JP5362898B1 - 表面処理銅箔及びそれを用いた積層板、プリント配線板並びに銅張積層板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表面処理銅箔と、銅箔に張り合わせ前の下記ΔB(PI)が50以上65以下であるポリイミドとを積層して構成した銅張積層板における、ポリイミド越しの表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上となる表面処理銅箔であり、銅箔を、表面処理が行われている表面側から積層させた前記ポリイミド越しにCCDカメラで撮影したとき、撮影によって得られた画像について、観察された銅箔が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、銅箔の端部から銅箔がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差ΔB(ΔB=Bt−Bb)が40以上となる表面処理銅箔。
【選択図】図1
Description
また、特許文献2には、電解銅箔による導体層を積層された絶縁層を有し、当該導体層をエッチングして回路形成した際のエッチング領域における絶縁層の光透過性が50%以上であるチップオンフレキ(COF)用フレキシブルプリント配線板において、前記電解銅箔は、絶縁層に接着される接着面にニッケル−亜鉛合金による防錆処理層を備え、該接着面の表面粗度(Rz)は0.05〜1.5μmであるとともに入射角60°における鏡面光沢度が250以上であることを特徴とするCOF用フレキシブルプリント配線板に係る発明が開示されている。
また、特許文献3には、印刷回路用銅箔の処理方法において、銅箔の表面に銅−コバルト−ニッケル合金めっきによる粗化処理後、コバルト−ニッケル合金めっき層を形成し、更に亜鉛−ニッケル合金めっき層を形成することを特徴とする印刷回路用銅箔の処理方法に係る発明が開示されている。
また、特許文献2では、粗化処理がなされておらず、COF用フレキシブルプリント配線板以外の用途においては銅箔と樹脂との密着強度が低く不十分である。
さらに、特許文献3に記載の処理方法では、銅箔へのCu−Co−Niによる微細処理は可能であったが、当該銅箔を樹脂越しに観察した際に、優れた視認性を実現できていない。
本発明は、樹脂と良好に接着し、且つ、樹脂越しに観察した際に、優れた視認性を実現する表面処理銅箔及びそれを用いた積層板、プリント配線板並びに銅張積層板を提供する。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1)
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1)
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1)
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1)
本発明において使用する銅箔は、樹脂基板に積層させて積層体を作製し、エッチングにより回路を形成することで使用される銅箔等に有用である。
本発明において使用する銅箔は、電解銅箔或いは圧延銅箔いずれでも良い。通常、銅箔の、樹脂基板と接着する面、即ち表面処理側の表面には積層後の銅箔の引き剥し強さを向上させることを目的として、脱脂後の銅箔の表面にふしこぶ状の電着を行う粗化処理が施されてもよい。電解銅箔は製造時点で凹凸を有しているが、粗化処理により電解銅箔の凸部を増強して凹凸を一層大きくすることができる。本発明においては、この粗化処理は銅−コバルト−ニッケル合金めっきや銅−ニッケル−りん合金めっき等により行うことができる。粗化前の前処理として通常の銅めっき等が行われることがあり、粗化後の仕上げ処理として電着物の脱落を防止するために通常の銅めっき等が行なわれることもある。圧延銅箔と電解銅箔とでは処理の内容を幾分異にすることもある。
本発明において使用する銅箔は、粗化処理を行った後、又は、粗化処理を省略して、耐熱めっき層や防錆めっき層を表面に施されていてもよい。粗化処理を省略して、耐熱めっき層や防錆めっき層を表面に施す処理として、下記条件のNi−Wめっき浴によるめっき処理を用いることができる。
・Ni:25g/L
・W:20mg/L
・pH:3.6
・浴温:40℃
なお、本発明において使用する銅箔の厚みは特に限定する必要は無いが、例えば1μm以上、2μm以上、3μm以上、5μm以上であり、例えば3000μm以下、1500μm以下、800μm以下、300μm以下、150μm以下、100μm以下、70μm以下、50μm以下、40μm以下である。
なお、本願発明に係る圧延銅箔にはAg、Sn、In、Ti、Zn、Zr、Fe、P、Ni、Si、Te、Cr、Nb、V、B、Co等の元素を一種以上含む銅合金箔も含まれる。上記元素の濃度が高くなる(例えば合計で10質量%以上)と、導電率が低下する場合がある。圧延銅箔の導電率は、好ましくは50%IACS以上、より好ましくは60%IACS以上、更に好ましくは80%IACS以上である。また、圧延銅箔にはタフピッチ銅(JIS H3100 C1100)や無酸素銅(JIS H3100 C1020)を用いて製造した銅箔も含まれる。
