JPH08290524A

JPH08290524A - 銅張り積層板

Info

Publication number: JPH08290524A
Application number: JP12296695A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ebina; 毅蝦名; Toshio Kurosawa; 俊雄黒澤
Original assignee: Nikko Materials Co Ltd
Current assignee: Nippon Mining Holdings Inc
Priority date: 1995-04-25
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】高い値のエッチングファクターが得られ、フ
ァインパターンの製造が可能な銅張り積層板の提供。【構成】粗化面の粗さが粗化処理後でＲａ＝０．８μ
ｍ以下、好ましくは０．７μｍ以下、特に好ましくは
０．６μｍ以下の銅箔を基板の少なくとも一面に接着し
たことを特徴とする銅張り積層板。粗化処理後の粗化面
を０．８μｍ以下とすると、エッチングパターンの裾に
銅粒子が残留し難くなり、ファインパターンを形成でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、銅張り積層板に関し、
特に高いエッチングファクターが得られ、ファインピッ
チの回路パターンを製造可能な銅張り積層板に関する。

【０００２】

【従来の技術】銅及び銅合金箔（以下銅箔と称する）
は、電気・電子関連産業の発展に大きく寄与しており、
特に印刷回路材として不可欠の存在となっている。印刷
回路用銅箔は一般に、合成樹脂ボード、フィルム等の基
材に接着剤を介して或いは接着剤を使用せずに高温高圧
下で積層接着して銅張積層板を製造し、その後目的とす
る回路を形成するべくレジスト塗布及び露光工程を経て
必要な回路を印刷した後、不要部を除去するエッチング
処理が施される。最終的に、所要の素子が半田付けされ
て、エレクトロニクスデバイス用の種々の印刷回路板を
形成する。印刷回路板用銅箔に関する品質要求は、樹脂
基材と接着される面（粗化面）と非接触面（光沢面）と
で異なり、それぞれに多くの方法が提唱されている。

【０００３】銅張積層板の製造方法としては、ホットプ
レス法や近時では連続法が採用されている。例えば、ホ
ットプレス法による紙基材フェノール樹脂銅張積層板の
製造を例にとると、フェノール樹脂の合成、紙基材への
フェノール樹脂の含浸及び乾燥を行ってプリプレグを製
造し、最後に、所定数量のプリプレグと銅箔とを組合わ
せ、多段式プレス機により熱圧成形を行い、解板、耳切
りを行い、次工程へと送られる。連続法の場合、片面銅
張積層板及び両面銅張積層板が製造されている。例え
ば、紙基材ポリエステル樹脂銅張積層板の場合、複数個
のロール状原紙から原紙が繰り出され、それぞれ別個に
紙処理、樹脂含浸工程を経て、複数枚の樹脂含浸紙はロ
ール対によって積層される。次いで接着剤塗布工程を経
た銅箔、片面の場合は銅箔とキャリアがラミネートされ
る。この積層およびラミネート工程で製品厚みを制御す
る。次に硬化炉へ送り込まれ、樹脂の硬化反応が起り、
硬化する。硬化後定尺切断、アフターキュアおよび端面
の研磨工程を経て、さらに外観検査、特性検査を実施し
製品となる。片面と両面の相違点は、片面の場合には、
下方よりキャリアフィルムを繰り出し、樹脂硬化後この
キャリアを引き剥がし、巻き取るのに対し、両面の場合
には下方からも接着剤塗布工程を経た銅箔を繰り出す点
であり、他の工程は片面も両面も同等である。その他、
ガラス−エポキシ樹脂基板等に関しても同様の工程で製
造される。

【０００４】更に、多層プリント配線板を製造する場合
には、片面及び／又は両面に銅箔等で回路を形成した内
層用の回路板にプリプレグを介して外層用回路板もしく
は銅箔を重ね、これを積層形成して内層用の回路板と外
層用の回路板もしくは銅箔とを樹脂含浸基材による絶縁
層を介して積層することにより製造するのが一般的であ
る。

