JPWO2019208520A1 - 表面処理銅箔、銅張積層板及びプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
Description
プリント配線板の製造方法としては、サブトラクティブ法、セミアディティブ法などの様々な方法が知られている。その中でもサブトラクティブ法では、銅箔に絶縁基材を接着させて銅張積層板を形成した後、銅箔表面にレジストを塗布及び露光して所定のレジストパターンを形成し、レジストパターンが形成されていない部分(不要部)をエッチングにて除去することによって回路パターンが形成される。
また、本発明の実施形態は、ファインピッチ化された回路パターンを有するプリント配線板を提供することを目的とする。
また、本発明の実施形態は、前記表面処理銅箔と、前記表面処理銅箔の第一表面処理層に接着された絶縁基材とを備える銅張積層板に関する。
さらに、本発明の実施形態は、前記銅張積層板の前記表面処理銅箔をエッチングして形成された回路パターンを備えるプリント配線板に関する。
また、本発明の実施形態によれば、ファインピッチ化された回路パターンを有するプリント配線板を提供することができる。
表面処理銅箔1は、銅箔2と、銅箔2の一方の面に形成された第一表面処理層3とを有する。また、銅張積層板10は、表面処理銅箔1と、表面処理銅箔1の第一表面処理層3に接着された絶縁基材11とを有する。
このNi濃度は、第一表面処理層3の表面からの深さ2.5nmにおけるNi濃度であり、第一表面処理層3の最表層近傍におけるNiの比率の指標となる。このNi濃度を15.0atm%以下に制御することにより、第一表面処理層3がエッチング液に溶解し易くなり、回路パターンのエッチングファクタを高めることが可能になる。エッチングファクタを安定して高める観点からは、このNi濃度を、好ましくは10.0atm%以下、より好ましくは5.0atm%以下、さらに好ましくは3.5atm%以下に制御する。一方、Niは、耐熱性などの効果を与える成分であるため、このNi濃度を0.1atm%以上に制御することにより、耐熱性などの効果を確保することができる。当該効果を安定して確保する観点からは、このNi濃度を、好ましくは0.5atm%以上、より好ましくは1.0atm%以上、さらに好ましくは1.5atm%以上に制御する。
このZn濃度は、第一表面処理層3の表面からの深さ2.5nmにおけるZn濃度であり、第一表面処理層3の最表層近傍におけるZnの比率の指標となる。このZn濃度を5.0atm%以上に制御することにより、第一表面処理層3がエッチング液に溶解し易くなり、回路パターンのエッチングファクタを高めることが可能になる。エッチングファクタを安定して高める観点からは、このZn濃度を、好ましくは10.0atm%以上、より好ましくは15.0atm%以上に制御する。一方、Znは、耐熱性、耐薬品性などの効果を与える成分であるが、濃度が高すぎると、当該効果が低下してしまう恐れがある。また、Znは塩酸に比較的溶け易い成分であるため、塩酸系である塩化銅エッチング液により、回路ボトム(表面処理銅箔1の第一表面処理層3と絶縁基材11との間)に染み込む可能性がある。その結果、銅回路と絶縁基材11との密着性が低下し、回路剥がれなどの不具合が発生する可能性がある。そのため、Znによる耐熱性、耐薬品性などの効果を確保しつつ回路剥がれなどを防止する観点からは、このZn濃度を40.0atm%以下に制御する。当該効果を安定して得る観点からは、このZn濃度を、好ましくは35atm%以下、より好ましくは30atm%以下に制御する。
このNi濃度の積分値は、第一表面処理層3の表面からの深さ2.5〜5.0nmにおけるNi濃度の積分値であり、第一表面処理層3の最表層近傍におけるNiの比率の指標となる。このNi濃度の積分値を18.0atm%以下に制御することにより、第一表面処理層3がエッチング液に溶解し易くなり、回路パターンのエッチングファクタを高めることが可能になる。エッチングファクタを安定して高める観点からは、このNi濃度の積分値を、好ましくは15.0atm%以下、より好ましくは10.0atm%以下、さらに好ましくは8.0atm%以下に制御する。一方、このNi濃度の積分値を0.1atm%以上に制御することにより、耐熱性などの効果を確保することができる。当該効果を安定して確保する観点からは、このNi濃度の積分値を、好ましくは0.5atm%以上、より好ましくは1.0atm%以上、さらに好ましくは1.5atm%以上に制御する。