<電解液組成>
銅:90〜110g/L
硫酸:90〜110g/L
塩素:50〜100ppm
レべリング剤1(ビス(3スルホプロピル)ジスルフィド):10〜30ppm
レベリング剤2(アミン化合物):10〜30ppm
上記のアミン化合物には以下の化学式のアミン化合物を用いることができる。
電流密度:70〜100A/dm2
電解液温度:50〜60℃
電解液線速:3〜5m/sec
電解時間:0.5〜10分間
めっき浴組成:Cu10〜20g/L、Co1〜10g/L、Ni1〜10g/L
pH:1〜4
温度:30〜50℃
電流密度Dk:35〜45A/dm2
めっき時間:1〜5秒
めっき浴組成:Co1〜20g/L、Ni1〜20g/L
pH:1.5〜3.5
温度:30〜80℃
めっき浴組成:Zn100〜300g/L
pH:3〜4
温度:50〜60℃
電流密度Dk:0.1〜0.5A/dm2
本発明の表面処理銅箔は、銅箔に張り合わせ前の下記ΔB(PI)が50以上65以下であるポリイミドに積層して構成した銅張積層板における、前記ポリイミド越しの表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上に制御されている。このような構成により、背面とのコントラストが鮮明となり、当該銅箔をポリイミド基板越しに観察した際の視認性が高くなる。この結果、当該銅箔を回路形成に使用した場合等において、当該ポリイミド基板を透過して視認される位置決めパターンを介して行うICチップ搭載時の位置合わせ等が容易となる。当該色差ΔE*abが50未満であると、背面とのコントラストが不鮮明になる可能性が生じる。当該色差ΔE*abは、より好ましくは53以上、55以上、より好ましくは60以上である。色差ΔE*abの上限は特に限定する必要はないが、例えば90以下、88以下、あるいは87以下、あるいは85以下、あるいは75以下、あるいは70以下である。
ここで、色差ΔE*abは、色差計で測定され、黒/白/赤/緑/黄/青を加味し、JIS Z8730に基づくL*a*b表色系を用いて示される総合指標であり、ΔL:白黒、Δa:赤緑、Δb:黄青として、下記式で表される;
本発明の表面処理銅箔は、無粗化処理銅箔でも、粗化粒子が形成された粗化処理銅箔でもよく、粗化処理表面のTDの平均粗さRzが0.20〜0.64μmであるのが好ましい。このような構成により、ピール強度が高くなって樹脂と良好に接着し、且つ、銅箔をエッチングで除去した後の樹脂の透明性が高くなる。この結果、当該樹脂を透過して視認される位置決めパターンを介して行うICチップ搭載時の位置合わせ等が容易となる。TDの平均粗さRzが0.20μm未満であると、銅箔表面の粗化処理が不十分であるおそれがあり、樹脂と十分に接着できないという問題が生じるおそれがある。一方、TDの平均粗さRzが0.64μm超であると、銅箔をエッチングで除去した後の樹脂表面の凹凸が大きくなるおそれがあり、その結果樹脂の透明性が不良となる問題が生じるおそれがある。処理表面のTDの平均粗さRzは、0.26〜0.62μmがより好ましく、0.40〜0.55μmが更により好ましい。
また、表面処理前の銅箔は、TDの60度光沢度が300〜910%であり、500〜810%であるのがより好ましく、500〜710%であることがより好ましい。表面処理前の銅箔のMDの60度光沢度が300%未満であると300%以上の場合よりも上述の樹脂の透明性が不良となるおそれがあり、910%を超えると、製造することが難しくなるという問題が生じるおそれがある。
なお、高光沢圧延は以下の式で規定される油膜当量を13000〜24000以下とすることで行うことが出来る。
油膜当量={(圧延油粘度[cSt])×(通板速度[mpm]+ロール周速度[mpm])}/{(ロールの噛み込み角[rad])×(材料の降伏応力[kg/mm2])}
圧延油粘度[cSt]は40℃での動粘度である。
油膜当量を13000〜24000とするためには、低粘度の圧延油を用いたり、通板速度を遅くしたりする等、公知の方法を用いればよい。
化学研磨は硫酸−過酸化水素−水系またはアンモニア−過酸化水素−水系等のエッチング液で、通常よりも濃度を低くして、長時間かけて行う。
本発明の表面処理銅箔は、表面処理が行われている表面側から、銅箔に張り合わせ前の下記ΔB(PI)が50以上65以下であるポリイミドを積層させた後、銅箔をポリイミド越しにCCDカメラで撮影したとき、撮影によって得られた画像について、観察された銅箔が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、銅箔の端部から銅箔がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差ΔB(ΔB=Bt−Bb)が40以上となる。
