JPH0474837A - フィルムキャリア用圧延銅合金箔 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、導電性、強度、耐熱性、耐マイグレーショ
ン性および絶縁性プラスチックフィルムに対する接着性
に優れ、かつ厚さの薄いＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍ
ａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）に使われるフィルムキャリ
ア用圧延銅合金箔に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、ＴＡＢに使われるフィルムキャリア（以下、単
にフィルムキャリアという）用箔は、（１）導電性が優
れていること、 （２）厚さが薄いこと、 （３）　　ＴＡＢ製造工程中にリードの曲がりやインナ
リードの破断が起こらないだけの強度を有すること、 （４）ＴＡＢ製造工程中の加熱あるいは半田付けなどに
よってフィルムキャリアが軟化しないたけの耐熱性を有
すること、 （５）ある程度の高温、高湿度あるいは塵埃環境下にＴ
ＡＢがさらされても、リード間に短絡（マイグレーショ
ンが起こらない特性、すなわち耐マイグレーション性を
有すること、 （６）絶縁性プラスチックフィルムに対する接着性が優
れていること、 などの特性か要求されており、一般に、電気銅と同等の
純度を有する電解純銅箔あるいは電気銅を溶解、鋳造し
てスラブ（鋳塊）を作製し、熱処理と圧延加工とを繰り
返すことによって得られる圧延純銅箔が用いられており
（特開平２−１７０９５１号公報参照）、これらの電解
純銅箔および圧延純銅箔は、共に導電率が高いという特
徴をもっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、ＬＳＩチップは、多ピン化およびファインパター
ン化の傾向にあり、さらに苛酷な条件および環境下で使
用される傾向にあるために、優れた導電率を有すること
は勿論のこと、より一層優れた強度、耐熱性、耐マイグ
レーション性および絶縁性プラスチックフィルムに対す
る接着性を有し、かつより厚さの薄いフィルムキャリア
用箔が求められていた。

しかしなから、従来からフィルムキャリア用箔として使
用されている電解純銅箔および圧延純銅箔は、共に導電
率は優れているものの、強度、耐熱性および耐マイグレ
ーション性については十分に満足できるものではなく、
また上記電解純銅箔は最大表面粗さか４−以上あるので
絶縁性プラスチックフィルムに対する接着性は優れてい
るものの逆に、エツチングにより高い精度のファインパ
ターンを得るには問題となり、一方、圧延純銅箔は十分
に薄くすることができるものの表面が平滑すぎて絶縁性
プラスチックフィルムに対する接着強度が得られないと
いう問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明者等は、導電性、強度、耐熱性、および
耐マイグレーション性に優れ、さらに絶縁性プラスチッ
クフィルムに対する接着性が優れた極めて薄いフィルム
キャリア用銅合金箔を開発すべく研究を行った結果、 （１）　　Ｚ　ｒ　　：　０．００５〜０．２３重量％
、酸素：　０．００２０重量％以下、 を含有し、残りかＣｕおよび不可避不純物からなる組成
を有する銅合金、または、 Ｚｒ　　：　０．００５〜０．２３重量％、Ｍｇ　　：
　０．００１〜０．０２重量％、酸素：　（１，０（１
２０重量９６以下、を含有し、残りがＣｕおよび不可避
不純物からなる組成を有する銅合金は、その組織中に存
在するＺｒを含む析出物総量の９０容量％以上が最大粒
径＝３−未満の微細な析出物（ここで最大粒径とは、個
々の析出物粒の径の最大のものをいう）で占める、 （２）上記銅合金を圧延して得られた圧延銅合金箔は、
９０％ｌＡＣ３以上の導電率があり、上記電解純銅箔お
よび圧延純銅箔に比べて、強度、耐熱性および耐マイグ
レーション性が一層優れている、（３）上記銅合金を圧
延して得られた圧延銅合金箔を酸、アルカリ等による化
学的処理または電気化学的処理すると、上記圧延銅合金
箔の表面には銅合金素地中に含まれる析出物か残存突出
し、または脱落して窪みが形成されて、表面に凹凸か形
成されるので、絶縁性プラスチックフィルムに対する接
着性がより安定、強固になる。

という知見を得たのである。

この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
って、 Ｚｒ　　：　０．００５〜０．２３重量％、酸素：　０
．００２０重量％以下、 を含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる銅合
金組成、または、 Ｚｒ　　：　０．００５〜０．２３重量％、Ｍｇ　：　
０．０（１１−０，０２重量％、酸素：　０．００２０
重量％以下、 を含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる銅合
金組成、および最大粒径＝３μｓ未満の大きさの析出物
が析出物総量の９０容量％以上存在する組織からなる圧
延銅合金箔であって、上記圧延銅合金箔の表面は、上記
析出物が残存突出している突起および上記析出物か化学
処理中に脱落して生した窪みからなる凹凸を有するフィ
ルムキャリア用圧延銅合金箔に特徴を合するものである
。

