JP2002053993A - 電解銅箔およびその製造方法 - Google Patents
電解銅箔およびその製造方法Info
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 抗張力および伸び率に優れた電解銅箔および
その製造方法を提供する。 【解決手段】 銅箔中に双晶組織が存在し、該双晶組織
に塩素が取り込まれ、かつ銅箔中に含まれる塩素濃度が
50〜180ppmである電解銅箔。銅濃度が60〜85g/Lの範囲
にあり、硫酸濃度が100〜250g/Lの範囲にあり、塩素イオ
ンを1〜3ppmの量で含み、かつゼラチン系添加剤が0.3〜5
ppmの量で添加されてなる電解液を用いて、40〜60℃の液
温で、かつ30〜75A/dm2の電解電流密度で、電解銅箔を製
造する上記電解銅箔の製造方法。
その製造方法を提供する。 【解決手段】 銅箔中に双晶組織が存在し、該双晶組織
に塩素が取り込まれ、かつ銅箔中に含まれる塩素濃度が
50〜180ppmである電解銅箔。銅濃度が60〜85g/Lの範囲
にあり、硫酸濃度が100〜250g/Lの範囲にあり、塩素イオ
ンを1〜3ppmの量で含み、かつゼラチン系添加剤が0.3〜5
ppmの量で添加されてなる電解液を用いて、40〜60℃の液
温で、かつ30〜75A/dm2の電解電流密度で、電解銅箔を製
造する上記電解銅箔の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、電解銅箔およびその製造
方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、充分な伸び
率を有し、かつ非常に高い抗張力を有する電解銅箔およ
びその製法、さらにこの電解銅箔を用いた銅張り積層板
およびプリント配線板に関するものである。
方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、充分な伸び
率を有し、かつ非常に高い抗張力を有する電解銅箔およ
びその製法、さらにこの電解銅箔を用いた銅張り積層板
およびプリント配線板に関するものである。
【０００２】
【発明の技術的背景】従来、電解銅箔は、Ｔｉ製の円筒
型ドラムを陰極とし、不溶性の陽極と対峙させて、硫酸
銅などの電解液を用いて、円筒型ドラム表面に銅を電着
させることによって連続的に製造されている。こうして
製造された電解銅箔を、エポキシ樹脂などの絶縁性樹脂
基板と接着したのち、エッチングなどによってプリント
回路を形成することによって、プリント配線板が製造さ
れている。
型ドラムを陰極とし、不溶性の陽極と対峙させて、硫酸
銅などの電解液を用いて、円筒型ドラム表面に銅を電着
させることによって連続的に製造されている。こうして
製造された電解銅箔を、エポキシ樹脂などの絶縁性樹脂
基板と接着したのち、エッチングなどによってプリント
回路を形成することによって、プリント配線板が製造さ
れている。
【０００３】特に、近年、電子機器の小型化、高密度化
されるのに伴い、より高密度の電子回路の形成が求めら
れている。このため、複数の基板を張り合わせた積層板
が広く使用されるようになっている。このような積層板
の製造工程には、通常、加熱しながら約１時間かけて基
板と銅箔とを張り合わせる工程があり、この工程では、
基板と銅箔との熱膨張率の違いから、銅箔の抗張力が小
さいと、銅箔が基板の膨張に追随できないために、銅箔
にクラックが発生し、電気的な接触不良が発生すること
があった。このため、銅箔には、高抗張力を有するもの
であって、伸び率も大きいものが望まれている。
されるのに伴い、より高密度の電子回路の形成が求めら
れている。このため、複数の基板を張り合わせた積層板
が広く使用されるようになっている。このような積層板
の製造工程には、通常、加熱しながら約１時間かけて基
板と銅箔とを張り合わせる工程があり、この工程では、
基板と銅箔との熱膨張率の違いから、銅箔の抗張力が小
さいと、銅箔が基板の膨張に追随できないために、銅箔
にクラックが発生し、電気的な接触不良が発生すること
があった。このため、銅箔には、高抗張力を有するもの
であって、伸び率も大きいものが望まれている。
【０００４】このような高抗張力を有するものであっ
て、伸び率も大きい銅箔としては、銅箔中に含まれる不
純物を少なくして、銅の結晶性を高めたものが知られて
いる。たとえば、特開平７−１８８９６９号公報には、
銅イオン、硫酸イオンおよび少なくとも１種の有機系化
合物を含有し、塩化物イオン濃度を１ppm未満にした電
解液を用いて、電流密度０．１〜５A/cm2の条件で電着
を行うことにより、柱状晶および双晶境界がなく、さら
に１０μｍ以下の結晶径を有し、実質的に一様でランダ
ムな結晶構造を有する電解銅箔の製造方法が開示されて
いる。
て、伸び率も大きい銅箔としては、銅箔中に含まれる不
純物を少なくして、銅の結晶性を高めたものが知られて
いる。たとえば、特開平７−１８８９６９号公報には、
銅イオン、硫酸イオンおよび少なくとも１種の有機系化
合物を含有し、塩化物イオン濃度を１ppm未満にした電
解液を用いて、電流密度０．１〜５A/cm2の条件で電着
を行うことにより、柱状晶および双晶境界がなく、さら
に１０μｍ以下の結晶径を有し、実質的に一様でランダ
ムな結晶構造を有する電解銅箔の製造方法が開示されて
いる。
【０００５】しかしながら、この方法で得られた銅箔
は、伸び率が低いという問題点があった。しかも、電解
液中の塩素濃度を１ppm未満に制御する必要があるた
め、原料などから混入する塩素の管理が非常に煩雑であ
り、さらには、連続運転中に電解液の塩素濃度が管理範
囲を越えてしまうと、元の範囲に戻すのに、長時間を要
すため、製造効率が悪いという問題点があった。
は、伸び率が低いという問題点があった。しかも、電解
液中の塩素濃度を１ppm未満に制御する必要があるた
