JP7366436B2 - Surface-treated copper foil, copper-clad laminates, and printed wiring boards - Google Patents
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Description
本発明は、プリント配線板等の製造に好適に使用可能な表面処理銅箔、並びに、該表面処理銅箔を用いた銅張積層板及びプリント配線板に関する。 The present invention relates to a surface-treated copper foil that can be suitably used for manufacturing printed wiring boards and the like, as well as a copper-clad laminate and a printed wiring board using the surface-treated copper foil.
近年、5G通信に代表されるモバイル通信のトラフィックの更なる増大等に伴い、ネットワークインフラを支える電子機器に搭載されるプリント配線板には、数GHz~100GHz程度の高周波信号が伝送されることが増えている。そのため、プリント配線板の材料として用いられる表面処理銅箔や、表面処理銅箔と貼り合わされる樹脂製基材は、高周波信号の伝送損失を低減するために、種々の改良がなされている。 In recent years, with the further increase in mobile communication traffic represented by 5G communication, high-frequency signals of several GHz to 100 GHz can be transmitted to printed wiring boards installed in electronic devices that support network infrastructure. is increasing. Therefore, various improvements have been made to the surface-treated copper foil used as a material for printed wiring boards and the resin base material to which the surface-treated copper foil is bonded to reduce the transmission loss of high-frequency signals.
例えば、表面処理銅箔については、伝送損失を低減するためには、表面を低粗度とすることが好ましい。ただし、表面処理銅箔の表面が低粗度であると、樹脂製基材との密着性が低くなる。また、樹脂製基材については、伝送損失を低減するためには、誘電率及び誘電正接が低い樹脂(以下、「低誘電樹脂」と記すこともある。)で形成された基材を使用することが好ましい。ただし、低誘電樹脂は反応性が乏しいので、表面処理銅箔と樹脂製基材の密着性が低くなる。このように、高周波信号の伝送損失を低減するための改良を行うと、表面処理銅箔と樹脂製基材の密着性が不十分になるという問題が生じるおそれがあった。 For example, in the case of surface-treated copper foil, in order to reduce transmission loss, it is preferable that the surface has a low roughness. However, if the surface of the surface-treated copper foil has low roughness, its adhesion to the resin base material will be low. Regarding resin base materials, in order to reduce transmission loss, a base material made of resin with a low dielectric constant and dielectric loss tangent (hereinafter sometimes referred to as "low dielectric resin") should be used. It is preferable. However, since the low dielectric resin has poor reactivity, the adhesion between the surface-treated copper foil and the resin base material becomes low. As described above, when improvements are made to reduce the transmission loss of high-frequency signals, there is a risk that the adhesion between the surface-treated copper foil and the resin base material becomes insufficient.
さらに、近年の傾向として、従来よりも過酷な環境下での電子機器の使用に耐えるべく、プリント配線板に求められる信頼性はより厳しくなってきている。求められる信頼性の代表例としては、水分の影響を受けても表面処理銅箔と樹脂製基材の密着性が高い性能(以下、このような性能を「耐湿性」と記すこともある。)が挙げられ、従来よりもさらに優れた耐湿性が求められるようになってきている。 Furthermore, as a trend in recent years, the reliability required of printed wiring boards has become more severe in order to withstand the use of electronic devices under harsher environments than before. A typical example of the required reliability is the ability to maintain high adhesion between the surface-treated copper foil and the resin base material even when affected by moisture (hereinafter, such performance may be referred to as "moisture resistance"). ), and there is a growing demand for even better moisture resistance than before.
耐湿性を向上させる技術として、種々の提案がなされている。例えば特許文献1には、表面処理銅箔の防錆処理層にヒドロキシ基を導入し銅箔基体とシランカップリング剤の結合を強めることによって、耐湿性を向上させる技術が開示されている。また、特許文献2には、表面処理銅箔の防錆処理層やシランカップリング剤処理を工夫することによって、耐湿性を向上させる技術が開示されている。特許文献3には、表面処理銅箔の防錆層、シランカップリング剤処理、及びその乾燥条件を工夫することによって、耐湿性を向上させる技術が開示されている。
Various proposals have been made as techniques for improving moisture resistance. For example,
しかしながら、これら上記の従来技術においては、樹脂製基材は、低誘電樹脂製の基材ではなく、FR4(Flame Retardant Type 4)材料に代表される一般的なガラスエポキシ基材であるため、優れた耐湿性が得られやすいものであった。高い密着性が得られにくい低粗度の表面処理銅箔や低誘電樹脂製の基材を用いた場合には、上記の従来技術で優れた耐湿性を得ることは困難である。 However, in these conventional technologies, the resin base material is not a low dielectric resin base material, but a general glass epoxy base material represented by FR4 (Flame Retardant Type 4) material, so it is not an excellent material. It was easy to obtain moisture resistance. When using a surface-treated copper foil with low roughness or a base material made of a low dielectric resin, which makes it difficult to obtain high adhesion, it is difficult to obtain excellent moisture resistance using the above-mentioned conventional techniques.