【０００５】銅箔には、電解銅箔と圧延銅箔とがある
が、プリント配線板用として使用される銅箔は、その接
着強度などの観点から、大部分が電解銅箔である。以
下、電解銅箔を例に取り説明する。電解銅箔は、電気銅
あるいはそれと同等の純度を有する電線スクラップを原
料とし、それを硫酸酸性硫酸銅水溶液中に溶解させて電
解浴を調製し、通常ステンレス鋼、チタン、クロムめっ
きなどで表面が構成されている陰極円筒体を水平にし、
この陰極と相対して配置された陽極との間に電解液を流
し、陰極を回転させながら陽極との間に電流を流して、
陰極の表面に銅を電着させた後、所定の厚さとなった電
着物を銅箔として、連続的に剥離して生箔を製造するこ
とを基本とする。銅箔の厚みは、電流の大きさと、回転
速度を調節することで行う。その後、印刷回路板用銅箔
に対する品質要求に応じて、樹脂基材と接着される面
（以下粗化面と呼ぶ）と非接着面（以下光沢面と呼ぶ）
とでそれぞれに多くの処理がなされる。これは、トリー
ト処理（表面処理）工程と呼ばれる。電解銅箔は製造時
点で凹凸を有しているが、粗化面には、基板との引き剥
がし強度向上のため０．２〜３μｍ程度の銅粒子（粗化
粒子とも呼ぶ）を付着させるのが一般的である。銅粒子
は、電解銅箔の凸部を増強して凹凸を一層大きくする。
銅粒子の脱落を防止するために、銅粒子層を覆って薄い
銅めっき層を形成する場合もある。これを粗化処理と呼
ぶ。

【０００６】従来は、引き剥がし強度の高い銅箔が求め
られていたため、銅箔粗化面の粗さが粗化粒子付着処理
後もしくは銅粒子脱落防止銅めっき層の形成後で、Ｒａ
＝０．９μｍ以上としていた。図１は、銅箔１を基板２
に積層接着した銅張積層板の概念図を示す。銅箔１は粗
化面３と光沢面４とを具備している。粗化面３には、
０．２〜３μｍ程度の銅粒子層５と銅粒子層を覆う薄い
銅めっき層６とが形成されている。光沢面４上にはトリ
ート層７が形成され、更にその上にエッチングのための
レジスト８が塗布され、エッチング穿孔の結果としてエ
ッチングパターン９が形成されている。しかし、このよ
うに表面が粗い銅箔を用いた銅張積層板では、エッチン
グ時に基板表面に銅粒子が残存しやすい。このため、エ
ッチング時間を長くする必要があり、それだけサイドエ
ッチング量が増大し、また、ファインパターンを作製し
ようとしても、エッチングファクターを大きくすること
ができず、結果としてファインパターンを作製すること
が困難であった。無理にファインパターンを作製しよう
とすると、エッチングパターンの裾（根元）に１０とし
て示すように銅粒子が付着、残存した状態となり、絶縁
抵抗の減少や、ショートの原因となることがあった。

【０００７】なお、本発明において、エッチングファク
ターとは、図２（ａ）に示すように、銅箔上に開口幅
ｃ、導体パターン幅ｂを有するようにレジストを塗布し
てエッチングを行った時に、エッチング液がレジストの
下側に回り込んで形成された導体上部の幅をａそして導
体の高さ（銅箔の厚み）に相当するエッチング深さをｈ
とするとき、エッチング深さｈとサイドエッチング量
（ｂ−ａ）／２の比率を云い、図２（ｂ）に基づいて下
式で表わされるものであり、この値が大きいほどサイド
エッチングが少なく、ファインパターンを作製可能とな
る。エッチングファクター（Ｅｆ）＝ｔａｎθ＝２×ｈ／
（ｂ−ａ）