め、原料などから混入する塩素の管理が非常に煩雑であ
り、さらには、連続運転中に電解液の塩素濃度が管理範
囲を越えてしまうと、元の範囲に戻すのに、長時間を要
すため、製造効率が悪いという問題点があった。
【０００６】また、銅箔中に含まれる塩素量を特定の範
囲にすることによって、高抗張力を有し、かつ伸び率も
大きい銅箔を得ることも提案されている。たとえば、特
開平１０−３６９９２号公報には、銅箔中の塩素含有量
が４０ppm以下であり、かつ硫黄含有量が３０ppm以下で
あり、１８０℃での伸び率が５％以上である電解銅箔が
提案されている。この特開平１０−３６９９２号公報に
は、このような電解銅箔の製造方法として、塩素イオン
を５ppm以下の量で、かつチオ尿素を０．５〜２ppmの量
で含む硫酸酸性硫酸銅溶液からなる電解液を用いること
が記載されている。
囲にすることによって、高抗張力を有し、かつ伸び率も
大きい銅箔を得ることも提案されている。たとえば、特
開平１０−３６９９２号公報には、銅箔中の塩素含有量
が４０ppm以下であり、かつ硫黄含有量が３０ppm以下で
あり、１８０℃での伸び率が５％以上である電解銅箔が
提案されている。この特開平１０−３６９９２号公報に
は、このような電解銅箔の製造方法として、塩素イオン
を５ppm以下の量で、かつチオ尿素を０．５〜２ppmの量
で含む硫酸酸性硫酸銅溶液からなる電解液を用いること
が記載されている。
【０００７】しかしながら、この電解銅箔では、製造時
にチオ尿素類を添加しているため、コストが高く、しか
も電解銅箔の伸び率が必ずしも満足しうるものではなか
った。また、特開平１０−３３０９８３号公報には、２
５℃でのビッカース硬度が１８０〜３２０の範囲にあ
り、２２０℃で３０分熱処理を行ったときのビッカース
硬度が１５０以上であり、塩素を８０〜４００ppmの範
囲で含有する電解銅箔が開示されている。この特開平１
０−３３０９８３号公報には、このような電解銅箔の製
造方法として、塩化物を５０〜２５０mg/L、オキシエチ
レン系界面活性剤を０．１〜１．０g/L、膠またはゼラ
チンを１〜１０mg/L、含窒素有機化合物を１〜１０mg/L
の量で含む硫酸酸性硫酸銅電解液を使用することが記載
されている。
にチオ尿素類を添加しているため、コストが高く、しか
も電解銅箔の伸び率が必ずしも満足しうるものではなか
った。また、特開平１０−３３０９８３号公報には、２
５℃でのビッカース硬度が１８０〜３２０の範囲にあ
り、２２０℃で３０分熱処理を行ったときのビッカース
硬度が１５０以上であり、塩素を８０〜４００ppmの範
囲で含有する電解銅箔が開示されている。この特開平１
０−３３０９８３号公報には、このような電解銅箔の製
造方法として、塩化物を５０〜２５０mg/L、オキシエチ
レン系界面活性剤を０．１〜１．０g/L、膠またはゼラ
チンを１〜１０mg/L、含窒素有機化合物を１〜１０mg/L
の量で含む硫酸酸性硫酸銅電解液を使用することが記載
されている。
【０００８】しかしながら、この電解銅箔では、製造時
に塩化物を多量に添加する必要があるため、製造装置が
腐食したりすることがあり、しかも得られる電解銅箔の
結晶状態が柱状晶であるため、抗張力および伸び率など
の銅箔特性の点で、必ずしも満足しうるものではなかっ
た。本発明者らはこのような問題点を解決するために鋭
意検討したところ、塩素イオン濃度が１〜３ppmであ
り、銅濃度が６０〜８５g/Lの範囲にあり、硫酸濃度が
１００〜２５０g/Lの範囲にあり、かつゼラチン系添加
剤が０．３〜５ppmの量で添加されてなる電解液を用い
て、４０〜６０℃の液温でかつ３０〜７５A/dm2の電解
電流密度で電解を行なって製造された電解銅箔は、双晶
組織を多く含んでおり、しかもこの双晶組織中特には双
晶組織界面に選択的に塩素が取り込まれていることを見
出した。そしてこのような電解銅箔は、５０〜１８０pp
mの塩素を含み、抗張力および伸び率などの銅箔特性に
優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
に塩化物を多量に添加する必要があるため、製造装置が
腐食したりすることがあり、しかも得られる電解銅箔の
結晶状態が柱状晶であるため、抗張力および伸び率など
の銅箔特性の点で、必ずしも満足しうるものではなかっ
た。本発明者らはこのような問題点を解決するために鋭
意検討したところ、塩素イオン濃度が１〜３ppmであ
り、銅濃度が６０〜８５g/Lの範囲にあり、硫酸濃度が
１００〜２５０g/Lの範囲にあり、かつゼラチン系添加
剤が０．３〜５ppmの量で添加されてなる電解液を用い
て、４０〜６０℃の液温でかつ３０〜７５A/dm2の電解
電流密度で電解を行なって製造された電解銅箔は、双晶
組織を多く含んでおり、しかもこの双晶組織中特には双
晶組織界面に選択的に塩素が取り込まれていることを見
出した。そしてこのような電解銅箔は、５０〜１８０pp
mの塩素を含み、抗張力および伸び率などの銅箔特性に
優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
【発明の目的】本発明は上記のような従来技術に伴う問
題点を解決するためのものであって、抗張力および伸び
率に優れた電解銅箔およびその製造方法、および該電解
銅箔を用いた銅張り積層板およびプリント配線板を提供
することを目的としている。
題点を解決するためのものであって、抗張力および伸び
率に優れた電解銅箔およびその製造方法、および該電解
銅箔を用いた銅張り積層板およびプリント配線板を提供
することを目的としている。
【００１０】
【発明の概要】本発明に係る電解銅箔は、銅箔中に双晶
組織が存在し、かつ該双晶組織に塩素が取り込まれ、銅
箔中に含まれる塩素濃度が５０〜１８０ppmであること
を特徴としている。上記のような電解銅箔の製造方法