このZn濃度の積分値は、第一表面処理層3の表面からの深さ2.5〜5.0nmにおけるZn濃度の積分値であり、第一表面処理層3の最表層近傍におけるZnの比率の指標となる。このZn濃度の積分値を5.0atm%以上に制御することにより、第一表面処理層3がエッチング液に溶解し易くなり、回路パターンのエッチングファクタを高めることが可能になる。エッチングファクタを安定して高める観点からは、このZn濃度の積分値を、好ましくは10.0atm%以上、より好ましくは12.0atm%以上に制御する。一方、Zn濃度の積分値を40.0atm%以下に制御することにより、耐熱性、耐薬品性などの効果を確保することができる。当該効果を安定して確保する観点からは、このZn濃度の積分値を、好ましくは38atm%以下、より好ましくは35atm%以下に制御する。
この積分値の和は、第一表面処理層3の最表層近傍におけるNi及びZnの比率の指標となる。この積分値の和を10.0atm%以上に制御することにより、耐熱性、耐薬品性などの効果を確保することができる。この効果を安定して確保する観点から、この積分値の和を、好ましくは15.0atm%以上、より好ましくは20.0atm%以上に制御する。一方、この積分値の和を45.0atm%以下に制御することにより、耐熱性、耐薬品性などの効果を付与しつつ、エッチングファクタを安定して高めることができる。この効果を安定して確保する観点から、この積分値の和を、好ましくは40atm%以下、より好ましくは38atm%以下に制御する。
このCu濃度は、第一表面処理層3の表面からの深さ17.5nmにおけるCu濃度であり、この深さにおける銅の比率の指標となる。このCu濃度を70atm%以上に制御することにより、エッチング液への溶解性が高まり、エッチングファクタを高くする効果を得ることができる。この効果を安定して確保する観点から、このCu濃度を、好ましくは80atm%以上、より好ましくは90atm%以上に制御する。一方、このCu濃度を98atm%以下に制御することにより、耐熱性、耐薬品性などの特性の低下を防止することができる。この効果を安定して確保する観点から、このCu濃度を、好ましくは97atm%以下、より好ましくは96atm%以下に制御する。
ここで、RSmは、表面の凹凸形状の平均間隔を表す指標である。一般的に、第一表面処理層3を形成する粒子のサイズが大きくなると、表面の凹凸間隔が広くなるためRSmが大きくなる。RSmが大きくなると、表面処理銅箔1の絶縁基材に対する接着力は強くなるが、エッチング処理で溶け残る部分が発生し易くなる。すなわち、エッチング処理によってボトム部が裾を引いたような台形形状の回路パターンになり易く、エッチングファクタが低下する傾向にある。一方、第一表面処理層3を形成する粒子のサイズが小さくなると、上記と逆の傾向になり易い。すなわち、エッチングファクタは向上するが、表面処理銅箔1の絶縁基材に対する接着力が低下する傾向にある。
そこで、絶縁基材に対する接着性の向上とエッチング性の向上とを両立させるために、第一表面処理層3のRSmを上記の範囲に制御することが好ましい。このようなRSmの制御を行うことにより、第一表面処理層3の表面を、絶縁基材に対する接着性の向上とエッチング性の向上とを両立させるのに適した表面形状にすることができる。具体的には、第一表面処理層3の表面の凹凸形状が適切なバランスで形成されるため、回路パターンのエッチングファクタ及び絶縁基材に対する接着性を高めることができる。このような効果を安定して得る観点からは、RSmを5〜9μmに制御することが好ましい。
ここで、ARは、表面の微細な凹凸形状を表す指標である。一般的に、第一表面処理層3を形成する粒子のサイズが大きくなると、表面の凹凸間隔が広くなるためARが大きくなる。ARが大きくなると、表面処理銅箔1の絶縁基材に対する接着力は強くなるが、エッチング処理で溶け残る部分が発生し易くなる。すなわち、エッチング処理によってボトム部が裾を引いたような台形形状の回路パターンになり易く、エッチングファクタが低下する傾向にある。一方、第一表面処理層3を形成する粒子のサイズが小さくなると、上記と逆の傾向になり易い。すなわち、エッチングファクタは向上するが、表面処理銅箔1の絶縁基材に対する接着力が低下する傾向にある。
そこで、絶縁基材に対する接着性の向上とエッチング性の向上とを両立させるために、第一表面処理層3のARを上記の範囲に制御することが好ましい。このようなARの制御を行うことにより、第一表面処理層3の表面を、絶縁基材に対する接着性の向上とエッチング性の向上とを両立させるのに適した表面形状にすることができる。具体的には、第一表面処理層3の表面の凹凸形状が適切なバランスで形成されるため、回路パターンのエッチングファクタ及び絶縁基材に対する接着性を高めることができる。このような効果を安定して得る観点からは、ARを7〜18μmに制御することが好ましい。