【０００８】エッチングファクターを、向上させる手段
としては、特開昭６３−１１９５９４号に、銅箔の配向
性が主として（１１１）配向のものを用いて異方性エッ
チングを可能にし、垂直対水平のエッチング比を改善す
る方法が記載されている。また、特開平６−２６８３４
４号には、ランダム配向の銅箔を用いることで、エッチ
ングファクターを改善できると記載されている。さら
に、特開平６−２７０３３１号には、銅箔の光沢面に粗
化粒子を付着させ、エッチングファクターを向上させる
方法が記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれにして
も、上記のような特殊な箔を用いる方法では、通常の銅
箔を使用することができないため、製造コストの上昇が
避けられない。また、銅箔が安定に供給できるかどうか
の問題も抱えることになる。一方、銅箔の光沢面を使用
する方法は、樹脂との引き剥がし強さが弱くなりがちで
ある。樹脂との引き剥がし強さを向上させようとすれ
ば、粗化粒子を大量に付着させる必要があり、銅箔製造
コストが上昇することになる。

【００１０】また、ファインパターンを得る方法の一つ
として、銅箔を薄くすることが挙げられる。しかし、こ
の方法では電気抵抗が増加するため、大電流を必要とす
る回路に対応するためには、配線パターン形成後に銅め
っきを施す必要がある。

【００１１】本発明は、従来技術のこうした問題点を解
消するためになされたものであり、高い値のエッチング
ファクターが得られ、ファインパターンの製造が可能な
銅張り積層板を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
め、本発明者等が鋭意検討した結果、従来の銅箔であっ
ても、粗化処理後の粗化面粗さがＲａ＝０．８μｍ以
下、好ましくは０．７μｍ以下、特に好ましくは０．６
μｍ以下のものを使用すれば、十分に高いエッチングフ
ァクター（４．５以上）が得られ、ファインパターンの
形成が可能であることを見出した。エッチングファクタ
ーが４．５未満では、エッチングパターンの根元に銅粒
子が残留しやすくなり、ファインパターンの形成が困難
になる。この知見に基づいて、本発明は、粗化面の粗さ
がＲａ＝０．８μｍ以下、好ましくは０．７μｍ以下、
特に好ましくは０．６μｍ以下の銅箔を基板の少なくと
も一面、すなわち基板の片面又は両面に接着したことを
特徴とする銅張り積層板を提供する。なお、銅箔と基板
との接着強度を考慮に入れると、粗化面の粗さＲａ＝
０．２μｍ以上とすることが好ましい。Ｒａとは平均表
面粗さを表し、ＪＩＳＣ６５１１の規定に従う。

【００１３】

【作用】銅箔粗化面の粗さが粗化粒子付着処理後で、
０．８μｍ以下とすると、エッチングパターンの裾（根
元）に図１に１０として示したような銅粒子が残留し難
くなる。これが、ファインパターンを形成できる大きな
理由と考えられる。

【００１４】本発明に用いられる銅箔は、粗化処理後の
表面粗さがＲａ＝０．８μｍ以下のものである。従っ
て、粗化処理前の銅箔も、この粗さ以下のものである必
要がある。この目的に適合する銅箔として、標準箔の厚
さ１２μｍ以下のもの、例えば日鉱グールド・フォイル
（株）製ＪＴＣ−ＬＰ箔及びＳＴＣＳ箔の厚さ１８μｍ
のもの、米国グールド・エレクトロニクス社製のＪＴＣ
−ＡＭ箔の厚さ７０μｍ以下のもの等が挙げられる。こ
うした銅箔に、０．２〜３μｍ程度の銅粒子（粗化粒子
とも呼ぶ）を電着させ、必要に応じ銅粒子の脱落を防止
するために、銅粒子層を覆って薄い銅めっき層を形成し
て、粗化処理後の表面粗さがＲａ＝０．８μｍ以下のも
のする。従来は、引き剥がし強度の高い銅箔が求められ
ていたため、銅箔粗化面の粗さが粗化処理後で０．９μ
ｍ以上としていたが、ファインパターンの形成のために
は、引き剥がし強度を若干犠牲としても、粗化処理後の
表面粗さがＲａ＝０．８μｍ以下のものとするのが良い
わけである。しかし、銅箔と基板との接着強度を考慮に
入れると、粗化面の粗さＲａ＝０．２μｍ以上とするこ
とが好ましい。