は、銅濃度が６０〜８５g/Lの範囲にあり、硫酸濃度が
１００〜２５０g/Lの範囲にあり、塩素イオンを１〜３p
pmの量で含み、かつゼラチン系添加剤が０．３〜５ppm
の量で添加されてなる電解液を用いて、４０〜６０℃の
液温で、かつ３０〜７５A/dm2の電解電流密度で電解を
行って、銅箔中に双晶組織が存在し、かつ該双晶組織に
前記電解液中の塩素イオン濃度の４０〜１５０倍の塩素
が銅箔中に取り込まれている電解銅箔を製造することを
特徴としている。
組織が存在し、かつ該双晶組織に塩素が取り込まれ、銅
箔中に含まれる塩素濃度が５０〜１８０ppmであること
を特徴としている。上記のような電解銅箔の製造方法
は、銅濃度が６０〜８５g/Lの範囲にあり、硫酸濃度が
１００〜２５０g/Lの範囲にあり、塩素イオンを１〜３p
pmの量で含み、かつゼラチン系添加剤が０．３〜５ppm
の量で添加されてなる電解液を用いて、４０〜６０℃の
液温で、かつ３０〜７５A/dm2の電解電流密度で電解を
行って、銅箔中に双晶組織が存在し、かつ該双晶組織に
前記電解液中の塩素イオン濃度の４０〜１５０倍の塩素
が銅箔中に取り込まれている電解銅箔を製造することを
特徴としている。
【００１１】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係る電解銅箔およ
びその製造方法、銅張り積層板およびプリント配線板に
ついて具体的に説明する。［電解銅箔］本発明に係る電
解銅箔は、銅箔中に含まれる塩素濃度が、５０〜１８０
ppmである。
びその製造方法、銅張り積層板およびプリント配線板に
ついて具体的に説明する。［電解銅箔］本発明に係る電
解銅箔は、銅箔中に含まれる塩素濃度が、５０〜１８０
ppmである。
【００１２】このような本発明に係る電解銅箔は、銅箔
中に双晶組織を有し、該双晶組織に上記塩素が選択的に
高濃度で取り込まれている。特に銅箔中の双晶組織の界
面に塩素が選択的に高濃度で取り込まれていると考えら
れる。このような結晶状態の確認は、銅箔断面を収束イ
オンビーム断面加工観察装置（ＦＩＢ）によって加工し
たのち、走査型イオン像観察（ＳＩＭ観察）によって行
うことができる。
中に双晶組織を有し、該双晶組織に上記塩素が選択的に
高濃度で取り込まれている。特に銅箔中の双晶組織の界
面に塩素が選択的に高濃度で取り込まれていると考えら
れる。このような結晶状態の確認は、銅箔断面を収束イ
オンビーム断面加工観察装置（ＦＩＢ）によって加工し
たのち、走査型イオン像観察（ＳＩＭ観察）によって行
うことができる。
【００１３】なお、双晶組織は、図１に示されるよう
に、析出・成長がある程度進んだところで、突然結晶方
位が変わって新たに次の結晶が成長するということが繰
り返されて形成される組織であり、図２に示されるよう
に２つの結晶固体が一定の結晶学的な関係を保ち接して
いる。また、柱状晶組織は、図３に示されるように、一
方向に結晶が析出・成長することによって形成される組
織である。さらにまた、微細結晶組織は、図４に示され
るように、結晶粒径の小さい結晶が無方向に析出して形
成される組織である。
に、析出・成長がある程度進んだところで、突然結晶方
位が変わって新たに次の結晶が成長するということが繰
り返されて形成される組織であり、図２に示されるよう
に２つの結晶固体が一定の結晶学的な関係を保ち接して
いる。また、柱状晶組織は、図３に示されるように、一
方向に結晶が析出・成長することによって形成される組
織である。さらにまた、微細結晶組織は、図４に示され
るように、結晶粒径の小さい結晶が無方向に析出して形
成される組織である。
【００１４】本発明に係る電解銅箔には、上記双晶組織
の他に、微細な結晶状態のものや柱状晶が含まれている
こともある。このような電解銅箔は、常態での抗張力が
４５〜６５kg/mm2、好ましくは４５〜６３kg/mm2、さら
に好ましくは５０〜６２kg/mm2の範囲にある。また常態
での伸び率が３〜１８％、好ましくは３〜１５％、さら
に好ましくは６〜１５％程度にある。
の他に、微細な結晶状態のものや柱状晶が含まれている
こともある。このような電解銅箔は、常態での抗張力が
４５〜６５kg/mm2、好ましくは４５〜６３kg/mm2、さら
に好ましくは５０〜６２kg/mm2の範囲にある。また常態
での伸び率が３〜１８％、好ましくは３〜１５％、さら
に好ましくは６〜１５％程度にある。
【００１５】なお、本発明に係る電解銅箔の厚さおよび
表面粗度は、銅箔が使用される用途に応じて適宜選択さ
れる。好ましくは電解銅箔の表面粗度（Ｒｚ）は２．０
〜５．０μｍ、好ましくは２．４〜４．４μｍである。
このような本発明に係る電解銅箔は、高抗張力を有し、
さらに伸び率も大きいため、プリント配線板用銅箔とし
て好適に使用でき、さらには二次電池用集電材としても
好適に使用できる。
表面粗度は、銅箔が使用される用途に応じて適宜選択さ
れる。好ましくは電解銅箔の表面粗度（Ｒｚ）は２．０
〜５．０μｍ、好ましくは２．４〜４．４μｍである。
このような本発明に係る電解銅箔は、高抗張力を有し、
さらに伸び率も大きいため、プリント配線板用銅箔とし
て好適に使用でき、さらには二次電池用集電材としても
好適に使用できる。
【００１６】このような本発明に係る電解銅箔は、たと
えば以下のような方法によって、製造することができ
る。 ［電解銅箔の製造方法］図５は本発明に係る電解銅箔の
製造方法で使用される製造装置の一例を示すものであ
り、電解液が供給される電解槽中４で、円筒状の陰極ド
ラム１と、該陰極ドラム１に沿ってほぼ一定の距離に保
たれて配置される電解用陽極２との間に、硫酸銅を含む
電解液を流し、銅が電析するような電圧を印加し、回転
する陰極ドラム周囲に銅を電着させるようになってい
る。所定の厚さになった銅箔は、連続的に剥離され、巻
き取りロール３によって巻き取られる。