この発明のフィルムキャリア用圧延銅合金箔は、特にＺ
ｒを０．００５〜０．０２３重量％含有し、かつ酸素含
有量を可及的に少なくした銅合金箔を用いることにより
、フィルムキャリア用箔に要求される所望の特性が一層
向上し、圧延により製造されるので極めて薄くかつ平滑
にすることができるだけでなく、この圧延銅合金箔の表
面を化学処理（ここで化学処理とは、通常のエツチング
処理、電解エツチング処理なとを指す）することにより
、微細な析出物が圧延銅合金箔の表面に残存突出したり
上記析出物が脱落したりして、表面に凹凸が形成され、
この凹凸が絶縁性プラスチックフィルムに対する接着性
を向上させるものである。

従来から使用されている圧延純銅箔も、厚さを極めて薄
くすることができるが、上記圧延純銅箔は、化学処理し
ても析出物か存在しないので表面に所望の凹凸を形成す
ることかできないために絶縁性プラスチックフィルムに
対する接着性は改善されない。

上記最大粒径二３節未満の析出物か析出物総量の９０容
２％以上存在するような銅合金は、市販の高純度電気銅
を原料とし、通常の低周波溝型溶解炉を用いて還元性雰
囲気中にて酸素含有量を低目に抑えた無酸素銅に溶解し
、さらにこの溶湯を還元性雰囲気であるいは黒鉛で覆い
ながら酸素の侵入を阻止し、ＺｒまたはＺｒおよび〜１
ｇを所定量添加して銅合金溶湯を調製し、この溶湯を酸
素の侵入を阻止した雰囲気にて水冷鋳型に鋳込んた後５
００℃までの冷却速度を３℃／秒〜３０℃／秒の所定の
範囲内で急速冷却することにより製造することができる
。このようにして得られた銅合金の鋳塊は、さらに７５
０℃〜９７０℃の範囲内の所定の圧延開始温度にて熱間
圧延、水冷され、ついで冷間圧延と焼鈍とを交互に繰り
返し行ない、最終的に圧延のままおよび１００℃〜５５
０℃の範囲内の所定温度保持の条件で焼鈍を施すことに
より圧延銅合金箔に加工される。

つぎに、この発明のフィルムキャリア用圧延銅合金箔の
成分組成、析出物の大きさ、および表面凹凸を上記の如
く限定した理由について説明する。

（ａ）　　Ｚｒ Ｚｒ成分には、析出物を形成することによって、導電率
を大幅に低下させることなく、強度および耐熱性を向上
させる作用および耐マイグレーション性を向上させる作
用があるが、その含有量が０．００５重量％未満では所
望の効果が得られず、一方その含有量が０．２３％を越
えると、熱間圧延性が悪くなり、製造上問題が起るとと
もに、最大粒径＝３虜を越える大きな析出物が形成され
やすくなり、大きな析出物の銅合金を圧延して箔にする
と疵等の表面欠陥が生じやすくなり、さらに導電率も９
０％ＩＡＣＳ以上を確保することが困難になることから
、その含有量を０．００５〜０．２３重量％と定めた。

（ｂ）　　Ｍｇ Ｍｇ成分には、Ｃｕ合金箔の強度を高めるとともに耐マ
イグレーション性をなお一層向上させる作用があるが、
その含有量かｏ、ｏｏｔ重量％未満では所望の効果か得
られず、一方その含有量か０．０２重量％を越えると、
鋳塊への酸化物の巻込みか起こりやすくなり、箔に製造
した状態で疵等の表面欠陥が生じやすくなるとともに９
０％ＩＡＣＳ以上の導電率を確保することが困難になる
ことから、その含有量をｏ、ｏｏｉ〜０，０２重量％と
定めた。

（ｃ）酸　素 酸素含有量は可能な限り少ない方がよいが、その含有量
か０．００２０重量％を越えると鋳塊へのＭｇあるいは
Ｚｒの酸化物の巻き込みが起こりやすくなるとともにＺ
ｒを含む析出物の粗大化が起こり、箔に製造した状態で
疵等の表面欠陥が生じやすくなるために、酸素含有量は
０．００２０重量％以下と定めた。

（ｄ）析出物 Ｚｒを含む析出物の存在は、高い導電率の確保、強度お
よび耐熱性の向上にとって必要なものであるか、最大粒
径か３μｓ以上の析出物の占める比率か１０８ｊｉ％を
越える程度に粗大な析出物か多く存在すると、強度向上
に対する寄与か小さくなるとともに、圧延加工による銅
合金箔製造にも疵等が発生して困難が生し、さらにエツ
チングによりファインパターンを得る上からも悪い影響
が出てくるようになることから、析出物総量の９０容量
％以上が最大粒径二３μｓ未満の微細な析出物で占めら
れるように定めた。

