JPH07138794A - 亜鉛−シリカ複合被膜を有する銅箔及びその製造方法 - Google Patents

亜鉛−シリカ複合被膜を有する銅箔及びその製造方法

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JPH07138794A
JPH07138794A JP30325793A JP30325793A JPH07138794A JP H07138794 A JPH07138794 A JP H07138794A JP 30325793 A JP30325793 A JP 30325793A JP 30325793 A JP30325793 A JP 30325793A JP H07138794 A JPH07138794 A JP H07138794A
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JP
Japan
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zinc
copper foil
silica
silica composite
composite coating
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JP30325793A
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Katsuyuki Tsuchida
克之 土田
Masashi Kumagai
正志 熊谷
Yukio Ogino
幸男 荻野
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Eneos Corp
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Japan Energy Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂基材との接着性に優れた銅箔の開発。 【構成】 亜鉛塩及び/又は酸化亜鉛とシリカ粒子を含
むめっき液を用いて電気めっきを行うことにより、銅箔
の少なくとも粗化面に亜鉛−シリカ複合めっき被膜を共
析させる。硫酸亜鉛電気めっき浴を基本浴としてシリカ
粒子を0.1〜100g/l添加することが好ましい。
亜鉛−シリカ複合めっき銅箔は常態ピール強度および沸
とう水に浸漬後のピール強度に優れる。シランカップリ
ング剤を処理することにより強度が一層改善される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛−シリカ複合被膜
を具備する銅箔及びその製造方法に関するものであり、
特には粗化面の樹脂との接着性を改善した銅箔及びその
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プリント回路用の銅張積層板は銅箔を紙
−フェノール樹脂含浸基材やガラス−エポキシ樹脂含浸
基材等に加熱、加圧して積層して形成され、これをエッ
チングして回路網を形成し、これに半導体装置等の素子
を搭載することにより電子機器用のボードが作られるた
め、銅箔には各種の性能が要求される。たとえば、通常
M面(粗化面、以下同様)と呼称されている基材と接着
される側には主として基材との接着性、耐薬品性等が要
求され、又M面の反対側の通常S面(光沢面、以下同
様)と呼称されている側には主として耐熱性、耐湿性等
が要求されている。又これらM面及びS面の両面には保
管時に銅箔の酸化変色のないことも要求されている。こ
れらの要求を満たすために、銅箔のM面には黄銅層形成
処理(特公昭51−35711号公報、同54−670
1号公報)、M,S双方の面にはクロメート処理、亜鉛
または酸化亜鉛とクロム酸化物とからなる亜鉛−クロム
基混合物被覆処理等(特公昭58−7077号公報)が
行われている。
【0003】ところで、近年プリント配線板の回路の微
細化への要請がますます増大化しているが、これに伴う
エッチング精度の向上に対応するためM面にはさらに低
い表面粗さ(ロー・プロファイル)も求められている。
しかし、M面の表面粗さは一方では基材との接着にあた
ってのアンカー効果をもたらしているので、M面に対す
るこのロー・プロファイルの要求と接着力の向上とは二
律背反の関係にあり、ロー・プロファイル化によるアン
カー効果の低減分は別の手段による接着力の向上で補償
することが必要である。
【0004】また接着力の増強手段としてあるいは前記
したロー・プロファイル化に伴う接着力の増強手段とし
てM面にシランカップリング剤を塗布する方法も提案さ