えば以下のような方法によって、製造することができ
る。 ［電解銅箔の製造方法］図５は本発明に係る電解銅箔の
製造方法で使用される製造装置の一例を示すものであ
り、電解液が供給される電解槽中４で、円筒状の陰極ド
ラム１と、該陰極ドラム１に沿ってほぼ一定の距離に保
たれて配置される電解用陽極２との間に、硫酸銅を含む
電解液を流し、銅が電析するような電圧を印加し、回転
する陰極ドラム周囲に銅を電着させるようになってい
る。所定の厚さになった銅箔は、連続的に剥離され、巻
き取りロール３によって巻き取られる。
【００１７】得られた電解銅箔は、通常、陰極ドラム面
側がシャイニー面（光沢面）となり、電着面側がマット
面（粗面）となる。本発明では、電解液として、銅濃度
が６０〜８８g/L、好ましくは６０〜８０g/Lの範囲にあ
り、硫酸濃度が１００〜２５０g/L、好ましくは１２０
〜２５０g/Lの範囲にあるものが使用される。
側がシャイニー面（光沢面）となり、電着面側がマット
面（粗面）となる。本発明では、電解液として、銅濃度
が６０〜８８g/L、好ましくは６０〜８０g/Lの範囲にあ
り、硫酸濃度が１００〜２５０g/L、好ましくは１２０
〜２５０g/Lの範囲にあるものが使用される。
【００１８】この電解液中には、塩素イオンが１〜３pp
m、好ましくは１．０〜２．５ppm、さらに好ましくは
１．１〜２．５ppmの量で含まれている。本発明では銅
箔中に塩素が多量に（通常の銅箔の４〜２０倍）取り込
まれるため、電解液中に塩素の添加が必要となることが
あり、通常、塩化銅などの塩化物が添加される。なお、
塩素イオンは、製造工程で使用される水およびその他の
原料から不純物として補給されるため、電解液に塩化物
を添加する必要がないこともある。
m、好ましくは１．０〜２．５ppm、さらに好ましくは
１．１〜２．５ppmの量で含まれている。本発明では銅
箔中に塩素が多量に（通常の銅箔の４〜２０倍）取り込
まれるため、電解液中に塩素の添加が必要となることが
あり、通常、塩化銅などの塩化物が添加される。なお、
塩素イオンは、製造工程で使用される水およびその他の
原料から不純物として補給されるため、電解液に塩化物
を添加する必要がないこともある。
【００１９】また、本発明で使用する電解液には、ゼラ
チン系添加剤が０．３〜５ppm、好ましくは０．３〜３p
pmの量で添加されている。ゼラチン系添加剤としては、
ニカワ、ゼラチンなどが挙げられ、このようなゼラチン
系添加剤を低塩素濃度のもとで使用すると、銅の電着時
に双晶組織が形成され、しかも双晶組織の界面に塩素が
取り込まれるため、銅箔中の塩素濃度が高くなる。この
ような電解液は、４０〜６０℃の液温で使用され、３０
〜７５A/dm2、好ましくは４０〜７０A/dm2、さらに好ま
しくは４５〜７０A/dm2の範囲の電流密度で電解され
る。
チン系添加剤が０．３〜５ppm、好ましくは０．３〜３p
pmの量で添加されている。ゼラチン系添加剤としては、
ニカワ、ゼラチンなどが挙げられ、このようなゼラチン
系添加剤を低塩素濃度のもとで使用すると、銅の電着時
に双晶組織が形成され、しかも双晶組織の界面に塩素が
取り込まれるため、銅箔中の塩素濃度が高くなる。この
ような電解液は、４０〜６０℃の液温で使用され、３０
〜７５A/dm2、好ましくは４０〜７０A/dm2、さらに好ま
しくは４５〜７０A/dm2の範囲の電流密度で電解され
る。
【００２０】このような電解液を使用して、電解銅箔を
製造すると、双晶組織を多く含む電解銅箔を得ることが
できる。得られた電解銅箔には、５０〜１８０ppmの塩
素が含まれている。またこの電解銅箔中には、双晶組織
以外に、微細な結晶組織や柱状晶が含まれていることが
ある。なお、電解液に、特開平１０−３３０９８３号公
報で使用している塩素イオン濃度が１０〜３００ppmの
電解液を使用すると、製造される銅箔中の結晶は、柱状
晶となる。また、特開平７−１８８９６９号公報に記載
されたような塩素イオン濃度が０〜１ppmの電解液を使
用して製造した銅箔では、双晶組織は存在せずに、微細
な結晶組織のみとなる。
製造すると、双晶組織を多く含む電解銅箔を得ることが
できる。得られた電解銅箔には、５０〜１８０ppmの塩
素が含まれている。またこの電解銅箔中には、双晶組織
以外に、微細な結晶組織や柱状晶が含まれていることが
ある。なお、電解液に、特開平１０−３３０９８３号公
報で使用している塩素イオン濃度が１０〜３００ppmの
電解液を使用すると、製造される銅箔中の結晶は、柱状
晶となる。また、特開平７−１８８９６９号公報に記載
されたような塩素イオン濃度が０〜１ppmの電解液を使
用して製造した銅箔では、双晶組織は存在せずに、微細
な結晶組織のみとなる。
【００２１】また、本発明のような電解液を用いて上記
のような電解条件にて得られた電解銅箔中の塩素含有量
は、上記したように５０〜１８０ppmであり、これは、
塩素イオン濃度が１０〜５０ppmの電解液を使用して製
造された銅箔（柱状晶のみの結晶）および塩素イオン濃
度が０〜１ppmの電解液を使用して製造された銅箔（微
細な結晶組織）と比較して、約４〜２０倍程度である。
このことから、双晶組織特には双晶組織の界面に塩素が
多く取り込まれていることは明らかである。
のような電解条件にて得られた電解銅箔中の塩素含有量
は、上記したように５０〜１８０ppmであり、これは、
塩素イオン濃度が１０〜５０ppmの電解液を使用して製
造された銅箔（柱状晶のみの結晶）および塩素イオン濃
度が０〜１ppmの電解液を使用して製造された銅箔（微
細な結晶組織）と比較して、約４〜２０倍程度である。
このことから、双晶組織特には双晶組織の界面に塩素が
多く取り込まれていることは明らかである。
【００２２】このような本発明の電解銅箔中に取り込ま
れる塩素（ppm）は、電解液中の塩素濃度（ppm）の４０
〜１５０倍、好ましくは４５〜１４０倍、さらに好まし