Niはエッチング液に溶解し難い成分であるため、第一表面処理層3のNi付着量を200μg/dm2以下に制御することにより、第一表面処理層3がエッチング液に溶解し易くなる。その結果、回路パターンのエッチングファクタを高めることが可能になる。このエッチングファクタを安定して高める観点からは、第一表面処理層3のNi付着量を、好ましくは180μg/dm2以下、より好ましくは100μg/dm2以下に制御する。一方、第一表面処理層3による所定の効果(例えば、耐熱性など)を確保する観点から、第一表面処理層3のNi付着量を20μg/dm2以上に制御する。
また、回路パターンを形成した後には金めっきなどの表面処理が行われることがあるが、その前処理として、回路パターンの表面から不要な物質を取り除くソフトエッチングを行うと、回路パターンのエッジ部にソフトエッチング液が染み込むことがある。Niは、このソフトエッチング液の染み込みを抑制する効果がある。この効果を十分に確保する観点からは、第一表面処理層3のNi付着量を、30μg/dm2以上に制御することが好ましく、40μg/dm2以上に制御することがより好ましい。
第一表面処理層3のCo付着量は、第一表面処理層3の種類に依存するため特に限定されないが、好ましくは1500μg/dm2以下、より好ましくは500μg/dm2以下、さらに好ましくは100μg/dm2以下、特に好ましくは30μg/dm2以下である。第一表面処理層3のCo付着量を上記範囲内とすることにより、回路パターンのエッチングファクタを安定して高めることができる。なお、Co付着量の下限は、特に限定されないが、典型的に0.1μg/dm2、好ましくは0.5μg/dm2である。
また、Coは磁性金属であるため、第一表面処理層3のCo付着量を特に100μg/dm2以下、好ましくは0.5〜100μg/dm2に抑えることにより、高周波特性に優れたプリント配線板を作製可能な表面処理銅箔1を得ることができる。
ここで、本明細書において「粗化処理層」とは、粗化処理によって形成される層であり、粗化粒子の層を含む。また、粗化処理では、前処理として通常の銅メッキなどが行われたり、仕上げ処理として粗化粒子の脱落を防止するために通常の銅メッキなどが行われたりする場合があるが、本明細書における「粗化処理層」は、これらの前処理及び仕上げ処理によって形成される層を含む。
めっき液組成:10〜20g/LのCu、50〜100g/Lの硫酸
めっき液温度:25〜50℃
電気めっき条件:電流密度1〜60A/dm2、時間1〜10秒
耐熱層及び/又は防錆層としては、ニッケル、亜鉛、錫、コバルト、モリブデン、銅、タングステン、リン、ヒ素、クロム、バナジウム、チタン、アルミニウム、金、銀、白金族元素、鉄、タンタルの群から選択される1種以上の元素(金属、合金、酸化物、窒化物、硫化物などのいずれの形態であってもよい)を含む層であることができる。耐熱層及び/又は防錆層の例としては、ニッケル−亜鉛合金を含む層が挙げられる。
めっき液組成:1〜30g/LのNi、1〜30g/LのZn
めっき液pH:2〜5
めっき液温度:30〜50℃
電気めっき条件:電流密度1〜10A/dm2、時間0.1〜5秒
ここで、本明細書において「クロメート処理層」とは、無水クロム酸、クロム酸、二クロム酸、クロム酸塩又は二クロム酸塩を含む液で形成された層を意味する。クロメート処理層は、コバルト、鉄、ニッケル、モリブデン、亜鉛、タンタル、銅、アルミニウム、リン、タングステン、錫、砒素、チタンなどの元素(金属、合金、酸化物、窒化物、硫化物などのいずれの形態であってもよい)を含む層であることができる。クロメート処理層の例としては、無水クロム酸又は二クロム酸カリウム水溶液で処理したクロメート処理層、無水クロム酸又は二クロム酸カリウム及び亜鉛を含む処理液で処理したクロメート処理層などが挙げられる。
クロメート液組成:1〜10g/LのK2Cr2O7、0.01〜10g/LのZn
クロメート液pH:2〜5
クロメート液温度:30〜50℃
ここで、本明細書において「シランカップリング処理層」とは、シランカップリング剤で形成された層を意味する。
シランカップリング剤としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。シランカップリング剤の例としては、アミノ系シランカップリング剤、エポキシ系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、メタクリロキシ系シランカップリング剤、ビニル系シランカップリング剤、イミダゾール系シランカップリング剤、トリアジン系シランカップリング剤などが挙げられる。これらの中でも、アミノ系シランカップリング剤、エポキシ系シランカップリング剤が好ましい。上述のシランカップリング剤は、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
2種以上のシランカップリング剤の混合物とする場合、その混合比率は、特に限定されず、使用するシランカップリング剤の種類に応じて適宜調整すればよい。