れている(特公平2−19994号公報、特開昭63−
183178号公報、特開平2−26097号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらシランカ
ップリング剤が加水分解して生成したシラノール基はガ
ラス、シリカ等の表面に対して特異的に強い親和性、反
応性を示すが、反面表面に水酸基をあまり持たない銅箔
及びそれらを表面処理したもの等に対しては、効果を示
しにくい。本発明の課題は、樹脂基材と直接の或いはシ
ランカップリング剤を介しての接着性に優れた銅箔およ
びその製造方法を開発することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
進めた結果、銅箔の表面上に陰極電解処理によって亜鉛
−シリカ複合めっき被膜を形成し、次いで所望ならシラ
ンカップリング処理を施せば、樹脂基材との接着性を向
上させ得ることを見い出した。この知見に基づいて、本
発明は、(1)銅箔の少なくとも粗化面に亜鉛中にシリ
カが共析・分散した亜鉛−シリカ複合被膜を具備するこ
とを特徴とする銅箔及び(2)前記亜鉛−シリカ複合被
膜上にシランカップリング剤塗布層を有することを特徴
とする上記(1)の銅箔並びに(3)亜鉛塩及び/又は
酸化亜鉛とシリカ粒子を含むめっき液を用いて電気めっ
きを行うことにより、銅箔の少なくとも粗化面に亜鉛−
シリカ複合被膜を共析させることを特徴とする銅箔の製
造方法を提供するものである。本発明において、「亜鉛
−シリカ複合被膜」とは、亜鉛及び/又は酸化亜鉛中に
シリカが共析・分散した被膜を云う。
【0007】鉄鋼材料において、耐食性の向上、塗膜の
接着性向上等を目的として亜鉛とシリカとを含有する被
覆層を形成することは行われているが(例えば特公平5
−5911号)、印刷回路用銅箔を対象として樹脂基材
との接着性の改善を目的としてこうした処理が試みられ
たことはない。
【0008】
【作用】本発明においては、亜鉛塩及び/又は酸化亜鉛
とシリカ粒子を含むめっき液を用いて電気めっきを行う
ことにより、銅箔の少なくとも粗化面に亜鉛−シリカ複
合被膜が共析により形成される。この亜鉛−シリカ複合
めっき被膜形成用の電気めっき浴は、硫酸浴、塩化浴等
の公知の酸性浴を用いることができる。例えば次の組成
を有する硫酸亜鉛電気めっき浴: 硫酸亜鉛(ZnSO4・7H2O):50〜500g/l 電導度補助剤:10〜50g/l pH緩衝剤 : 5〜50g/l pH :1〜5.6 を基本浴として、この基本浴にシリカ粒子を添加するこ
とにより調製される。この他、必要に応じて、共析率向
上剤、錯化剤、界面活性剤等を添加することができる。
めっき時の電流密度は1〜20A/dm2 の範囲であ
る。
【0009】pHを1〜5.6の範囲と規定したのは、
1未満では共析率が低くなり、他方5.6を超えると電
流効率が低下しそしてめっき浴の安定性が低下するため
である。2.5〜4.5のpH範囲が好ましい。
【0010】電導度補助剤は、Na2SO4、(NH4)2SO4 、NH
4Cl 等に代表されるものであり、10〜50g/lの濃
度で添加される。10g/l未満では電導度の向上効果
が低く、他方50g/lを超えると効果が飽和し、経済
的でない。
【0011】pH緩衝剤は、CH3COONa、H3BO4 等に代表
されるものであり、その濃度範囲は5〜50g/lとさ
れる。5g/l未満では緩衝効果が薄く、他方50g/
lを超えると効果が飽和し、経済的でない。
【0012】共析率向上剤は、亜鉛−シリカの共析を向
上させるために添加されるものであり、例えば、NO3 -イ
オン、NaNO3 、KNO3、Zn(NO3)2を挙げることができる。
その濃度範囲は、0.01〜20g/l、好ましくは
0.1〜1g/lとされる。0.01g/l未満ではシ
リカ共析率が低く、他方20g/lを超えるとシリカ共
析率が高くなり過ぎ、均一なめっき層とならない。
【0013】錯化剤は、0.001〜10モル/lの範
囲で添加される。0.001モル/l未満ではめっき浴
のpHを適切に制御できず、他方10モル/lを超える
と電流効率が低下し、めっき焼けが発生し、品質が劣化
する。この他、界面活性剤も適量添加されうる。
【0014】上記した亜鉛−シリカ複合めっき用電気め
っき浴を調製する際において、電気めっき液中に含有さ
せるシリカ粒子の粒径は、100nm以下、好ましくは
50nm以下、更に好ましくは20nm以下であれば亜
鉛−シリカ複合めっきが可能であるが、特にめっき液の
取扱い易さの点から10〜20nmのコロイダルシリカ
が好適である。また、めっき液中のシリカの添加量は一
般に0.1〜100g/lの範囲とされる。シリカ量が