くは５０〜１３０倍である。以上のような本発明によれ
ば、双晶組織を有し、かつ双晶組織内に塩素が取り込ま
れた電解銅箔を得ることができるのであり、このような
電解銅箔は、前記したように高抗張力を有し、かつ伸び
率も大きいという優れた特性を有している。
れる塩素（ppm）は、電解液中の塩素濃度（ppm）の４０
〜１５０倍、好ましくは４５〜１４０倍、さらに好まし
くは５０〜１３０倍である。以上のような本発明によれ
ば、双晶組織を有し、かつ双晶組織内に塩素が取り込ま
れた電解銅箔を得ることができるのであり、このような
電解銅箔は、前記したように高抗張力を有し、かつ伸び
率も大きいという優れた特性を有している。
【００２３】また、このような本発明の製造方法によれ
ば、電解液の塩素濃度の制御が容易であり、多量の塩化
物を添加したり、チオ尿素、アミン類などの添加剤を添
加したりする必要がなく、製造効率よく電解銅箔を製造
することができる。なお、特開平１０−３６９９２号公
報のように、電解液にチオ尿素を添加すると、銅箔中に
イオウが取り込まれるため、得られる電解銅箔の結晶は
微細組織になるとともに、結晶に取り込まれる塩素の量
が少なくなり、銅箔の伸び率が低下することがある。
ば、電解液の塩素濃度の制御が容易であり、多量の塩化
物を添加したり、チオ尿素、アミン類などの添加剤を添
加したりする必要がなく、製造効率よく電解銅箔を製造
することができる。なお、特開平１０−３６９９２号公
報のように、電解液にチオ尿素を添加すると、銅箔中に
イオウが取り込まれるため、得られる電解銅箔の結晶は
微細組織になるとともに、結晶に取り込まれる塩素の量
が少なくなり、銅箔の伸び率が低下することがある。
【００２４】以上のような本発明に係る製造方法で製造
される電解銅箔の厚さおよび表面粗度は、使用する電解
銅箔の用途に応じて、適宜選択される。また、肉厚の電
解銅箔を製造する場合は、電解槽において、円筒状の陰
極ドラムの回転速度を変えて、厚さのコントロールを行
う。また上記のようにして製造された電解銅箔のマット
面の表面粗度（Ｒｚ）は、２．０〜５．０μｍ、好まし
くは２．４〜４．５μｍ、さらに好ましくは２．５〜
４．３μｍ、特に好ましくは２．５〜３．２μｍであ
る。
される電解銅箔の厚さおよび表面粗度は、使用する電解
銅箔の用途に応じて、適宜選択される。また、肉厚の電
解銅箔を製造する場合は、電解槽において、円筒状の陰
極ドラムの回転速度を変えて、厚さのコントロールを行
う。また上記のようにして製造された電解銅箔のマット
面の表面粗度（Ｒｚ）は、２．０〜５．０μｍ、好まし
くは２．４〜４．５μｍ、さらに好ましくは２．５〜
４．３μｍ、特に好ましくは２．５〜３．２μｍであ
る。
【００２５】このような本発明に係る電解銅箔は、プリ
ント配線板用銅箔として好適に使用することができ、ま
た、二次電池用集電材として使用することもできる。プ
リント配線板用銅箔として前記電解銅箔を使用する場
合、必要に応じて、電解銅箔のマット面（粗面）側上
に、粒子状の銅電着物層が形成される。この粒子状の銅
電着物層を形成する処理を「コブ付け処理」という。
ント配線板用銅箔として好適に使用することができ、ま
た、二次電池用集電材として使用することもできる。プ
リント配線板用銅箔として前記電解銅箔を使用する場
合、必要に応じて、電解銅箔のマット面（粗面）側上
に、粒子状の銅電着物層が形成される。この粒子状の銅
電着物層を形成する処理を「コブ付け処理」という。
【００２６】このコブ付け処理は、マット面（粗面）側
を電極に対向させて配置させ、銅イオンを含む電解液を
電解して行われ、通常、ヤケメッキ工程およびカブセメ
ッキ工程からなる。ヤケメッキの一例としては、製造し
た電解銅箔のマット面（粗面）側を電極に対向させて配
置し、以下の条件で電解を行うことができる。
を電極に対向させて配置させ、銅イオンを含む電解液を
電解して行われ、通常、ヤケメッキ工程およびカブセメ
ッキ工程からなる。ヤケメッキの一例としては、製造し
た電解銅箔のマット面（粗面）側を電極に対向させて配
置し、以下の条件で電解を行うことができる。
【００２７】銅濃度：５〜３０g/L 硫酸濃度：５０〜１５０g/L 液温：２０〜３０℃ 電流密度：２０〜４０A/dm2 時間：５〜１５秒 この電解条件により、ヤケメッキと呼ばれる樹枝状の銅
電着物層が、電解銅箔のマット面（粗面）側に形成され
る。
電着物層が、電解銅箔のマット面（粗面）側に形成され
る。
【００２８】カブセメッキの一例としては、上記のヤケ
メッキが施された電解銅箔の表面に、さらに以下の条件
で電解を行うことができる。 銅濃度：４０〜８０g/L 硫酸濃度：５０〜１５０g/L 液温：４５〜５５℃ 電流密度：２０〜４０A/dm2 時間：５〜１５秒 この電解条件により、前記樹枝状銅電着物の上に、銅が
被覆され、コブ状の粒子状層が形成される。
メッキが施された電解銅箔の表面に、さらに以下の条件
で電解を行うことができる。 銅濃度：４０〜８０g/L 硫酸濃度：５０〜１５０g/L 液温：４５〜５５℃ 電流密度：２０〜４０A/dm2 時間：５〜１５秒 この電解条件により、前記樹枝状銅電着物の上に、銅が
被覆され、コブ状の粒子状層が形成される。
【００２９】さらにこのようにカブセメッキが施された
表面は、必要に応じて、さらにヒゲメッキが行われても
よい。ヒゲメッキの一例としては、上記のカブセメッキ
が施されたプリント配線板用銅箔の表面に、さらに以下
の条件で電解を行うことができる。 銅濃度：５〜３０g/L 硫酸濃度：３０〜６０g/L 液温：２０〜３０℃ 電流密度：１０〜４０A/dm2 時間：５〜１５秒 この電解条件により、前記銅の粒子状層の上にヒゲ状の
銅層（ヒゲメッキと呼ばれる）が形成される。
表面は、必要に応じて、さらにヒゲメッキが行われても
よい。ヒゲメッキの一例としては、上記のカブセメッキ