〔実　施　例〕

つぎに、この発明のフィルムキャリア用圧延銅合金箔に
ついて、実施例により具体的に説明する。

通常の低周波溝型溶解炉を用い、高純度電気銅を原料と
して還元性雰囲気中で溶解して純銅溶湯を製造し、さら
にこの純銅溶湯を黒鉛で覆いなからＺｒ、またはＺｒお
よびＭｇを添加し、第１表に示される組成の銅合金溶湯
を製造し、この銅合金溶湯をＡｒガス雰囲気下で水冷鋳
型に鋳込み、５００℃までの冷却速度＝ｌＯ℃／秒で急
速冷却し、厚さ：５０ｍ１Ｘ幅：ｌＯＯｍＩＩＸ長さ：
　２００ｍｍの寸法を有する鋳塊に鋳造した。この鋳塊
をさらに８５０℃の圧延開始温度に加熱し、この温度で
熱間圧延を施して厚さ：１１ｍｍの熱延板とし、ついて
水冷し、上記水冷した熱延板の上下両面をＣｏｍａづつ
面側して厚さ：９關とし、この面側した熱延板を通常の
条件にて冷間圧延と焼鈍とを交互に繰り返し行ない、最
終的に厚さ：１．８ｕｍの圧延銅合金箔を製造した。こ
の圧延銅合金箔をさらに温度：３００〜５００℃の範囲
内の所定の温度で２０分間保持の条件で焼鈍したのち、
この焼鈍した圧延銅合金箔を、塩　　　酸　　＋ＩＯ容
量容量 環化第二鉄：５容量％、 水　　　　：８５容量％、 の水溶液に３分間浸肩し、表面化学処理を行なった後、
水洗、乾燥し、第１表に示される本発明圧延銅合金箔１
〜９および比較圧延銅合金箔１〜４を製造した。

さらに、通常市販されている厚さ１ｍｍの無酸素銅につ
いて、通常の条件にて冷間圧延と焼鈍とを交互に繰り返
し行ない、最終的に厚さ：　１８％Ｍｌの圧延純銅箔を
製造した。この圧延純銅箔をさらに温度：１８０℃に２
０分間保持の条件で焼鈍し、上記と同様に表面化学処理
して従来圧延純銅箔を用意した。

これら表面化学処理した本発明圧延銅合金箔１〜９、比
較圧延銅合金箔１〜４および従来圧延純銅箔について、
その表面を光学顕微鏡により観察したところ、本発明圧
延銅合金箔１〜９および比較圧延銅合金箔１〜４の表面
には析出物の突起および析出物が脱落して生じた窪みか
見られたが、従来圧延純銅箔の表面にはかかる突起およ
び窪みはほとんど見られなかった。

さらに、本発明圧延銅合金箔１〜９、比較圧延銅合金箔
１〜４および従来圧延純銅箔について、下記の方法で試
験および測定を行ない、それらの結果を第１表に示した
。

（１）析出物の大きさ測定 表面化学処理する前の各種銅合金箔について、りん酸−
水による電解研磨および塩化第二鉄による腐食を行なっ
た後、光学顕微鏡により析出物の大きさを観察した。析
出物の大きさの評価は、析出物総量の９０９６以上か３
虜未満の大きさになっているかどうかという観点から評
価し、評価か困難な場合は、任意の１０視野について倍
率１０００倍で写真を撮り評価の参考とした。その結果
を第１表に示した。

（２）引張試験 第１表に示された各種銅合金箔および純銅箔を圧延方向
に平行に採取したＪＩ５５号試験片と同じ寸法の試験片
を用いて引張試験し、引張強さおよび伸びを測定して箔
の強度を評価した。

（３）軟化温度測定 上記引張試験で作製した試験片をＡｒガス雰囲気下の種
々の温度でｌｈｒの焼鈍を行なった後、弓張試験し、引
張強さが初期の引張強さの値の８０％に減少した温度を
もって軟化温度とし、この温度を求めて耐熱性を評価し
た。

（４）導電率測定 ＪＩＳ　ＨＯ５０５に定める＃１定方法により各種銅合
金箔および純銅箔の導電率を測定した。

（５）　　ビール強度測定 各種銅合金箔および純銅箔を幅：ｌＯｍｍｘ長さ：１０
０ｍ１１の寸法に採取して第１図に示されるビール強度
測定用試験箔片２を作製し、この試験箔片２を接着剤を
用いてポリイミドフィルム１に加熱圧着し、ついて第１
図に示されるように試験箔片２の一端を９０°方向に毎
分５０ｍｍの速さで引張り、その時の荷重をビール強度
（ｋｇｆ／ｃｍ）として測定し、絶縁性プラスチックフ
ィルムに対する接着性を評価した。

