｕと不純物とからなることを特徴とするフレキシブ
ルプリント用銅合金圧延箔に存在する。

本発明の第４の要旨は、Ｓｎ：０．０５〜０．２％、Ｐ
：０２〜０．０５％、ｚｎ：１．０〜５．０％（ただし
、１．０％は除く）、１０ｐｐｍ以下のＳを含有し、不
純物と酸素との合計が５０ｐｐｍ以下、残部Ｃｕからな
ることを特徴とするフレキシブルプリント用銅合金圧延
箔に存在する。

本発明の′Ｎ％５の要旨は、ｃｏ＝０．１５〜０２２５
％、Ｐ：０．０４〜１１．０８％、Ｚｎ：１．０〜５．
０％（ただし、１．０％は除く）、１０ｐｐｍ以下のＳ
を含有し、残部Ｃｕと不純物とから゛なることを特徴と
するフレキシブルプリント用銅合金圧延箔に存在する。

本発明の第６の要旨は、Ｃｏ：０．１５〜０．２５％、
Ｐ：０４〜０．０８％、Ｚｎ：１．０〜５．０％（ただ
し、１．０％は除く）、１０ｐｐｍ以下のＳを含有し、
不純物と酸素との合計が５０ｐｐｍ以下、残部Ｃｕから
なることを特徴とするフレキシブルプリント用銅合金圧
延箔に存在する。

本発明の第７の要旨は、上記第１から第６の要旨におい
て、箔の厚さを４０μｍ以下としたことを特徴とするフ
レキシブルプリント用銅合金圧延箔に存在する。

［作　用］本発明の含有元素の作用効果および限定理由を説明する
。

（Ｚｎ）Ｚｎは、Ｓｎ？！Ｆｆ材のウィスカ発生を抑制し、せ、
導電率を高める。そのためには、１％を超えてＺｎを含
有させる必要がある。

Ｚｎを１％を超えて含有させると、密着性を悪くする金
属間化合物（Ｃｕ、Ｓｎ）相の生成を抑制できる。これ
は、ＺｎはＣｕ、Ｓｎ相の母材側に生ずるカーケンダー
ルホイドの生成を抑制し、密着性を向上させるものと考
えられる。

また、Ｓｎめっき中へ微量のＺｎが拡散し、Ｓｎの内部
応力を緩和するため、ウィスカ成長を抑制していると思
われる。

しかし、Ｚｎが５％を超えると耐ウィスカ性には問題は
ないが、導電率が６０％Ｉ　ＡＣＳ未満となったり、黄
銅独特の応力腐食割れを生じやすい性質を保有してくる
という短所が表れてくるので、Ｚｎは５％以下とする。

（Ｓ）次にＳの含有量の上限を定めた理由について記述する。

従来の銅合金においては、銅合金中ではＳは多くはＣｕ
Ｓとして存在し、ＭｎあるいはＭｇが不純物として含有
されていると、ＭｎＳとしであるいはＭｇＳとして存在
する。いずれも、粒界中に局在し、そのためにエツチン
グ時の不具合が生じることを知見した。従来の銅合金に
おいては、特に、５〜４０μｍ厚さの箔となるとレジス
トエツチングする場合に、レジストの接着不良を起しに
リエッチング液をはじいたりして、エツチングむらなど
の不具合いを生じていた０本発明者は、その原因の探究
を行った。その結果、その原因はＳに存在することを知
見した。したがって、不具合の発生を防ぐためには、Ｓ
を完全に除去することが望ましいが、原料・炉材、被覆
木炭、燃料などからの混入は避は難く、１０ｐｐｍ以下
と定めた。

（酸素、不純物）また、酸素と不純物とについても、不純物が酸化物の状
態で存在すると、５〜４０μｍの厚さの箔では、上記の
Ｓと同様、エツチング時の微細加工を阻害することが分
かり、５０ｐｐｍ以下と定めた。

Ｓ１酸素および不純物は、厚さが０．１　ｍｍ以上の板
・条では、表面に現れても、それらの化合物の大きさ・
数・量は僅かであり、通常混入する量を制限する必要は
ないが、厚さ５〜４０μｍの箔になると、圧延時のピン
ホールの発生、圧延切れ、さらには、前述のレジストの
接着不良、エツチング不良などが生じることを本発明者
は知見し、前述の上限に定める。