が施されたプリント配線板用銅箔の表面に、さらに以下
の条件で電解を行うことができる。 銅濃度：５〜３０g/L 硫酸濃度：３０〜６０g/L 液温：２０〜３０℃ 電流密度：１０〜４０A/dm2 時間：５〜１５秒 この電解条件により、前記銅の粒子状層の上にヒゲ状の
銅層（ヒゲメッキと呼ばれる）が形成される。
【００３０】なお、上記電解銅箔を、二次電池用集電材
として使用する場合には、上記のような「コブ付け処
理」は行われていてもいなくともよい。また二次電池用
集電材として上記電解銅箔を使用する場合、粗面（マッ
ト面）および光沢面（シャイニー面）の表面粗度（Ｒ
z）の差が小さいものが好適に使用される。以上のよう
な電解銅箔には、必要に応じて防錆処理が施される。
として使用する場合には、上記のような「コブ付け処
理」は行われていてもいなくともよい。また二次電池用
集電材として上記電解銅箔を使用する場合、粗面（マッ
ト面）および光沢面（シャイニー面）の表面粗度（Ｒ
z）の差が小さいものが好適に使用される。以上のよう
な電解銅箔には、必要に応じて防錆処理が施される。
【００３１】防錆処理としては、特に制限されるもので
はなく、たとえば、亜鉛メッキ処理、錫メッキ処理、ク
ロメート処理などが挙げられる。亜鉛メッキ処理では、
通常、硫酸亜鉛、ピロリン酸亜鉛などを含む電解液を使
用して行われる。また、クロメート処理は、通常、無水
クロム酸を０．２〜５g/Lの量で含み、かつｐHが９〜１
３の範囲にある電解液を、０．１〜３A/dm2の電流密度
で電気分解することによって行われる。このときの電解
時間は、１〜８秒であることが望ましい。
はなく、たとえば、亜鉛メッキ処理、錫メッキ処理、ク
ロメート処理などが挙げられる。亜鉛メッキ処理では、
通常、硫酸亜鉛、ピロリン酸亜鉛などを含む電解液を使
用して行われる。また、クロメート処理は、通常、無水
クロム酸を０．２〜５g/Lの量で含み、かつｐHが９〜１
３の範囲にある電解液を、０．１〜３A/dm2の電流密度
で電気分解することによって行われる。このときの電解
時間は、１〜８秒であることが望ましい。
【００３２】上記電解銅箔では、さらに必要に応じてシ
ランカップリング剤で、表面処理されていてもよい。シ
ランカップリング剤としては、具体的には、エポキシア
ルコキシシラン、アミノアルコキシシラン、メタクリロ
キシアルコキシシラン、メルカプトアルコキシシランな
どが使用される。なお、このようなシランカップリング
剤は、２種以上混合して使用してもよい。
ランカップリング剤で、表面処理されていてもよい。シ
ランカップリング剤としては、具体的には、エポキシア
ルコキシシラン、アミノアルコキシシラン、メタクリロ
キシアルコキシシラン、メルカプトアルコキシシランな
どが使用される。なお、このようなシランカップリング
剤は、２種以上混合して使用してもよい。
【００３３】シランカップリング剤は、ケイ素原子換算
で、０．１５〜２０ｍｇ／ｍ2、好ましくは０．３〜
２．０ｍｇ／ｍ2となるように塗布されていることが望
ましい。 ［銅張り積層板および銅張り積層板を用いたプリント配
線板］上記電解銅箔を絶縁基材に加熱圧着させることに
より、電解銅箔と絶縁基材とから形成された銅張り積層
板が得られる。
で、０．１５〜２０ｍｇ／ｍ2、好ましくは０．３〜
２．０ｍｇ／ｍ2となるように塗布されていることが望
ましい。 ［銅張り積層板および銅張り積層板を用いたプリント配
線板］上記電解銅箔を絶縁基材に加熱圧着させることに
より、電解銅箔と絶縁基材とから形成された銅張り積層
板が得られる。
【００３４】絶縁基材としては、一般に電子機器用途と
して使用されている樹脂基材であればとくに限定されず
に使用できる。具体的には、紙−フェノ−ル基材、紙−
エポキシ基材、ガラスエポキシ基材、ポリイミド基材な
どが挙げられる。次に、この銅張り積層板に、公知の方
法によってドライフィルムをラミネートし、所定の回路
パターンフィルムを用いてＵＶ露光によって、パターン
を形成し、公知の方法を使用してエッチングを行うこと
によって、所望の配線パターンを有するプリント配線板
を得ることができる。
して使用されている樹脂基材であればとくに限定されず
に使用できる。具体的には、紙−フェノ−ル基材、紙−
エポキシ基材、ガラスエポキシ基材、ポリイミド基材な
どが挙げられる。次に、この銅張り積層板に、公知の方
法によってドライフィルムをラミネートし、所定の回路
パターンフィルムを用いてＵＶ露光によって、パターン
を形成し、公知の方法を使用してエッチングを行うこと
によって、所望の配線パターンを有するプリント配線板
を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明に係る電解銅箔は、抗張力および
伸び率などの点で優れた特性を有し、この電解銅箔は、
特にプリント配線板用銅箔および二次電池用集電材とし
て好適である。また本発明に係る製造方法によれば、塩
素イオンを１〜３ppmの量で含み、銅濃度が６０〜８５g
/Lの範囲にあり、硫酸濃度が１００〜２５０g/Lの範囲
にあり、かつゼラチン系添加剤が０．３〜５ppmの量で
添加されてなる電解液を使用して、３０〜７５A/dm2の
電解電流密度で電解を行なうことにより、抗張力および
伸び率などの銅箔特性に優れた電解銅箔を製造すること
ができる。こうして得られた電解銅箔は、特にプリント
配線板用銅箔および二次電池用集電材として好適であ
る。
伸び率などの点で優れた特性を有し、この電解銅箔は、
特にプリント配線板用銅箔および二次電池用集電材とし
て好適である。また本発明に係る製造方法によれば、塩
素イオンを１〜３ppmの量で含み、銅濃度が６０〜８５g
/Lの範囲にあり、硫酸濃度が１００〜２５０g/Lの範囲
にあり、かつゼラチン系添加剤が０．３〜５ppmの量で
添加されてなる電解液を使用して、３０〜７５A/dm2の