第二表面処理層4の種類は、特に限定されず、第一表面処理層3と同様に、当該技術分野において公知の各種表面処理層を用いることができる。また、第二表面処理層4の種類は、第一表面処理層3と同一であっても異なっていてもよい。
第二表面処理層4のNi付着量に対する第一表面処理層3のNi付着量の比は、好ましくは0.01〜2.5、より好ましくは0.6〜2.2である。Niはエッチング液に溶解し難い成分であるため、Ni付着量の比を上記の範囲とすることにより、銅張積層板10をエッチングする際に、回路パターンのボトム側となる第一表面処理層3の溶解を促進すると共に、回路パターンのトップ側となる第二表面処理層4の溶解を抑制することができる。そのため、トップ幅とボトム幅との差が小さく、エッチングファクタが高い回路パターンを得ることが可能になる。
絶縁基材11としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。絶縁基材11の例としては、紙基材フェノール樹脂、紙基材エポキシ樹脂、合成繊維布基材エポキシ樹脂、ガラス布・紙複合基材エポキシ樹脂、ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂、ガラス布基材エポキシ樹脂、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、液晶ポリマー、フッ素樹脂などが挙げられる。
図4において、まず、銅張積層板10の表面処理銅箔1の表面にレジストを塗布、露光及び現像することによって所定のレジストパターン20を形成する(工程(a))。次に、レジストパターン20が形成されていない部分(不要部)の表面処理銅箔1をエッチングによって除去する(工程(b))。最後に、表面処理銅箔1上のレジストパターン20を除去する(工程(c))。
なお、このサブトラクティブ法における各種条件は、特に限定されず、当該技術分野において公知の条件に準じて行うことができる。
厚さ12μmの圧延銅箔(JX金属社製HA−V2箔)を準備し、一方の面に第一表面処理層として粗化処理層、耐熱層、クロメート処理層及びシランカップリング処理層を順次形成すると共に、他方の面に第二表面処理層として耐熱層及びクロメート処理層を順次形成することによって表面処理銅箔を得た。各層を形成するための条件は下記の通りである。
電気めっきによって粗化処理層を形成した。電気めっきは2段階に分けて行った。
(1段目の条件)
めっき液組成:11g/LのCu、50g/Lの硫酸
めっき液温度:25℃
電気めっき条件:電流密度42.7A/dm2、時間1.4秒
(2段目の条件)
めっき液組成:20g/LのCu、100g/Lの硫酸
めっき液温度:50℃
電気めっき条件:電流密度3.8A/dm2、時間2.8秒
電気めっきによって耐熱層を形成した。
めっき液組成:23.5g/LのNi、4.5g/LのZn
めっき液pH:3.6
めっき液温度:40℃
電気めっき条件:電流密度1.1A/dm2、時間0.7秒
電気めっきによってクロメート処理層を形成した。
めっき液組成:3.0g/LのK2Cr2O7、0.33g/LのZn
めっき液pH:3.6
めっき液温度:50℃
電気めっき条件:電流密度2.1A/dm2、時間1.4秒
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(信越化学工業株式会社製 KBM603)の1.2体積%水溶液(pH:10)を塗布し、乾燥させることでシランカップリング処理層を形成した。
電気めっきによって耐熱層を形成した。
めっき液組成:23.5g/LのNi、4.5g/LのZn
めっき液pH:3.6
めっき液温度:40℃
電気めっき条件:電流密度2.8A/dm2、時間0.7秒
浸漬クロメート処理によってクロメート処理層を形成した。
クロメート液組成:3.0g/LのK2Cr2O7、0.33g/LのZn
クロメート液pH:3.6
クロメート液温度:50℃
第一表面処理層の耐熱層の形成条件を下記の通りに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理銅箔を得た。
<第一表面処理層の耐熱層>
電気めっきによって耐熱層を形成した。
めっき液組成:23.5g/LのNi、4.5g/LのZn
めっき液pH:3.6
めっき液温度:40℃
電気めっき条件:電流密度2.6A/dm2、時間0.7秒
第一表面処理層の耐熱層の形成条件を下記の通りに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理銅箔を得た。
<第一表面処理層の耐熱層>
電気めっきによって耐熱層を形成した。
めっき液組成:23.5g/LのNi、4.5g/LのZn
めっき液pH:3.6
めっき液温度:40℃
電気めっき条件:電流密度4.2A/dm2、時間0.7秒