【００１５】なお、本発明に用いられる基板としては特
に限定されるものではないが、紙基材フェノール樹脂基
板、紙基材ポリエステル樹脂基板、ガラス布基材エポキ
シ樹脂基板等が例示される。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）粗化処理面の粗さ（Ｒａ）が０．６μｍ
で、３５μｍ厚さの米国グールド・エレクトロニクス社
製ＪＴＣ−ＡＭ電解銅箔をガラス布基材エポキシ樹脂で
加熱・加圧して銅張り積層板を作成した。これを、１０
０μｍピッチとなるように幅５０μｍのパターンを形成
後、通常の塩化第２銅−塩酸エッチング液中で４分間エ
ッチングした。結果を表１に示す。エッチングファクタ
ーが高く、エッチングパターンの裾（根元）に残留する
銅粒子も見られなかった。

【００１７】（実施例２）粗化処理面の粗さ（Ｒａ）が
０．４μｍで１８μｍ厚さの米国グールド・エレクトロ
ニクス社製ＪＴＣ−ＡＭ電解銅箔を用いた以外は実施例
１と同様にして銅張り積層板を作成し、エッチング性を
調べた。結果を表１に示す。実施例１と同様に、エッチ
ングファクターが高い値を示し、エッチングパターンの
裾に残留する銅粒子も見られなかった。

【００１８】（実施例３）粗化処理面の粗さ（Ｒａ）が
０．８μｍで１８μｍ厚さの日鉱グールド・フォイル
（株）製ＳＴＣＳ電解銅箔を用いた以外は実施例１と同
様にして銅張り積層板を作成し、エッチング性を調べ
た。結果を表１に示す。実施例１に比較してエッチング
ファクターが低くなり、エッチングパターンの裾に残留
する銅粒子も少し見られたが、十分シャープなエッチン
グパターンが得られた。

【００１９】（比較例１）粗化処理面の粗さ（Ｒａ）が
１．０μｍで１８μｍ厚さの日鉱グールド・フォイル
（株）製ＪＴＣ電解銅箔を用いた以外は実施例１と同様
にして銅張り積層板を作成し、エッチング性を調べた。
結果を表１に示す。実施例１に比較してエッチングファ
クターが低くなり、エッチングパターンの裾に残留する
銅粒子も多く、ファインパターンの形成は困難であっ
た。

【００２０】（比較例２）粗化処理面の粗さ（Ｒａ）が
１．２μｍで３５μｍ厚さの日鉱グールド・フォイル
（株）製ＪＴＣ電解銅箔を用いた以外は実施例１と同様
にして銅張り積層板を作成し、エッチング性を調べた。
結果を表１に示す。実施例１に比較してエッチングファ
クターが低くなり、エッチングパターンの裾に残留する
銅粒子も多く、ファインパターンの形成は困難であっ
た。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】本発明により得られる銅張り積層板は、
エッチング時に非常にシャープなエッジと、エッチング
パターンの裾に残留する銅粒子が少なくなる。このた
め、ファインパターンの形成が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】銅箔を基板に積層接着した銅張積層板のエッチ
ングパターンを形成した状態の概念図を示す。

【図２】エッチングファクターの説明図であり、（ａ）
はサイドエッチングを生じたエッチング穿孔の説明図そ
して（ｂ）はエッチングファクター（Ｅｆ）の算出のた
めの説明図である。

【符号の説明】

１銅箔２基板３粗化面４光沢面５銅粒子層６薄い銅めっき層７トリート層８レジスト９エッチングパターン１０残存銅粒子ａエッチング後の導体上部の幅ｂ導体のパターン幅ｃレジスト開口幅ｈエッチング深さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粗化面の粗さがＲａ＝０．８μｍ以下の
銅箔を基板の少なくとも一面に接着したことを特徴とす
る銅張り積層板。
【請求項２】粗化面の粗さがＲａ＝０．７μｍ以下の
銅箔を基板の少なくとも一面に接着したことを特徴とす
る銅張り積層板。
【請求項３】粗化面の粗さがＲａ＝０．６μｍ以下の
銅箔を基板の少なくとも一面に接着したことを特徴とす
る銅張り積層板。