また、前記観察地点−明度グラフにおいて、明度曲線とBtとの交点の内、銅箔に最も近い交点の位置を示す値をt1として、明度曲線とBtとの交点からBtを基準に0.1ΔBまでの深さ範囲において、明度曲線と0.1ΔBとの交点の内、前記銅箔に最も近い交点の位置を示す値をt2としたときに、下記(1)式で定義されるSvが3.0以上となるのが好ましい。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1)
ここで、「明度曲線のトップ平均値Bt」、「明度曲線のボトム平均値Bb」、及び、後述の「t1」、「t2」、「Sv」について、図を用いて説明する。
図1(a)及び図1(b)に、銅箔の幅を約0.3mmとした場合のBt及びBbを定義する模式図を示す。銅箔の幅を約0.3mmとした場合、図1(a)に示すようにV型の明度曲線となる場合と、図1(b)に示すように底部を有する明度曲線となる場合がある。いずれの場合も「明度曲線のトップ平均値Bt」は、銅箔の両側の端部位置から50μm離れた位置から30μm間隔で5箇所(両側で合計10箇所)測定したときの明度の平均値を示す。一方、「明度曲線のボトム平均値Bb」は、明度曲線が図1(a)に示すようにV型となる場合は、このV字の谷の先端部における明度の最低値を示し、図1(b)の底部を有する場合は、約0.3mmの中心部の値を示す。
図2に、t1及びt2及びSvを定義する模式図を示す。「t1(ピクセル×0.1)」は、明度曲線とBtとの交点の内、前記銅箔に最も近い交点を示す。「t2(ピクセル×0.1)」は、明度曲線とBtとの交点からBtを基準に0.1ΔBまでの深さ範囲において、明度曲線と0.1ΔBとの交点の内、前記銅箔に最も近い交点を示す。このとき、t1およびt2を結ぶ線で示される明度曲線の傾きについては、y軸方向に0.1ΔB、x軸方向に(t1−t2)で計算されるSv(階調/ピクセル×0.1)で定義される。なお、横軸の1ピクセルは10μm長さに相当する。また、Svは、銅箔の両側を測定し、小さい値を採用する。さらに、明度曲線の形状が不安定で上記「明度曲線とBtとの交点」が複数存在する場合は、最も銅箔に近い交点を採用する。
CCDカメラで撮影した上記画像において、銅箔がない部分では高い明度となるが、銅箔端部に到達したとたんに明度が低下する。ポリイミド基板越しに見たときの視認性が良好であれば、このような明度の低下状態が明確に観察される。一方、ポリイミド基板越しに見たときの視認性が不良であれば、明度が銅箔端部付近で一気に「高」から「低」へ急に下がるのではなく、低下の状態が緩やかとなり、明度の低下状態が不明確となってしまう。
本発明はこのような知見に基づき、本発明の表面処理銅箔は、表面処理が行われている表面側から、銅箔に張り合わせ前の下記ΔB(PI)が50以上65以下であるポリイミドを積層させた後、銅箔をポリイミド越しにCCDカメラで撮影したとき、撮影によって得られた画像について、観察された銅箔が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、銅箔の端部から銅箔がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差ΔB(ΔB=Bt−Bb)が40以上に制御されている。または、本発明の表面処理銅箔は、上記Sv値が3.0以上に制御されている。
このような構成によれば、基板樹脂の種類や厚みの影響を受けずに、CCDカメラによるポリイミド越しの銅箔の識別力が向上する。このため、ポリイミド基板越しから観察する際の良好な視認性が得られ、電子基板製造工程等でポリイミド基板に所定の処理を行う場合の銅箔によるマーキング等の位置決め精度が向上し、これによって歩留まりが向上する等の効果が得られる。
本発明において、Svは好ましくは3.5以上、より好ましくは3.9以上、より好ましくは4.5以上、より好ましくは5.0以上、より好ましくは5.5以上である。Svの上限は特に限定する必要はないが、例えば15以下、10以下である。このような構成によれば、銅箔と銅箔で無い部分との境界がより明確になり、位置決め精度が向上して、銅箔画像認識による誤差が少なくなり、より正確に位置合わせができるようになる。
銅箔の表面処理側の表面の三次元表面積Aと二次元表面積Bとの比A/Bは、上述の樹脂の透明性に大いに影響を及ぼす。すなわち、表面粗さRzが同じであれば、比A/Bが小さい銅箔ほど、上述の樹脂の透明性が良好となる。このため、本発明の表面処理銅箔は、当該比A/Bが1.0〜1.7であるのが好ましく、1.0〜1.6であるのがより好ましい。ここで、表面処理側の表面の粗化粒子の三次元表面積Aと二次元表面積Bとの比A/Bは、例えば当該表面が粗化処理されている場合、粗化粒子の表面積Aと、銅箔を銅箔表面側から平面視したときに得られる面積Bとの比A/Bとも云うことができる。
ポリイミド基材樹脂の厚みは特に制限を受けるものではないが、一般的に25μmや50μmが挙げられる。