第一表面処理層及び第二表面処理層の耐熱層の形成条件を下記の通りに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理銅箔を得た。
<第一表面処理層の耐熱層>
電気めっきによって耐熱層を形成した。
めっき液組成:23.5g/LのNi、4.5g/LのZn
めっき液pH:3.6
めっき液温度:40℃
電気めっき条件:電流密度2.1A/dm2、時間0.7秒
<第二表面処理層の耐熱層>
電気めっきによって耐熱層を形成した。
めっき液組成:23.5g/LのNi、4.5g/LのZn
めっき液pH:3.6
めっき液温度:40℃
電気めっき条件:電流密度2.8A/dm2、時間0.7秒
厚さ12μmの圧延銅箔(JX金属社製HA−V2箔)を準備し、一方の面に第一表面処理層として粗化処理層、耐熱層、クロメート処理層及びシランカップリング処理層を順次形成すると共に、他方の面に第二表面処理層として耐熱層及びクロメート処理層を順次形成することによって表面処理銅箔を得た。各層を形成するための条件は下記の通りである。
<第一表面処理層の粗化処理層>
電気めっきによって粗化処理層を形成した。
めっき液組成:15g/LのCu、7.5g/LのCo、9.5g/LのNi
めっき液pH:2.4
めっき液温度:36℃
電気めっき条件:電流密度31.5A/dm2、時間1.8秒
電気めっきによって耐熱層(1)を形成した。
めっき液組成:3g/LのCo、13g/LのNi
めっき液pH:2.0
めっき液温度:50℃
電気めっき条件:電流密度19.1A/dm2、時間0.4秒
電気めっきによって耐熱層(2)を形成した。
めっき液組成:23.5g/LのNi、4.5g/LのZn
めっき液pH:3.6
めっき液温度:40℃
電気めっき条件:電流密度3.5A/dm2、時間0.4秒
浸漬クロメート処理によってクロメート処理層を形成した。
クロメート液組成:3.0g/LのK2Cr2O7、0.33g/LのZn
クロメート液pH:3.6
クロメート液温度:50℃
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(信越化学工業株式会社製 KBM603)の1.2体積%水溶液(pH:10)を塗布し、乾燥させることでシランカップリング処理層を形成した。
電気めっきによって耐熱層を形成した。
めっき液組成:23.5g/LのNi、4.5g/LのZn
めっき液pH:3.6
めっき液温度:40℃
電気めっき条件:電流密度4.1A/dm2、時間0.4秒
浸漬クロメート処理によってクロメート処理層を形成した。
クロメート液組成:3.0g/LのK2Cr2O7、0.33g/LのZn
クロメート液pH:3.6
クロメート液温度:50℃
<第一表面処理層及び第二表面処理層における各元素の付着量の測定>
Ni、Zn及びCoの付着量は、各表面処理層を濃度20質量%の硝酸に溶解し、VARIAN社製の原子吸光分光光度計(型式:AA240FS)を用いて原子吸光法で定量分析を行うことによって測定した。また、Crの付着量は各表面処理層を濃度7質量%の塩酸に溶解し、上記と同様に原子吸光法で定量分析を行うことによって測定した。
この評価では、第一表面処理層の所定の深さにおけるNi濃度、Zn濃度及びCu濃度を測定した。また、前記の測定値をもとに、Ni濃度の積分値及びZn濃度の積分値を算出した。
Ni濃度及びZn濃度は、表面処理銅箔の第一表面処理層に対して深さ方向にXPS分析を行い、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)で1分スパッタリングを行ったときの測定対象元素の合計量に対するNi及びZnの濃度をそれぞれ測定することによって求めた。
Cu濃度は、表面処理銅箔の第一表面処理層に対して深さ方向にXPS分析を行い、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)で7分スパッタリングを行ったときの測定対象元素の合計量に対するCuの濃度を測定することによって求めた。
Ni濃度及びZn濃度の積分値は、表面処理銅箔の第一表面処理層に対して深さ方向にXPS分析を行い、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)でスパッタリングを行ったときの1分〜2分間の測定対象元素の合計量に対するNi濃度及びZn濃度を測定し、後述の方法で積分値をそれぞれ算出した。その具体例を、Ni濃度の積分値の算出方法を例に説明するが、Zn濃度の積分値も同様の手法によって算出した。