0.1g/l未満では、共析率が低く、ピール強度の向
上に効果がない。100g/lを超えると、共析率は高
くなるが、電流効率が低下する。また、めっき液の粘度
が高くなり、めっき液の攪拌が困難となる。
【0015】皮膜の厚さは、電流密度、電解時間等の増
加に伴い、厚くなるが、一般的に1〜20mg/dm2
範囲の被覆量が要求される。1mg/dm2 未満では均
一なシリカ被膜を形成できず、他方20mg/dm2 を
超えると銅箔の機械的特性に悪影響を及ぼす恐れがあ
る。
【0016】シリカ共析比率は、1〜20重量%が適当
である。1重量%未満では均一なシリカ被膜を形成でき
ず、他方20重量%を超えるとめっき層の加工性が著し
く劣化する。
【0017】本発明においては、所望なら、形成された
亜鉛−シリカ複合めっき被膜上にシランカップリング剤
が塗布されうる。シランカップリング剤は、一般式:Y
RSiX3 (ここで、Y=高分子物質と反応する官能
基、R=YとSiとを結合する炭化水素を含む結合基、
そしてX=Siに結合する加水分解性基)で表わされる
ものであり、代表的にはγ−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
トリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−
(3,4−エポキシ・シクロヘキシル)エチルトリメト
キシシラン等が挙げられる。シランカップリング剤の種
類は、積層する樹脂基材の種類や剥離強度等必要特性の
程度に応じて適宜選択される。
【0018】また、シランカップリング剤を亜鉛−シリ
カ複合めっき被膜上に塗布する方法としては、そのまま
塗布してもよいが、水、メタノール、エタノール等のア
ルコール類、更には、アセトン、酢酸エチル、トルエン
等の溶剤で0.001〜20重量%になるように希釈
し、浸漬またはスプレーによる吹き付け等が簡便で好ま
しい。なお、シランカップリング剤は単独で用いてもよ
いが、複数のシランカップリング剤と混合して用いても
よい。
【0019】
【実施例】回転ドラムを陰極として電気分解反応により
連続的に銅をドラム上に電着させて、33μmの銅箔を
製造した。次いで下記の組成からなる亜鉛電気めっき
浴: 硫酸亜鉛 :150g/l 硫酸ナトリウム: 15g/l 酢酸ナトリウム: 6g/l pH :5 を基本浴として、この基本浴に表1に示した粒径および
濃度のシリカ粒子を添加し、亜鉛−シリカ複合めっき用
電気めっき浴を調製した。このめっき浴を使用して、上
記銅箔に2.2A/dm2 の電流密度で陰極電解処理を
施して、銅箔の表面上に亜鉛−シリカ複合めっき被膜を
作成した(実施例1〜10)。シリカ共析率を表1に併
せて示した。
【0020】これら作成した亜鉛−シリカ複合めっき被
膜を有する銅箔をガラス繊維クロスにエポキシ樹脂を含
浸させた基材に接着し、JIS C 6481に規定す
る方法により常態ピール強度を測定した。比較のため、
亜鉛めっきのみを施した銅箔及び未処理の銅箔について
も同様の方法で接着性を試験した。これらの結果も表1
に併せて示した(比較例1及び2)。
【0021】また実施例5〜9の亜鉛−シリカ複合めっ
き銅箔にシラン処理として0.4容積%γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン水溶液を塗布し、余分な
液を落とした後100℃の乾燥器中で5分間乾燥した。
これらシラン処理した亜鉛−シリカ複合めっき銅箔を上
記と同様の方法で接着性を試験した。この結果を表2に
示した(実施例11〜15とする)。また比較のため、
亜鉛めっきのみを施した銅箔及び未処理の銅箔について
も同様なシランカップリング剤処理を行ない、接着性を
試験した。これらの結果も表2に併せて示した(比較例
3及び4)。
【0022】さらに実施例7の亜鉛−シリカ複合めっき
銅箔およびその銅箔に2.0vol%γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン水溶液処理した銅箔をガラ
スクロス基材エポキシ樹脂板に積層接着し、沸とう水に
2時間浸漬後のピール強度を0.2mm巾の回路で測定
し、沸とう水浸漬前後の劣化率(%)を求めた。この結
果を実施例16及び17としてそれぞれ表3に示した。
また比較のため、亜鉛めっき銅箔及びそのシラン処理銅
箔について同様の評価を行なった。この結果も表3に併
せて示した(比較例5及び6)。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】これらの結果を表4に整理してまとめて示
す。
【0027】
【表4】