（６〉　　耐マイグレーション性の測定各種銅合金箔お
よび純銅箔を幅：ｌＯ＋ｎＸ長さ２５０ｍｍの寸法に採
取して採取箔片とし、この採取箔片を接着剤を用いてポ
リイミドフィルムの表面に加熱圧着し、つづいてポリイ
ミドフィルム上の採取箔片の中央を極間距離：１＋ｎｍ
となるようにエツチングにより分離し、分離された採取
箔ハを第２図に示されるような電気回路に接続した。第
２図において、４は定電圧直流電源、５は抵抗、６は電
流計、７は電圧計、８は恒温・恒湿槽、１はポリイミド
フィルム、３は採取箔片である。

エツチングにより分離された採取箔片３の一方を正極に
、もう一方の採取箔片３を負極に接続し、１００Ｖの電
圧を印加し、かつ電極間の電流を２ｆｆｌＡ以下になる
ように調整し、温度：４０℃、湿度：９８％の恒温・恒
湿１８に２４時間暴露した。上記暴露後の採取箔片３，
３の中央部２０ｍ＋＊の範囲を光学顕微鏡により観察し
、採取箔片３，３に腐食およびＣｕの樹枝状成長の全く
生じないものを耐マイグレーション外大いにあり（○印
で示す）、腐食およびＣｕの樹枝状成長が少し生じてい
るものを耐マイグレーション性あり（△印で示す）、腐
食およびＣｕの樹枝状成長が全域に生じているものを耐
マイグレーション性全くなしく×印で示す）と区別して
評価した。

（７）箔の表面正常性測定 表面化学処理した後の各種銅合金箔について、光学顕微
鏡を用いて、倍率５０倍にて、幅３０ｍｍ、長さ：２ｍ
の範囲にわたって信頼性のあるバターを描くことのでき
ない程度の大きな疵等の表面欠陥の有無を調べ、その結
果を第１表に示した。

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から、本発明圧延銅合金箔１〜９
は、従来圧延純銅箔に比べて導電率か３〜１１％ｌＡＣ
３の範囲で減少するか、引張強さおよび伸びか大きいこ
とから強度が優れており、軟化温度が高いことから耐熱
性か優れており、ビール強度が大きいことから絶縁性プ
ラスチックフィルムとの接着性が優れており、さらにＣ
ｕの樹枝状成長が見られないことから耐マイグレーショ
ン性か優れていることかわかる。

しかし、この発明の条件から外れた比較圧延銅合金箔１
〜４（第１表において、この発明の条件から外れている
値に※印を付して示した）は、上記強度、耐熱性、絶縁
性プラスチックフィルムに対する接着性および耐マイグ
レーション性のうちいずれかの特性か劣り、大きな析比
物か存在する銅合金を圧延して得られた箔の表面には大
きな表面欠陥か発生することがわかる。

二の発明のフィルムキャリア用圧延銅合金箔は、従来か
ら使用されている圧延純銅箔に比べて、耐マイグレーシ
ョン性に優れているところから、ファインパターン化の
要求に対しても十分に対処することかでき、強度、耐熱
性、絶縁性プラスチックフィルムとの接着性等に優れて
いるので苛酷な条件および環境下にあっても十分に使用
することのできるフィルムキャリア用圧延銅合金箔とし
て提供することかでき、これを用いて（＝転性の高いＬ
ＳＩを製造することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ビール強度の７１Ｐ１定状態を示す斜視図、
第２図は、耐マイグレーション性を測定するための装置
の配線図である。 １：ポリイミドフィルム、 ２：試験箔片、　　　　　３：採取箔片、４：定電圧直
流電源、　　５：抵　抗、６：電流計、　　　　　　７
：電圧計、８、恒温・恒湿槽。 補正の内容 平成 ２年 ８月 ９２日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｚｒ：０．００５〜０．２３重量％、酸素：０．
   ００２０重量％以下、 を含有し、残りが銅および不可避不純物からなる組成、
   および最大粒径：３μｍ未満の大きさの析出物が析出物
   総量の９０容量％以上存在する組織からなる圧延銅合金
   箔であって、上記圧延銅合金箔の表面は、上記析出物が
   残存突出している突起および上記析出物が化学処理中に
   脱落して生じた窪みからなる凹凸を有する、 ことを特徴とするフィルムキャリア用圧延銅合金箔。
2. （２）Ｚｒ：０．００５〜０．２３重量％、Ｍｇ：０．
   ００１〜０．０２重量％、 酸素：０．００２０重量％以下、 を含有し、残りが銅および不可避不純物からなる組成で
   あることを特徴とする請求項１記載のフィルムキャリア
   用圧延銅合金箔。