また、本発明のプリント配線板は、絶縁樹脂基板と、絶縁樹脂基板上に設けられた銅回路とを有するプリント配線板であって、絶縁樹脂基板越しの銅回路表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上であり、銅回路を、絶縁樹脂基板越しにCCDカメラで撮影したとき、撮影によって得られた画像について、観察された銅回路が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、銅回路の端部から銅回路がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差ΔB(ΔB=Bt−Bb)が40以上となる。このようなプリント配線板を用いると、プリント配線板の位置決めをより正確に行うことが出来る。
また、本発明のプリント配線板は、絶縁樹脂基板と、絶縁樹脂基板上に設けられた銅回路とを有するプリント配線板であって、前記絶縁樹脂基板越しの前記銅回路表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上であり、前記銅回路を、前記絶縁樹脂基板越しにCCDカメラで撮影したとき、前記撮影によって得られた画像について、観察された前記銅回路が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、前記銅回路の端部から前記銅回路がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差をΔB(ΔB=Bt−Bb)とし、前記観察地点−明度グラフにおいて、明度曲線とBtとの交点の内、前記銅回路に最も近い交点の位置を示す値をt1として、明度曲線とBtとの交点からBtを基準に0.1ΔBまでの深さ範囲において、明度曲線と0.1ΔBとの交点の内、前記銅回路に最も近い交点の位置を示す値をt2としたときに、下記(1)式で定義されるSvが3.0以上となる。このようなプリント配線板を用いると、プリント配線板の位置決めをより正確に行うことが出来る。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1)
また、本発明の銅張積層板は、絶縁樹脂基板と、絶縁樹脂基板上に設けられた銅箔とを有する銅張積層板であって、前記絶縁樹脂板越しの前記銅箔の表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上であり、前記銅張積層板の前記銅箔を、エッチングによりライン状の銅箔とした後に、前記絶縁樹脂基板越しにCCDカメラで撮影したとき、前記撮影によって得られた画像について、観察された前記ライン状の銅箔が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、前記ライン状の銅箔の端部から前記ライン状の銅箔がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差ΔB(ΔB=Bt−Bb)とし、前記観察地点−明度グラフにおいて、明度曲線とBtとの交点の内、前記ライン状の銅箔に最も近い交点の位置を示す値をt1として、明度曲線とBtとの交点からBtを基準に0.1ΔBまでの深さ範囲において、明度曲線と0.1ΔBとの交点の内、前記ライン状の銅箔に最も近い交点の位置を示す値をt2としたときに、下記(1)式で定義されるSvが3.0以上となる。このような銅張積層板を用いてプリント配線板を製造すると、プリント配線板の位置決めをより正確に行うことが出来る。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1)
本発明の金属と樹脂との積層体の位置決めをする方法について説明する。まず、金属と樹脂との積層体を準備する。金属と樹脂との積層体としては、樹脂に金属を貼り合わせて構成されているものであれば、特に形態は限定されない。本発明の金属と樹脂との積層体の具体例としては、本体基板と付属の回路基板と、それらを電気的に接続するために用いられる、ポリイミド等の樹脂の少なくとも一方の表面に銅等の金属配線が形成されたフレキシブルプリント基板とで構成される電子機器において、フレキシブルプリント基板を正確に位置決めして当該本体基板及び付属の回路基板の配線端部に圧着させて作製される積層体が挙げられる。すなわち、この場合であれば、積層体は、フレキシブルプリント基板及び本体基板の配線端部が圧着により貼り合わせられた積層体、或いは、フレキシブルプリント基板及び回路基板の配線端部が圧着により貼り合わせられた積層体となる。積層体は、当該金属配線の一部や別途材料で形成したマークを有している。マークの位置については、当該積層体を構成する樹脂越しにCCDカメラ等の撮影手段で撮影可能な位置であれば特に限定されない。