スパッタタイム0.2分毎にXPS分析でNi濃度を取得し、横軸にスパッタタイム、縦軸にNi濃度をプロットしたグラフを作成した。次に、このグラフを用いて台形に近似した図を作成した後、その面積を求めることによって、1〜2分のスパッタリングを行った際のNi濃度の積分値を算出した。その際、取得したNi濃度の値は10-4の値まで取得して計算した。台形に近似した図の一例を図5に示す。図5において、斜線部が、1〜2分のスパッタリングを行った際のNi濃度の積分値に相当する部分の面積である。なお、図5はNi濃度の積分値の計算方法の説明のための図に過ぎず、本明細書に記載の実施例の測定結果ではない。
装置:アルバック・ファイ株式会社製5600MC
到達真空度:5.7×10-7Pa
励起源:単色化 MgKα
出力:400W
検出面積:800μmφ
入射角:81°
取り出し角:45°
中和銃なし
測定対象元素:C、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCu
<スパッタ条件>
イオン種:Ar+
加速電圧:3kV
掃引領域:3mm×3mm
株式会社小坂研究所製の接触粗さ計Surfcorder SE−3Cを用い、JIS B0601:1994に準拠してRz(十点平均粗さ)を測定した。この測定は、測定基準長さを0.8mm、評価長さを4mm、カットオフ値を0.25mm、送り速さを0.1mm/秒とし、表面処理銅箔の幅方向に測定位置を変えて10回行い、10回の測定値の平均値を評価結果とした。
オリンパス株式会社製のレーザー顕微鏡(LEXT OLS4000)を用い、Sq(二乗平均平方根高さ)、Svk(突出谷部深さ)、RSm(粗さ曲線要素の平均長さ)及びAR(粗さモチーフの平均長さ)を測定した。RSm及びARの測定は、JIS B0601:2013及びJIS B0631:2000にそれぞれ準拠して行った。また、Sq、Svk、RSm及びARは、任意の10か所で測定した値の平均値を測定結果とした。なお、測定時の温度は23〜25℃とした。また、レーザー顕微鏡における主要な設定条件は下記の通りである。
対物レンズ:MPLAPON50LEXT(倍率:50倍、開口数:0.95、液浸タイプ:空気、機械的鏡筒長:∞、カバーガラス厚:0、視野数:FN18)
走査モード:XYZ高精度(高さ分解能:10nm)
取込み画像サイズ[画素数]:横257μm×縦258μm[1024×1024]
(横方向に測定するため、評価長さとしては257μmに相当)
DIC:オフ
マルチレイヤー:オフ
レーザー強度:100
オフセット:0
コンフォーカルレベル:0
ビーム径絞り:オフ
画像平均:1回
ノイズリダクション:オン
輝度むら補正:オン
光学的ノイズフィルタ:オン
カットオフ:無し(λc、λs、λf全て無し)
フィルタ:ガウシアンフィルタ
ノイズ除去:測定前処理
傾き補正:実施
最少高さの識別値:Rzに対する比の10%
モチーフパラメータ:粗さモチーフの上限高さA/うねりモチーフの上限高さB=0.1mm/0.5mm
測定器としてHunterLab社製のMiniScan(登録商標)EZ Model 4000Lを用い、JIS Z8730:2009に準拠してCIE L*a*b*表色系のa*及びL*の測定を行った。具体的には、上記の実施例及び比較例で得られた表面処理銅箔の第一表面処理層を測定器の感光部に押し当て、外から光が入らないようにしつつa*を測定した。また、a*及びL*の測定は、JIS Z8722の幾何条件Cに基づいて行った。なお、測定器の主な条件は下記の通りである。
光学系 d/8°、積分球サイズ 63.5mm、観察光源 D65
測定方式 反射
照明径 25.4mm
測定径 20.0mm
測定波長・間隔 400〜700nm・10nm
光源 パルスキセノンランプ・1発光/測定
トレーサビリティ標準 CIE 44及びASTM E259に基づく、米国標準技術研究所(NIST)準拠校正
標準観察者 10°
また、測定基準となる白色タイルは、下記の物体色のものを使用した。
D65/10°にて測定した場合に、CIE XYZ表色系での値がX:81.90、Y:87.02、Z:93.76(これは、CIE L*a*b*表色系に数値を変換すると、L*:94.8、a*:−1.6、b*:0.7に相当する)である。
表面処理銅箔の第一表面処理層上にポリイミド基板を積層して300℃で1時間加熱して圧着させることによって銅張積層板を作製した。次に、表面処理銅箔の第二表面処理層上に感光性レジストを塗布して露光及び現像することにより、L/S=29μm/21μm幅のレジストパターンを形成した。その後、表面処理銅箔の露出部(不要部)をエッチングによって除去することにより、L/S=25μm/25μm幅の銅の回路パターンを有するプリント配線板を得た。なお、前記回路パターンのL及びSの幅は、回路のボトム面、すなわちポリイミド基板に接している面の幅である。エッチングはスプレーエッチングを用いて下記の条件にて行った。
エッチング液:塩化銅エッチング液(塩化銅(II)2水和物400g/L、35%塩酸として200ml/L)
液温:45℃
スプレー圧:0.18MPa
