JPH0432155B2

JPH0432155B2 -

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Publication number: JPH0432155B2
Application number: JP60146623A
Authority: JP
Priority date: 1985-07-05
Filing date: 1985-07-05
Publication date: 1992-05-28
Also published as: JPS6210291A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は電解銅箔の製造方法に関し、詳しくは
銅箔を電解により得る際の電解液の60容量％以上
を活性炭処理した後20分以内のものを用いること
により、伸び、耐折り曲げ性等を大幅に向上させ
た銅張積層板等に用いられる電解銅箔の製造方法
に関する。［発明が解決しようとする問題点］近年、電算機を始めとする電子工業の分野にお
いて、回路の高密度化、高信頼性化を図るため、
回路の多層化が盛んに行なわれつつあり、特に多
層プリント基板が使用されている。従来、このプリント基板に用いられる銅張積層
板用の銅箔としては、一般に電解銅箔が用いられ
ている。この電解銅箔は、回転する陰極ドラムを
使用し、電解槽中に膠などの添加物を加えた電解
液を通し、回転する陰極ドラム上に、銅を電着さ
せ、ドラムを回転させつつ、銅箔を剥ぎ取る連続
電解方式が用いられている。この従来法により製造された電解銅箔は、170
℃前後の低温での熱処理によつて、機械的性質が
大きく改良されることはなく、圧延銅箔と比較し
て折り曲げにより破断し易い。また、この電解銅箔は特に熱間時（例えば180
℃雰囲気）の伸びが3.0％前後またはそれ以下と
低く、銅箔のANSI規格であるIPC−CF−150Eで
は、性能によりクラス１〜４の分類を設けてい
る。特にクラス４では銅箔を熱処理することによ
り、180℃熱間伸び率が4.0％以上である品種を設
けており、熱処理しなければ180℃での伸び率を
4.0％以上にするのは困難とされていた。さらに、このような電解銅箔は、プリント基
板、特にプリント基板の製造時に、熱応力がかか
る工程で銅箔にクラツクが入つたり、また耐折り
曲げ性を重視するフレキシブルプリント配線板に
供用するには、信頼性が不足していた。本発明の目的は、従来の電解銅箔では得られな
かつた、常温および熱間での伸びをもち、圧延銅
箔と同等またはそれ以上の機械的性質を備えた電
解銅箔の製造方法を提供することにある。［問題点を解決するための手段および作用］本発明者等は、以前からMIL−Ｐ−5510Cで要
求されている熱応力を受けた状態でクラツクが発
生しないような、いわゆる熱間（例えば180℃雰
囲気中）でのが高い電解銅箔の製造について数十
回に亘る試験を重ねてきた。その中で、電解液の洗浄を目的とした活性炭処
理を実施した際、電解に供する電解液の60容量％
以上を連続して活性炭処理した電解液を使つて、
直ちに電解すると、非常に特異な機械的性質をも
つ電解銅箔が作成できることを見い出し、本発明
に至つた。すなわち本発明は、活性炭処理された後20分以
内の電解液を60容量％以上含有する電解液を用い
て、電解を行ない、180℃熱間伸び率が8.5％以上
の銅箔を得ることを特徴とする電解銅箔の製造方
法にある。本発明によつて電解銅箔を得るには、電解に供
する電解液の60容量％以上が活性炭処理したもの
を用いる。活性炭処理したものが60容量％未満に
おいては、高い熱間伸び率を有する電解銅箔が得
られない。また、この活性炭処理した電解液は、
活性炭処理後20分以内のものを用いることが必要
で、20分を超えたものを用いても同様に高い熱間
伸び率を有する電解銅箔は得られない。なお、電
解液の洗浄を目的として、活性炭処理を行なうこ
とは従来より行なわれているが、この活性炭処理
した電解液を本発明のごとく20分以内に電解する
ことはなく、少なくとも１日以上ドラム罐等に貯
蔵することが通常である。次に本発明の電解同箔の製造方法を第１図に基
づき説明する。第１図は本発明の電解銅箔を製造する連続電解
方式の装置の一例を示す概略図であり、１は電解
液導入ライン、２は活性炭充填塔、３は電解槽、