電解電流密度で電解を行なうことにより、抗張力および
伸び率などの銅箔特性に優れた電解銅箔を製造すること
ができる。こうして得られた電解銅箔は、特にプリント
配線板用銅箔および二次電池用集電材として好適であ
る。
【００３６】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に何ら制限されるもので
はない。
るが、本発明はこれらの実施例に何ら制限されるもので
はない。
【００３７】
【実施例１】電解銅箔の作製 銅イオンを８０g/L、硫酸を２５０g/Lの濃度で含み、か
つ塩素イオンを２．７ppmの量で、ゼラチンを２ppmの量
で含む電解液（液温：５０℃）を、連続的に、図５に示
される電解槽４に供給し、６０A/dm2の電流を流し、陰
極ドラム１に銅を電着させたのち、連続的に剥離して厚
さ３５μｍの電解銅箔を作製した。
つ塩素イオンを２．７ppmの量で、ゼラチンを２ppmの量
で含む電解液（液温：５０℃）を、連続的に、図５に示
される電解槽４に供給し、６０A/dm2の電流を流し、陰
極ドラム１に銅を電着させたのち、連続的に剥離して厚
さ３５μｍの電解銅箔を作製した。
【００３８】得られた銅箔の抗張力、伸び率、銅箔析出
面（マット面）表面粗度および塩素含有量を評価した。
結果を表１に示す。また得られた銅箔の結晶状態を、断
面ＳＥＭ観察によって評価した。その結果、双晶組織が
多く存在することがわかった。
面（マット面）表面粗度および塩素含有量を評価した。
結果を表１に示す。また得られた銅箔の結晶状態を、断
面ＳＥＭ観察によって評価した。その結果、双晶組織が
多く存在することがわかった。
【００３９】
【実施例２〜３、比較例１〜３】実施例１において、使
用した電解液中の塩素イオン濃度を、表１に示すように
した以外は実施例１と同様に電解銅箔を製造し、評価し
た。結果を表１に示す。
用した電解液中の塩素イオン濃度を、表１に示すように
した以外は実施例１と同様に電解銅箔を製造し、評価し
た。結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】表１から明らかなように、電解液中の塩素
濃度を１〜３ppmとすることで、抗張力が高く、かつ伸
び率に優れた電解銅箔が得られる。このようにして得ら
れた双晶組織を有する電解銅箔の走査型電子顕微鏡写真
を図６（ａ）〜（ｄ）に示す。図６（ａ）は電解液中の
塩素濃度を０．８ppmとした場合のものであり、図６
（ｂ）は１．２ppmとした場合のものであり、図６
（ｃ）は２．８ppmとした場合のものであり、図６
（ｄ）は３．２ppmとした場合のものである。この図６
（ａ）〜（ｄ）からも、本発明の電解銅箔は均一な表面
を有していることがわかり、表面には円錐状の凹凸を有
していないこともわかる。
濃度を１〜３ppmとすることで、抗張力が高く、かつ伸
び率に優れた電解銅箔が得られる。このようにして得ら
れた双晶組織を有する電解銅箔の走査型電子顕微鏡写真
を図６（ａ）〜（ｄ）に示す。図６（ａ）は電解液中の
塩素濃度を０．８ppmとした場合のものであり、図６
（ｂ）は１．２ppmとした場合のものであり、図６
（ｃ）は２．８ppmとした場合のものであり、図６
（ｄ）は３．２ppmとした場合のものである。この図６
（ａ）〜（ｄ）からも、本発明の電解銅箔は均一な表面
を有していることがわかり、表面には円錐状の凹凸を有
していないこともわかる。
【図１】 双晶組織を含む銅箔の断面模式図を示す。
【図２】 双晶組織の要部拡大図を示す。
【図３】 柱状晶を含む銅箔の断面模式図を示す。
【図４】 微細な結晶組織を含む銅箔の断面模式図を示
す。
す。
【図５】 本発明に係る電解銅箔の製造方法にて使用さ
れる製造装置の一例を示す図である。
れる製造装置の一例を示す図である。
【図６】 本発明に係る電解銅箔と比較例に係る電解銅
箔のＳＥＭ写真である。
箔のＳＥＭ写真である。
１……陰極ドラム ２……電解用陽極 ３……巻き取りロール ４……電解槽
Claims (5)
- 【請求項１】銅箔中に双晶組織が存在し、かつ該双晶組
織に塩素が取り込まれ、銅箔中に含まれる塩素濃度が５
０〜１８０ppmであることを特徴とする電解銅箔。 - 【請求項２】銅濃度が６０〜８５g/Lの範囲にあり、硫
酸濃度が１００〜２５０g/Lの範囲にあり、塩素イオン
を１〜３ppmの量で含み、かつゼラチン系添加剤が０．
３〜５ppmの量で添加されてなる電解液を用いて、４０
〜６０℃の液温で、かつ３０〜７５A/dm2の電解電流密
度で電解を行うことにより、 銅箔中に双晶組織が存在し、かつ該双晶組織に前記電解
液中の塩素イオン濃度の４０〜１５０倍の塩素が銅箔中
に取り込まれ、銅箔中に含まれる塩素濃度が５０〜１８
０ppmであることを特徴とする電解銅箔を製造する方
法。 - 【請求項３】前記電解銅箔のマット面の表面粗度（Ｒ
ｚ）が２．０〜５．０μｍであることを特徴とする請求
項２の電解銅箔を製造する方法。 - 【請求項４】請求項１に記載の電解銅箔を用いてなる銅
張り積層板。 - 【請求項５】請求項４に記載の銅張り積層板を用いてな
るプリント配線板。
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|---|---|---|---|
| JP2000237405A JP2002053993A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 電解銅箔およびその製造方法 |
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| MYPI20012880A MY129010A (en) | 2000-08-04 | 2001-06-19 | Manufacturing method of electrodeposited copper foil and electrodeposited copper foil |