（Ａｇ、Ｐ）ＡｇはＣｕ中に固溶して強度と軟化温度を向上する効果
を有する。０．０２％未満ではかかる効果は生じない、
０．３％を超えると効果は飽和し経済的ではないので０
．３％を上限とする。

Ｐはこの場合の製造工程中でのＣｕ合金の脱酸のために
、また、焼鈍時の水素脆性割れ防止のために必要な元素
で、０．０２％未満ではその効果は少なく、０．０５％
を超えるとこれらの効果は十分発揮されるが固溶して導
電率を低下させる。

したがって、Ａｇを含有する場合のＰ含有量は０．０２
〜０．０５％とする。

（Ｓｎ、Ｐ）ＳｎはＣｕ中に固溶して強度と軟化温度を向上する効果
を有する。０．０５％未満では目標とする耐熱性を保有
することができない、０．２％を超えると導電率６０％
Ｉ　ＡＣ５を下まわるようになる。したがってＳｎ含有
量は０．０５〜０．　２％とする。

したがって、Ｓｎを含有する場合のＰ含有量は０．０２
〜０１０５％とする。

（Ｃｏ、Ｐ）ＣＯはＰと燐化コバルトを形成し、強度の向上とはんだ
付は温度条件での軟化を防止するための必須の元素であ
る。しかし、０．１５％未満ではＰ（含有量０．０４〜
０．０８％）の一部と化合して燐化コバルトを形成して
も、強度向上の効果を超えると燐化コバルトを形成し得
ない固溶ｃＯが増加し、導電率を低下させるようになる
。よって、ＣＯの含有量は０，１５〜０．２５％とする
。

ＰはＣＯと燐化コバルトを形成して強度の向上、軟化温
度の向上に寄与する元素であるが、含有量が０．０４％
未満では強度向上等に寄与はどではなく、含有量が０．
０８％を超えると燐化コバルトを形威し得ない固溶Ｐが
増加し、導電率を低下させるようになる。よって、ＣＯ
を含有する場合のＰ含有量は０．０４〜０．０８％とす
る。

［実施例］以下、本発明を実施例によって説明する。

第１表〜第３表に示す各種合金を黒鉛ツボで溶解して、
金型鋳造した。

鋳塊を機械加工により表裏面を各２．５ｍｍ面削して５
０ｍｍｔｘ７０ｍｍｗｘ２００ｍｍｕとし、９００℃の
温度で厚さ１０ｍｍまで熱間圧延去後厚さ０．２ｍｍま
で冷間圧延し、ついで５００℃ＸＩＨｒの中間焼鈍を行
った。

次に、入念に酸洗し、ざらに冷間圧延を繰り返し、厚さ
３５μｍの箔を製作し、ピンホール、圧延切れを観察し
た。

また、同様の手順によって、厚さ５μｍと６５μｍの箔
とを作製した。

（エツチング性）これらの箔について、幅１００μｍ、間隔８０μｍ１長
さ２０μｍで５０本のレジストを焼きつけ、塩化第２鉄
溶液４０％でケミカルミーリングして、５０本のリード
を製作その健全性を調査した。

（ウィスカの発生程度）アルカリ中で電界脱脂後硫酸浴中で電流密度３Ａ／ｄｍ
２によって厚さ１５μｍのＳｎめっきを行い、エポキシ
樹脂系の接着材でＳｎめっきと反対側面を０．２ｍｍ銅
合金板で貼りつけ、曲げによって約４ｋｇ／ｍｍ’の圧
縮応力を加え、室明細書の浄８（内容に変更なし）温で１年間放置後、ウィスカの発生の有無を調査した。

（軟化特性、導電率）軟化特性については、木炭の被覆下で電気炉中でＩＨｒ
保持し、引張強度の６割の値を維持する温度を求めた。

導電率は、ＪＩＳＨＯ５０５に基づいた。

以上の試験結果をまとめて第１表〜第３表に示した。

Ｚｎを１〜５％含む合金は、表面にＳｎめっきが行われ
ても、ウィスカが生ずることもなく、また、Ｓおよび酸
素とその他の不純物とを規制することによって厚さ５〜
４０μｍの箔においてもレジストエツチング後の不良率
が２％以下と良好となった。