このように準備された積層体において、上述のマークを樹脂越しに撮影手段で撮影し、前記撮影によって得られた画像について、観察された前記マークが伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して観察地点−明度グラフを作製し、前記マークの端部から前記マークがない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差ΔB(ΔB=Bt−Bb)を用いて前記マークの位置を検出して、前記検出されたマークの位置に基づき金属と樹脂との積層体の位置決めをする。
また、このとき、上記Sv値のみを用いて前記マークの位置を検出して、前記検出されたマークの位置に基づき金属と樹脂との積層体の位置決めを行ってもよく、上記ΔB値とSv値との両方を用いて前記マークの位置を検出して、前記検出されたマークの位置に基づき金属と樹脂との積層体の位置決めをしてもよい。
このような位置決め方法によれば、マークとマークでない部分との境界がより明確になり、位置決め精度が向上して、マーク画像認識による誤差が少なくなり、より正確に位置合わせができるようになる。例えば、ΔB値、Sv値、或いは、ΔB値及びSv値の値が所定の値以上の場合は、マークが当該位置に存在するという判定を、位置を検出する装置が行うことが出来る。具体的には、例えば、ΔB値のみで判定を行う場合はΔBが40以上のとき、Sv値のみで判定を行う場合はSvが3.0以上のとき、或いは、ΔB値とSv値とで判定を行う場合はΔBが40以上且つSvが3.0以上のときにマークが当該位置に存在するという判定を、位置を検出する装置が行うことが出来る。このような位置決め方法を用いると、プリント配線板の位置決めをより正確に行うことが出来る。
そのため、一つのプリント配線板ともう一つのプリント配線板を接続する際に、接続不良が低減し、歩留まりが向上すると考えられる。このとき、銅箔は、表面処理を行ったものであってもよい。なお、一つのプリント配線板ともう一つのプリント配線板を接続する方法としては半田付けや異方性導電フィルム(Anisotropic Conductive Film、ACF)を介した接続、異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste、ACP)を介した接続または導電性を有する接着剤を介しての接続など公知の接続方法を用いることができる。なお、本発明において、「プリント配線板」には部品が装着されたプリント配線板およびプリント回路板およびプリント基板も含まれることとする。また、本発明のプリント配線板を2つ以上接続して、プリント配線板が2つ以上接続したプリント配線板を製造することができ、また、本発明のプリント配線板を少なくとも1つと、もう一つの本発明のプリント配線板又は本発明のプリント配線板に該当しないプリント配線板とを接続することができ、このようなプリント配線板を用いて電子機器を製造することもできる。なお、本発明において、「銅回路」には銅配線も含まれることとする。
なお、本発明の実施の形態に係る位置決め方法は表面実装機やチップマウンターに用いてもよい。
また、本発明において位置決めされる前記金属と樹脂との積層体が、樹脂板及び前記樹脂板の上に設けられた回路を有するプリント配線板であってもよい。また、その場合、前記マークが前記回路であってもよい。
電解銅箔は、以下の条件にて作製した。
・電解液組成(銅:100g/L、硫酸:100g/L、塩素:50ppm、レべリング剤1(ビス(3スルホプロピル)ジスルフィド):10〜30ppm、レべリング剤2(アミン化合物):10〜30ppm)
・電解液温度:50〜60℃
・電流密度:70〜100A/dm2
・電解時間:1分
・電解液線速:4m/秒
なお、アミン化合物には以下のアミン化合物を用いた。
(上記化学式中、R1及びR2はヒドロキシアルキル基、エーテル基、アリール基、芳香族置換アルキル基、不飽和炭化水素基、アルキル基からなる一群から選ばれるものである。)
表1に表面処理前の銅箔作製工程のポイントを記載した。「高光沢圧延」は、最終の冷間圧延(最終の再結晶焼鈍後の冷間圧延)を記載の油膜当量の値で行ったことを意味する。
(1)表面粗さ(Rz)の測定;
各実施例、比較例の表面処理後の銅箔について、株式会社小阪研究所製接触粗さ計Surfcorder SE−3Cを使用してJIS B0601−1994に準拠して十点平均粗さを表面処理面について測定した。測定基準長さ0.8mm、評価長さ4mm、カットオフ値0.25mm、送り速さ0.1mm/秒の条件で、圧延銅箔については圧延方向と垂直な方向(TD)に測定位置を変えて、または、電解銅箔については電解銅箔の製造装置における電解銅箔の進行方向と垂直な方向(TD)に測定位置を変えて、それぞれ10回行い、10回の測定での値を求めた。
なお、表面処理前の銅箔についても、同様にして表面粗さ(Rz)を求めておいた。