| KR1020010042844A KR20020012118A (ko) | 2000-08-04 | 2001-07-16 | 전착 동박 및 전착 동박의 제조 방법 |
| EP01306149A EP1182278A3 (en) | 2000-08-04 | 2001-07-17 | Manufacturing method of electrodeposited copper foil and electrodeposited copper foil |
| US09/920,988 US20020015833A1 (en) | 2000-06-29 | 2001-08-02 | Manufacturing method of electrodeposited copper foil and electrodeposited copper foil |
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| HK02103918.1A HK1042119A1 (zh) | 2000-08-04 | 2002-05-27 | 電沉積銅箔的製造方法和電沉積銅箔 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000237405A JP2002053993A (ja) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | 電解銅箔およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=18729270
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|---|---|---|---|
| JP2000237405A Pending JP2002053993A (ja) | 2000-06-29 | 2000-08-04 | 電解銅箔およびその製造方法 |
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|---|---|
| EP (1) | EP1182278A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002053993A (ja) |
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| CN (1) | CN1337475A (ja) |
| HK (1) | HK1042119A1 (ja) |
| MY (1) | MY129010A (ja) |
| TW (1) | TW583346B (ja) |
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| JP2012037413A (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Fis Inc | 検知用素子及び接触燃焼式ガスセンサ |
| WO2012133565A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 電解銅箔及び電解銅箔の製造方法 |
| WO2014002997A1 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | 古河電気工業株式会社 | 電解銅箔とその製造方法、リチウムイオン二次電池の負極電極、およびリチウムイオン二次電池 |
| JP2014070263A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 電解銅箔及び電解銅箔の製造方法 |
| JP2014143172A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-08-07 | Jsr Corp | 銅膜形成用組成物、銅膜形成方法、銅膜、配線基板および電子機器 |
| JP2014150048A (ja) * | 2013-01-11 | 2014-08-21 | Jsr Corp | 銅膜形成用組成物、銅膜形成方法、銅膜、配線基板および電子機器 |
| JP2015078428A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-04-23 | 古河電気工業株式会社 | 電解銅箔、フレキシブル配線板及び電池 |
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|---|---|---|---|---|
| AU2003275517A1 (en) | 2002-11-01 | 2004-05-25 | Institute Of Metal Research Chinese Academy Of Sciences | A nano icrystals copper material with super high strength and conductivity and method of preparing thereof |
| CN1314838C (zh) * | 2002-12-11 | 2007-05-09 | 财团法人工业技术研究院 | 高高温伸长率电解铜箔的制造方法 |
| JP2004244656A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Furukawa Techno Research Kk | 高周波用途対応可能銅箔とその製造方法 |
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