次に、形成された回路パターンをSEM観察し、下記の式に基づいてエッチングファクタ(EF)を求めた。
EF=回路高さ/{(回路ボトム幅−回路トップ幅)/2}
エッチングファクタは、数値が大きいほど回路側面の傾斜角が大きいことを意味する。
EFの値は各実施例及び比較例につき5回実験した結果の平均値である。
90度ピール強度の測定は、JIS C6471:1995に準拠して行った。具体的には、回路(表面処理銅箔)幅を3mmとし、90度の角度で50mm/分の速度で市販の基材(FR−4プリプレグ)と表面処理銅箔との間を引き剥がしたときの強度を測定した。測定は2回行い、その平均値をピール強度の結果とした。なお、ピール強度は、0.5kgf/cm以上であれば、導体と基材との接着性が良好であるといえる。
なお、回路幅の調整は、塩化銅エッチング液を用いる通常のサブトラクティブエッチング方法によって行った。また、ピール強度の評価は、初期(エッチング直後)、及びはんだリフロー相当の熱履歴(260℃、20秒)後の2条件で評価した。
<1>
銅箔と、前記銅箔の一方の面に形成された第一表面処理層とを有し、
前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)で1分スパッタリングを行ったときのC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するNi濃度が0.1〜15.0atm%である表面処理銅箔。
<2>
前記Ni濃度が1.0〜3.5atm%である、上記<1>に記載の表面処理銅箔。
<3>
前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)で1分スパッタリングを行ったときのC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するZn濃度が5.0〜40.0atm%である、上記<1>又は<2>に記載の表面処理銅箔。
前記Zn濃度が10.0〜30.0atm%である、上記<3>に記載の表面処理銅箔。
<5>
前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)でスパッタリングを行ったときの1分〜2分間のC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するNi濃度の積分値が0.1〜18.0atm%である、上記<1>〜<4>のいずれか一つに記載の表面処理銅箔。
<6>
前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)でスパッタリングを行ったときの1分〜2分間のC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するZn濃度の積分値が5.0〜40.0atm%である、上記<1>〜<5>のいずれか一つに記載の表面処理銅箔。
<7>
前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)でスパッタリングを行ったときの1分〜2分間のC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するNi及びZn濃度の積分値の和が10.0〜45.0atm%である、上記<1>〜<6>のいずれか一つに記載の表面処理銅箔。
前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)で7分スパッタリングを行ったときのC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するCu濃度が70〜98atm%である、上記<1>〜<7>のいずれか一つに記載の表面処理銅箔。
<9>
前記第一表面処理層は、JIS B0601:1994に規定される十点平均粗さRzが0.4〜1.2μmである、上記<1>〜<8>のいずれか一つに記載の表面処理銅箔。
<10>
前記第一表面処理層は、以下の(A)〜(E)の少なくとも1つを満たす、上記<1>〜<9>のいずれか一つに記載の表面処理銅箔。
(A)二乗平均平方根高さSqが0.20〜0.32μmである
(B)突出谷部深さSvkが0.31〜0.38μmである
(C)JIS B0601:2013に基づく粗さ曲線要素の平均長さRSmが5〜10μmである
(D)JIS B0631:2000に基づく粗さモチーフの平均長さARが6〜20μmである
(E)JIS Z8730:2009の幾何条件Cに基づき測定されるCIE L*a*b*表色系のL*が39.0〜94.0である
前記銅箔が圧延銅箔である、上記<1>〜<10>のいずれか一つに記載の表面処理銅箔。
<12>
上記<1>〜<11>のいずれか一つに記載の表面処理銅箔と、前記表面処理銅箔の第一表面処理層に接着された絶縁基材とを備える銅張積層板。