４は陰極ドラム、５は不溶性陽極、６は電解銅箔
をそれぞれ示し、また矢線は電解液の流れを示
す。連続電解方式自体は従来法とほとんど変化ない
が、電解液を電解直前に一定量以上活性炭充填層
を通して、例えば空塔速度30cm／sec以下で処理
し、20分以内に電解に供することに特徴がある。
すなわち、電解液供給ライン１より導入された電
解液の一定量を活性炭充填塔２に導入し、活性炭
処理を行ない、この活性炭処理を行なつて20分以
内の電解液を、未処理の電解液と共に合流させて
電解槽３に導入し、電解を行なう。この電解の際
に、電解槽３中の電解液の60容量％以上が活性炭
処理を行なつて20分以内の電解液であることが本
発明においては必要である。この電解は、陰極ド
ラム４と不溶性陽極５を用いて電解を行ない、陰
極ドラム４に電解銅箔６を析出させる。この電解
の際の電解液組成、電解時間、電流密度、浴温等
は所望により適宜定められる。陰極ドラム４に析
出した電解銅箔６は剥ぎ取られ、銅張積層板等の
用途に用いられる。このようにして製造した電解銅箔は、電解液の
活性炭による洗浄効果と、電解液中の金属陽イオ
ンの酸化還元作用に起因すると思われる効果の両
者により、従来とは異なる電着状態が形成され、
従来の電解銅箔に比べ、機械的性質はすべてにお
いて良好で、圧延銅箔と比較しても、同等以上の
物性値を表わす。特に熱間伸びは、従来の電解銅
箔に比して飛躍的に増大しており、また熱後の耐
折り曲げ性も極めて良好である。なお、ここでいう電解液の活性炭による洗浄効
果とは、従来より公知の活性炭による有機物の吸
着除去効果をいう。また、電解液中の金属陽イオ
ンの酸化還元に起因すると思われる効果とは、次
にような効果をいう。すなわち、電解液中に含ま
れる３価の鉄イオンや６価のクロムイオンは電解
時に陰極（銅箔析出面）で還元され、２価の鉄イ
オンや３価のクロムインオとなるが、この還元に
よつて銅の析出結晶面が乱され不規則な結晶とな
り、銅析出物（銅箔）が脆くなるものと推定され
るが、活性炭処理によつてこれら３価の鉄イオン
や６価のクロムイオンが予め還元されるため、電
解時に陰極で還元される金属が殆ど銅のみとなる
ので得られる銅箔の熱間伸び等が良好になるもの
と推定される。なお、活性炭処理後、20分を超え
た場合には、還元された２価の鉄イオンや３価の
クロムイオンが大気中から溶存した酸素によつて
酸化されるために、このような効果が発揮し得な
いものと考えられる。また、電解時に陽極酸化により２価の鉄イオン
や３価のクロムイオンは酸化され、新たに３価の
鉄イオンや６価のクロムイオンが生成されるた
め、電解液を活性炭で処理した後、20分以内（短
時間内）に電解に供する必要がある。［実施例］以下、本発明を実施例および比較例に基づき具
体的に説明する。実施例１電解液として、硫酸銅（CuSO₄・5H₂Ｏ）280
〜360g／、硫酸100〜150g／の硫酸酸性の硫
酸銅溶液を用い、液温約50℃、電流密度50〜
100A／ｄm²で電解した。電解は空塔速度30cm／secで、電解に供する電
解液の80容量％を連続活性炭処理をしながら連続
電解を施した。なお、活性炭処理後電解に供する
までの時間は５分間とした。このようにして得られた35μm電解銅箔の常態
（23℃）、熱後（180℃、１時間加熱後）、熱間
（180℃）の抗張力、伸び、MIT耐折り曲げ性を
IPC−CF−150Eに規定するクラス１〜４の規格
と共に第１表に示すと共に、常態および熱後の電
解銅箔の金属組織を示す顕微鏡写真（1000倍）を
第２図ａおよびｂに示す。比較例１電解液として実施例１と同様のものを用い、活
性炭処理を全く行なわず、実施例１と同様の電解
条件で連続電解を施した。このようにして得られた35μm電解銅箔の常態、
熱後（180℃、１時間加熱後）、熱間（180℃）の
抗張力、伸び、MIT耐折り曲げ性を第１表に示
すと共に、常態および熱後の電解銅箔の顕微鏡写
真（1000倍）を第３図ａおよびｂに示す。比較例２ 35μmの圧延銅箔（プリント回路用圧延銅箔、
TPC−35、三井金属鉱業株式会社製）を用い、
常態、熱後（180℃、１時間加熱後）、熱間（180
℃）の抗張力、伸び、MIT耐折り曲げ性を第１
表に示すと共に、常態および熱後の圧延銅箔の顕
微鏡写真（1000倍）を第４図ａおよびｂに示す。