【0028】以上の結果から、本発明の亜鉛−シリカ複
合めっき銅箔は常態ピール強度および沸とう水に浸漬後
のピール強度に優れていることが確認された。また、シ
ランカップリング剤を処理することにより、これら強度
が一層改善されることが確認された。
【0029】
【発明の効果】樹脂基材と直接或いはシランカップリン
グ剤を介しての接着性に優れた銅箔を提供する。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年1月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】 pHを1〜5.6の範囲と規定したの
は、1未満では共析率が低くなり、他方5.6を超える
と電流効率が低下しそしてめっき浴の安定性が低下する
ためである。2.5〜5.0のpH範囲が好ましい。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】 また実施例5〜9の亜鉛−シリカ複合め
っき銅箔にシラン処理として0.4vol%γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン水溶液を塗布し、余
分な液を落とした後100℃の乾燥器中で5分間乾燥し
た。これらシラン処理した亜鉛−シリカ複合めっき銅箔
を上記と同様の方法で接着性を試験した。この結果を表
2に示した(実施例11〜15とする)。また比較のた
め、亜鉛めっきのみを施した銅箔及び未処理の銅箔につ
いても同様なシランカップリング剤処理を行ない、接着
性を試験した。これらの結果も表2に併せて示した(比
較例3及び4)。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】 さらに実施例7の亜鉛−シリカ複合めっ
き銅箔およびその銅箔に2.0vol%γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン水溶液処理した銅箔をガ
ラスクロス基材エポキシ樹脂板に積層接着し、沸とう水
に2時間浸漬後のピール強度を0.2mm巾10本の回
路で測定し、沸とう水浸漬前後の劣化率(%)を求め
た。この結果を実施例16及び17としてそれぞれ表3
に示した。また比較のため、亜鉛めっき銅箔及びそのシ
ラン処理銅箔について同様の評価を行なった。この結果
も表3に併せて示した(比較例5及び6)。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0027
【補正方法】変更
【補正内容】
【0027】
【表4】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅箔の少なくとも粗化面に亜鉛中にシリ
    カが共析・分散した亜鉛−シリカ複合被膜を具備するこ
    とを特徴とする銅箔。
  2. 【請求項2】 前記亜鉛−シリカ複合被膜上にシランカ
    ップリング剤塗布層を有することを特徴とする請求項1
    の銅箔。
  3. 【請求項3】 亜鉛塩及び/又は酸化亜鉛とシリカ粒子
    を含むめっき液を用いて電気めっきを行うことにより、
    銅箔の少なくとも粗化面に亜鉛−シリカ複合被膜を共析
    させることを特徴とする銅箔の製造方法。
JP30325793A 1993-11-10 1993-11-10 亜鉛−シリカ複合被膜を有する銅箔及びその製造方法 Pending JPH07138794A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004107833A1 (en) * 2003-05-29 2004-12-09 Iljin Copper Foil Co., Ltd. Method for manufacturing copper foilfor printed circuit board
JP2010180454A (ja) * 2009-02-05 2010-08-19 Hitachi Cable Ltd 表面処理銅箔およびその製造方法ならびに銅張積層板

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004107833A1 (en) * 2003-05-29 2004-12-09 Iljin Copper Foil Co., Ltd. Method for manufacturing copper foilfor printed circuit board
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Effective date: 20010619