<13>
上記<12>に記載の銅張積層板の前記表面処理銅箔をエッチングして形成された回路パターンを備えるプリント配線板。
2 銅箔
3 第一表面処理層
4 第二表面処理層
10 銅張積層板
11 絶縁基材
20 レジストパターン
Claims (13)
- 銅箔と、前記銅箔の一方の面に形成された第一表面処理層とを有し、
前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)で1分スパッタリングを行ったときのC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するNi濃度が0.1〜15.0atm%である表面処理銅箔。 - 前記Ni濃度が1.0〜3.5atm%である、請求項1に記載の表面処理銅箔。
- 前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)で1分スパッタリングを行ったときのC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するZn濃度が5.0〜40.0atm%である、請求項1又は2に記載の表面処理銅箔。
- 前記Zn濃度が10.0〜30.0atm%である、請求項3に記載の表面処理銅箔。
- 前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)でスパッタリングを行ったときの1分〜2分間のC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するNi濃度の積分値が0.1〜18.0atm%である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の表面処理銅箔。
- 前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)でスパッタリングを行ったときの1分〜2分間のC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するZn濃度の積分値が5.0〜40.0atm%である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の表面処理銅箔。
- 前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)でスパッタリングを行ったときの1分〜2分間のC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するNi及びZn濃度の積分値の和が10.0〜45.0atm%である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の表面処理銅箔。
- 前記第一表面処理層は、XPSのデプスプロファイルにおいて、スパッタリングレート2.5nm/分(SiO2換算)で7分スパッタリングを行ったときのC、N、O、Zn、Cr、Ni、Co、Si及びCuの元素の合計量に対するCu濃度が70〜98atm%である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の表面処理銅箔。
- 前記第一表面処理層は、JIS B0601:1994に規定される十点平均粗さRzが0.4〜1.2μmである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の表面処理銅箔。
- 前記第一表面処理層は、以下の(A)〜(E)の少なくとも1つを満たす、請求項1〜9のいずれか一項に記載の表面処理銅箔。
(A)二乗平均平方根高さSqが0.20〜0.32μmである
(B)突出谷部深さSvkが0.31〜0.38μmである
(C)JIS B0601:2013に基づく粗さ曲線要素の平均長さRSmが5〜10μmである
(D)JIS B0631:2000に基づく粗さモチーフの平均長さARが6〜20μmである
(E)JIS Z8730:2009の幾何条件Cに基づき測定されるCIE L*a*b*表色系のL*が39.0〜94.0である - 前記銅箔が圧延銅箔である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の表面処理銅箔。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の表面処理銅箔と、前記表面処理銅箔の第一表面処理層に接着された絶縁基材とを備える銅張積層板。
- 請求項12に記載の銅張積層板の前記表面処理銅箔をエッチングして形成された回路パターンを備えるプリント配線板。
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