表面処理銅箔と、銅箔に張り合わせ前のΔB(PI)が50以上65以下であるポリイミドフィルム(カネカ製厚み25μmまたは50μm)とを積層して構成した銅張積層板における、ポリイミドフィルム越しの表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abを測定した。色差ΔE*abの測定は、HunterLab社製色差計MiniScan XE Plusを使用して、JISZ8730に準拠して行った。なお、前述の色差計では、白色板の測定値をΔE*ab=0、黒い袋で覆って暗闇で測定したときの測定値をΔE*ab=90として、色差を校正する。ΔE*abは、L*a*b表色系を用い、ΔL:白黒、Δa:赤緑、Δb:黄青として、下記式に基づいて測定した。ここで色差ΔE*abは白色をゼロ、黒色を90で定義される;
銅箔表面の表面積はレーザー顕微鏡による測定法を使用した。各実施例、比較例の表面処理後の銅箔の表面処理面について、オリンパス社製レーザー顕微鏡OLS4000を用いて処理表面の倍率20倍における647μm×646μm相当面積B(実データでは417,953μm2)における三次元表面積Aを測定して、三次元表面積A÷二次元表面積B=面積比(A/B)とする手法により設定を行った。なお、レーザー顕微鏡による三次元表面積Aの測定環境温度は23〜25℃とした。
JIS Z8741に準拠した日本電色工業株式会社製光沢度計ハンディーグロスメーターPG−1を使用し、圧延銅箔については、圧延方向(圧延時の銅箔の進行方向、すなわち幅方向)に直角な方向(TD)の入射角60度で表面処理前の表面について測定した。また、電解銅箔については、電解処理時の銅箔運搬方向に直角な方向(すなわち幅方向)(TD)の入射角60度で表面処理前の表面(マット面)について測定した。
作製した銅箔を表面処理面側をポリイミドフィルムに向けてポリイミドフィルム(カネカ製厚み25μmまたは50μm)の両面に積層した。そして、一方の面の銅箔を全てエッチングにより除去した。また、他方の面の銅箔をエッチングして幅0.3mmのライン状にした。その後、幅0.3mmのライン状にした銅箔の背面に白紙を敷き、当該ポリイミドフィルム越しにCCDカメラで撮影し、撮影によって得られた画像について、観察された銅箔が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、マークの端部からマークがない部分にかけて生じる明度曲線からΔB及びt1、t2、Svを測定した。このとき用いた撮影装置の構成及び明度曲線の測定方法を表す模式図を図3に示す。なお、明度曲線の傾きの評価に用いた厚さ25μmまたは50μmのポリイミドは、銅箔に張り合わせ前のポリイミドについてのΔB(PI)が50以上65以下であるポリイミドを用いた。なお、当該銅箔に張り合わせ前のポリイミドについてのΔB(PI)の測定の際には幅0.3mmのライン状の銅箔の代わりに、幅0.3mmのライン状の黒色の印を白紙に印刷したものを用いて、ΔB(PI)の測定を行った。
また、ΔB及びt1、t2、Svは、下記撮影装置で測定した。なお、横軸の1ピクセルは10μm長さに相当する。
撮影装置は、CCDカメラ、サンプルの銅箔を積層したポリイミド基板を置く白紙(銅箔を積層したポリイミド基板はライン状の銅箔を有する面とは反対側の面をCCDカメラに向けて置かれる)、ポリイミド基板の撮影部に光を照射する照明用電源、撮影対象の銅箔及びポリイミド基板をステージ上に搬送する搬送機(不図示)を備えている。当該撮影装置の主な仕様を以下に示す:
・撮影装置:株式会社ニレコ製シート検査装置Mujiken
・CCDカメラ:8192画素(160MHz)、1024階調ディジタル(10ビット)
・照明用電源:高周波点灯電源(電源ユニット×2)
・照明:蛍光灯(30W)
なお、図3に示された明度について、0は「黒」を意味し、明度255は「白」を意味し、「黒」から「白」までの灰色の程度(白黒の濃淡、グレースケール)を256階調に分割して表示している。
銅箔をポリイミドフィルム(カネカ製厚み25μmまたは50μm)の両面に貼り合わせ、銅箔をエッチング(塩化第二鉄水溶液)で除去してサンプルフィルムを作成した。得られた樹脂層の一面に印刷物(直径6cmの黒色の円)を貼り付け、反対面から樹脂層越しに印刷物の視認性を判定した。印刷物の黒色の円の輪郭が円周の90%以上の長さにおいてはっきりしたものを「◎」、黒色の円の輪郭が円周の80%以上90%未満の長さにおいてはっきりしたものを「○」(以上合格)、黒色の円の輪郭が円周の0〜80%未満の長さにおいてはっきりしたもの及び輪郭が崩れたものを「×」(不合格)と評価した。
PC−TM−650に準拠し、引張り試験機オートグラフ100で常態ピール強度を測定し、上記常態ピール強度が0.7N/mm以上を積層基板用途に使用できるものとした。なお、ピール強度の測定は銅箔厚みを18μmとして測定を行った。厚みが18μmに満たない銅箔については銅めっきを行って銅箔厚みを18μmとした。また、厚みが18μmよりも大きい場合にはエッチングを行って銅箔厚みを18μmとした。
銅箔をポリイミドフィルム(カネカ製厚み25μmまたは50μm)の両面に貼り合わせ、銅箔をエッチング(塩化第二鉄水溶液)して、L/Sが30μm/30μmの回路幅のFPCを作成した。その後、20μm×20μm角のマークをポリイミド越しにCCDカメラで検出することを試みた。10回中9回以上検出できた場合には「◎」、7〜8回検出できた場合には「○」、6回検出できた場合には「△」、5回以下検出できた場合には「×」とした。