【表】

【表】第１表に示されるごとく、実施例１の電解銅箔
は、熱処理することなくIPC−CF−150Eのクラ
ス１〜４のすべての要求物性を満足し、かつ耐折
り曲げ性も好ましい範囲にある。これに対して比
較例１の電解銅箔は、クラス２の常態伸びやクラ
ス３および４の熱間伸びを満足しておらず、熱処
理をすることが必要であり、耐折り曲げ性も実施
例１に比べて低い値を示す。また比較例２の圧延
銅箔は、クラス１〜４の常態伸びを満足しておら
ず、熱処理をすることが必要であり、耐折り曲げ
性も実施例１に比べて低い値を示す。また、実施例１および比較例１〜２の銅箔の常
態および熱後の金属組織は、第２〜４図ａおよび
ｂにそれぞれ示されるごとく、実施例１の電解銅
箔では、180℃、1hr加熱後に明らかに比較例１の
電解銅箔と異なる巨晶化が認められ（第２図ｂ参
照）、比較例２の圧延銅箔と同様な現象を生じる。
このとき第１表に示すごとく、熱処理後の伸びは
19％と高く、フレキシブルプリント基板に要求さ
れる耐折り曲げ性は非常に改良される。なお、本試験は35μmの銅箔について行なつた
が、18μmおよび70μmの銅箔においてもほぼ同様
の結果が得られた。実施例２〜４および比較例３〜４電解液として、硫酸銅（CuSO₄・5H₂Ｏ）250
〜280g／、硫酸90〜120g／の硫酸酸性の硫
酸銅溶液を用い、液温約50℃、電流速度50〜
150A／ｄm²で電解した。電解は空塔速度30cm／secで行ない、電解液の
一部または前部を連続活性炭処理をしたものを用
い、連続電解を施した。なお、活性炭処理後電解
に供するまでの時間は５分間とした。このようにして得られた35μm電解銅箔の熱間
（180℃）伸びおよび電解に供する電解液の活性炭
処理した割合を第２表に示す。

【表】第２表に示されるように、活性炭処理した電解
液の割合が60容量％以上の電解液を用いて電解し
て得られた実施例２〜４の電解銅箔は、熱間伸び
が高いのに対し、活性炭処理した電解液の割合が
60容量％未満の電解液を用いて電解して得られた
比較例３〜４の電解銅箔は、熱間伸びが低いこと
が判かる。このことから、本発明においては、活
性炭処理した電解液の割合が60容量％以上の電解
液を用いて電解することが必要である。実施例５〜７および比較例５電解液として、硫酸銅（CuSO₄・5H₂Ｏ）250
〜280g／、硫酸90〜120g／の硫酸酸性の硫
酸銅溶液を用い、液温約50℃、電流密度50〜
150A／ｄm²で電解した。電解は空塔速度30cm／secで、電解に供する電
解液の80容量％を連続活性炭処理をしながら連続
電解を施した。また電解液の活性炭処理後電解に
供するまでの時間をそれぞれ2.5分、10分、20分、
30分間とした。このようにして得られた35μm電解銅箔の熱間
（180℃）伸びおよび活性炭処理した電解液の電解
までの時間を第３表に示す。

【表】第３表に示されるように、活性炭処理してから
20分以内の電解液を用いて電解して得られた実施
例５〜７の電解銅箔は、熱間伸びが高いのに対
し、活性炭処理した後30分後の電解液を用いて電
解して得られた比較例５の電解銅箔は、熱間伸び
が低いことが判る。このことから、本発明におい
ては、活性炭処理した後20分以内の電解液を用い
て電解することが必要である。［発明の効果］このように、活性炭処理された後20分以内の電
解液を60容量％以上含有する電解液を用い、電解
を行なう本発明の製造方法により得られる電解同
箔は、常態および熱間において、高い抗張力およ
び伸びを示すことから、多層プリント基板等に私
有すれば熱工程での熱応力によるクラツク発生の
心配もなく、また、本発明の電解銅箔は耐折り曲
げ性も良好であるため、フレキシブルプリント配
線板への用途としても、高信頼性を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電解銅箔を製造する連続電解
方式の装置の一例を示す概略図、第２図ａおよび
ｂは実施例１の常態および熱後の電解銅箔の金属
組織を示す顕微鏡写真（1000倍）、第３図ａおよ
びｂは比較例１の常態および熱後の電解銅箔の金
属組織を示す顕微鏡写真（1000倍）、および第４
図ａおよびｂは比較例２の常態および熱後の圧延
銅箔の金属組織を示す顕微鏡写真（1000倍）。１……電解液導入ライン、２……活性炭充填
塔、３……電解槽、４……陰極ドラム、５……不
溶性陽極、６……電解銅箔。

Claims

【特許請求の範囲】

１活性炭処理された後20分以内の電解液を60容
量％以上含有する電解液を用いて電解を行ない、
180℃熱間伸び率が8.5％以上の銅箔を得ることを
特徴とする電解銅箔の製造方法。