特に、本発明合金箔以外の合金箔では、５〜４０μｍと
厚みが薄くなると、エツチング性の低下が著しいが、本
発明の合金ではほとんど低下しない、　また、はんだ付
けなどの加熱によっても、ＩＨｒの加熱によっても、軟
化温度２８０℃以上を示している。なお、表中には従来
合金としてタフピッチ銅（Ｎｏ、８）を併記した。

［発明の効果］本発明によれば、従来のＮｉとＡｕとのめっきの代わり
に、Ｓｎめっきを行っても、ウィスカ性を全く生ずるこ
ともない。

また、極微細加工後の歩留も向上する。

さらに、従来材より格段に優れる引張強度を有している
。

このように、本発明は、フレキシブルプリント用銅合金
箔として優れた特性を有しており、電子機器の小型化高
密度実装化、多機能化のための材料として優れた特性を
有している。

手続補正書（方式）％式％１、事件の表示平成１年特許願第６６６９１号２、発明の名称フレキシブルプリント用銅合金圧延箔３、補正をする者事件との関係　特許出願人住　　所　兵庫県神戸布中央区脇浜町１丁目３番１８号名　　称　（１１９）株式会社神戸製鋼所代表者　亀高
素吉４、代　理　人　〒１６０電話０３　（３５８）　８８
４０住　　所　東京都新宿区本塩町　１２平成２年９月２５日補正の対象明細書の［特許請求の範囲コ説明］の欄及び［発明の詳細な

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　Ａｇ：０．０２〜０．３％（重量％以下同じ）
、Ｐ：０．０２〜０．０４％、Ｚｎ：１．０〜５．０％
（ただし、１．０％は除く）、１０ｐｐｍ以下のＳを含
有し、残部Ｃｕと不純物とからなることを特徴とするフ
レキシブルプリント用銅合金圧延箔。
（２）　Ａｇ：０．０２〜０．３％、Ｐ：０．０２〜０
．０４％、Ｚｎ：１．０〜５．０％（ただし、１．０％
は除く）、１０ｐｐｍ以下のＳを含有し、不純物と酸素
との合計が５０ｐｐｍ以下、残部Ｃｕからなることを特
徴とするフレキシブルプリント用銅合金圧延箔。
（３）　Ｓｎ：０．０５〜０．２％（重量％以下同じ）
、Ｐ：０．０２〜０．０５％、Ｚｎ：１．０〜５．０％
（ただし、１．０％は除く）、１０ｐｐｍ以下のＳを含
有し、残部Ｃｕと不純物とからなることを特徴とするフ
レキシブルプリント用銅合金圧延箔。
（４）　Ｓｎ：０．０５〜０．２％、Ｐ：０．０２〜０
．０５％、Ｚｎ：１．０〜５．０％（ただし、１．０％
は除く）、１０ｐｐｍ以下のＳを含有し、不純物と酸素
との合計が５０ｐｐｍ以下、残部Ｃｕからなることを特
徴とするフレキシブルプリント用銅合金圧延箔。
（５）　Ｃｏ：０．１５〜０．２５％（重量％以下同じ
）、Ｐ：０．０４〜０．０８％、Ｚｎ：１．０〜５．０
％（ただし、１．０％は除く）、１０ｐｐｍ以下のＳを
含有し、残部Ｃｕと不純物とからなることを特徴とする
フレキシブルプリント用銅合金圧延箔。
（６）　Ｃｏ：０．１５〜０．２５％、Ｐ：０．０４〜
０．０８％、Ｚｎ：１．０〜５．０％（ただし、１．０
％は除く）、１０ｐｐｍ以下のＳを含有し、不純物と酸
素との合計が５０ｐｐｍ以下、残部Ｃｕからなることを
特徴とするフレキシブルプリント用銅合金圧延箔。
（７）　箔の厚さを４０μｍ以下としたことを特徴とす
る請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のフレ
キシブルプリント用銅合金圧延箔。