なお、プリント配線板または銅張積層板においては、樹脂を溶かして除去することで、銅回路または銅箔表面について、前述の(1)表面粗さ(Rz)、(3)銅箔表面の面積比(A/B)を測定することができる。
上記各試験の条件及び評価を表1〜3に示す。
実施例1〜9は、いずれもポリイミド越しの色差ΔE*abが50以上であり、且つ、ΔBが40以上であり、視認性が良好であった。
比較例1〜4は、ポリイミド越しの色差ΔE*abが50未満、または、ΔBが40未満であり、視認性が不良であった。
図4に、上記Rz評価の際の、(a)比較例1、(b)実施例1の銅箔表面のSEM観察写真をそれぞれ示す。
Claims (22)
- 表面処理銅箔と、銅箔に張り合わせ前の下記ΔB(PI)が50以上65以下であるポリイミドとを積層して構成した銅張積層板における、前記ポリイミド越しの表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上となる表面処理銅箔であり、
前記銅箔を、表面処理が行われている表面側から積層させた前記ポリイミド越しにCCDカメラで撮影したとき、
前記撮影によって得られた画像について、観察された前記銅箔が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、
前記銅箔の端部から前記銅箔がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差ΔB(ΔB=Bt−Bb)が40以上となる表面処理銅箔。 - 表面処理銅箔と、銅箔に張り合わせ前の下記ΔB(PI)が50以上65以下であるポリイミドとを積層して構成した銅張積層板における、前記ポリイミド越しの表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上となる表面処理銅箔であり、
前記銅箔を、表面処理が行われている表面側から積層させた前記ポリイミド越しにCCDカメラで撮影したとき、
前記撮影によって得られた画像について、観察された前記銅箔が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、
前記銅箔の端部から前記銅箔がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差をΔB(ΔB=Bt−Bb)とし、前記観察地点−明度グラフにおいて、明度曲線とBtとの交点の内、前記銅箔に最も近い交点の位置を示す値をt1として、明度曲線とBtとの交点からBtを基準に0.1ΔBまでの深さ範囲において、明度曲線と0.1ΔBとの交点の内、前記銅箔に最も近い交点の位置を示す値をt2としたときに、下記(1)式で定義されるSvが3.0以上となる表面処理銅箔。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1) - 前記観察地点−明度グラフにおいて、明度曲線とBtとの交点の内、前記銅箔に最も近い交点の位置を示す値をt1として、明度曲線とBtとの交点からBtを基準に0.1ΔBまでの深さ範囲において、明度曲線と0.1ΔBとの交点の内、前記銅箔に最も近い交点の位置を示す値をt2としたときに、下記(1)式で定義されるSvが3.0以上となる請求項1に記載の表面処理銅箔。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1) - 前記表面処理銅箔と、銅箔に張り合わせ前の下記ΔB(PI)が50以上65以下であるポリイミドとを積層して構成した銅張積層板における、前記ポリイミド越しの表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが53以上となる請求項1〜3のいずれかに記載の表面処理銅箔。
- 前記明度曲線における(1)式で定義されるSvが3.5以上となる請求項2〜4のいずれかに記載の表面処理銅箔。
- 前記明度曲線における(1)式で定義されるSvが3.9以上となる請求項5に記載の表面処理銅箔。
- 前記明度曲線における(1)式で定義されるSvが5.0以上となる請求項6に記載の表面処理銅箔。
- 前記表面のTDの平均粗さRzが0.20〜0.64μmであり、前記銅箔表面の三次元表面積Aと二次元表面積Bとの比A/Bが1.0〜1.7である請求項1〜7のいずれかに記載の表面処理銅箔。
- 前記表面のTDの平均粗さRzが0.26〜0.62μmである請求項8に記載の表面処理銅箔。
- 前記A/Bが1.0〜1.6である請求項8又は9に記載の表面処理銅箔。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の表面処理銅箔と樹脂基板とを積層して構成した積層板。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の表面処理銅箔を用いたプリント配線板。
- 請求項12に記載のプリント配線板を少なくとも1つ用いた電子機器。
- 絶縁樹脂基板と、絶縁樹脂基板上に設けられた銅回路とを有するプリント配線板であって、
前記絶縁樹脂基板越しの前記銅回路表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上であり、
前記銅回路を、前記絶縁樹脂基板越しにCCDカメラで撮影したとき、
前記撮影によって得られた画像について、観察された前記銅回路が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、
前記銅回路の端部から前記銅回路がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差ΔB(ΔB=Bt−Bb)が40以上となるプリント配線板。 - 絶縁樹脂基板と、絶縁樹脂基板上に設けられた銅箔とを有する銅張積層板であって、
前記絶縁樹脂板越しの前記銅箔の表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上であり、
前記銅張積層板の前記銅箔を、エッチングによりライン状の銅箔とした後に、前記絶縁樹脂基板越しにCCDカメラで撮影したとき、
前記撮影によって得られた画像について、観察された前記ライン状の銅箔が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、
前記ライン状の銅箔の端部から前記ライン状の銅箔がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差ΔB(ΔB=Bt−Bb)が40以上となる銅張積層板。 - 絶縁樹脂基板と、絶縁樹脂基板上に設けられた銅回路とを有するプリント配線板であって、
前記絶縁樹脂基板越しの前記銅回路表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上であり、
前記銅回路を、前記絶縁樹脂基板越しにCCDカメラで撮影したとき、
前記撮影によって得られた画像について、観察された前記銅回路が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、
前記銅回路の端部から前記銅回路がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差をΔB(ΔB=Bt−Bb)とし、前記観察地点−明度グラフにおいて、明度曲線とBtとの交点の内、前記銅回路に最も近い交点の位置を示す値をt1として、明度曲線とBtとの交点からBtを基準に0.1ΔBまでの深さ範囲において、明度曲線と0.1ΔBとの交点の内、前記銅回路に最も近い交点の位置を示す値をt2としたときに、下記(1)式で定義されるSvが3.0以上となるプリント配線板。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1) - 絶縁樹脂基板と、絶縁樹脂基板上に設けられた銅箔とを有する銅張積層板であって、
前記絶縁樹脂板越しの前記銅箔の表面のJIS Z8730に基づく色差ΔE*abが50以上であり、
前記銅張積層板の前記銅箔を、エッチングによりライン状の銅箔とした後に、前記絶縁樹脂基板越しにCCDカメラで撮影したとき、
前記撮影によって得られた画像について、観察された前記ライン状の銅箔が伸びる方向と垂直な方向に沿って観察地点ごとの明度を測定して作製した、観察地点−明度グラフにおいて、
前記ライン状の銅箔の端部から前記ライン状の銅箔がない部分にかけて生じる明度曲線のトップ平均値Btとボトム平均値Bbとの差ΔB(ΔB=Bt−Bb)とし、前記観察地点−明度グラフにおいて、明度曲線とBtとの交点の内、前記ライン状の銅箔に最も近い交点の位置を示す値をt1として、明度曲線とBtとの交点からBtを基準に0.1ΔBまでの深さ範囲において、明度曲線と0.1ΔBとの交点の内、前記ライン状の銅箔に最も近い交点の位置を示す値をt2としたときに、下記(1)式で定義されるSvが3.0以上となる銅張積層板。
Sv=(ΔB×0.1)/(t1−t2) (1) - 請求項14または16に記載のプリント配線板を2つ以上接続して、プリント配線板が2つ以上接続したプリント配線板を製造する方法。
- 請求項14または16に記載のプリント配線板を少なくとも1つと、もう一つの請求項14または16に記載のプリント配線板又は請求項14または16に記載のプリント配線板に該当しないプリント配線板とを接続する工程を少なくとも含む、プリント配線板が2つ以上接続したプリント配線板を製造する方法。
- 請求項14または16に記載のプリント配線板が少なくとも1つ接続したプリント配線板を1つ以上用いた電子機器。
- 請求項14または16に記載のプリント配線板に用いられている表面処理銅箔。
- 請求項15または17に記載の銅張積層板に用いられている表面処理銅箔。
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