また、表面処理銅箔に設けたシランカップリング剤層に含有されるシランカップリング剤の量を多くすることは、耐湿性の向上に対して効果的な手段であるが、それだけでは近年の高水準の要求には応えられないだけでなく、他の性能が損なわれるおそれがある。例えば、シランカップリング剤層に含有されるシランカップリング剤の量が多いと、表面処理銅箔を巻いてコイル状態(ロール状態)にして長期間保管した場合に、表面処理銅箔の表面が変色しやすいことが最近明らかになってきた。 In addition, increasing the amount of silane coupling agent contained in the silane coupling agent layer provided on surface-treated copper foil is an effective means for improving moisture resistance, but this alone is not enough to increase the Not only will it not be possible to meet the standard requirements, but other performance may be impaired. For example, if the amount of silane coupling agent contained in the silane coupling agent layer is large, the surface of the surface-treated copper foil may deteriorate when the surface-treated copper foil is wound and stored in a coiled state (rolled state) for a long period of time. It has recently become clear that it is susceptible to discoloration.
これは、近年の米中貿易摩擦の影響や新型コロナウイルス感染症に起因する工場の操業停止の影響などによってサプライチェーンが乱れたことから、これまでとは異なる環境又は状態での在庫滞留や意図的な過剰在庫が生じたために明らかになってきた課題である。なお、表面処理銅箔を巻いてコイル状態にして長期間保管した場合でも、表面処理銅箔の表面が変色しにくい性能を、以下「耐変色性」と記すこともある。 This is due to disruptions in the supply chain due to the effects of the recent US-China trade friction and the impact of factory suspensions caused by the new coronavirus infection, resulting in inventory retention and intentions in a different environment or situation than before. This issue has become clear due to excessive inventory. Note that the ability of the surface-treated copper foil to resist discoloration even when the surface-treated copper foil is wound into a coiled state and stored for a long period of time may be hereinafter referred to as "discoloration resistance."
本発明は、優れた耐湿性及び耐変色性を有する表面処理銅箔を提供することを課題とする。また、本発明は、表面処理銅箔と樹脂製基材の密着性が優れた銅張積層板及びプリント配線板を提供することを併せて課題とする。 An object of the present invention is to provide a surface-treated copper foil having excellent moisture resistance and discoloration resistance. Another object of the present invention is to provide a copper-clad laminate and a printed wiring board that have excellent adhesion between a surface-treated copper foil and a resin base material.
上記課題を解決するため、本発明者らは、表面処理銅箔の表面に設けられているシランカップリング剤層の状態に注目した。
シランカップリング剤は、一般的には水、アルコール等の溶剤で希釈され、加水分解されてシラノール基が存在する状態で金属の表面に塗工される。金属の表面に存在するヒドロキシ基とシランカップリング剤のシラノール基が脱水縮合してメタロキサン結合が生成したり、シランカップリング剤のシラノール基同士が脱水縮合してシロキサン結合が生成したりすることによって、強固なシランカップリング剤層が形成されることが知られている。
In order to solve the above problems, the present inventors focused on the state of the silane coupling agent layer provided on the surface of the surface-treated copper foil.
A silane coupling agent is generally diluted with a solvent such as water or alcohol, and applied to a metal surface in a state where it is hydrolyzed and has silanol groups present. The hydroxyl groups present on the surface of the metal and the silanol groups of the silane coupling agent undergo dehydration condensation to form metalloxane bonds, or the silanol groups of the silane coupling agents dehydrate and condense with each other to form siloxane bonds. It is known that a strong silane coupling agent layer is formed.
しかしながら、従来の表面処理銅箔の実際の工業的製造方法を鑑みると、表面処理銅箔が完成した段階では全てのシラノール基が脱水縮合しているわけではないことを、本発明者らは見出した。これは、シランカップリング剤層に含有されるシランカップリング剤の量が多いほど顕著な傾向がある。このような従来の表面処理銅箔と樹脂製基材と貼り合わせて加熱プレスすると、特に耐湿性が悪化することを、本発明者らは見出した。 However, in view of the actual industrial manufacturing method of conventional surface-treated copper foil, the present inventors discovered that not all silanol groups are dehydrated and condensed when the surface-treated copper foil is completed. Ta. This tends to be more pronounced as the amount of silane coupling agent contained in the silane coupling agent layer increases. The present inventors have found that when such a conventional surface-treated copper foil and a resin base material are bonded together and heated and pressed, moisture resistance is particularly deteriorated.
この理由の詳細は定かではないが、シランカップリング剤層内に一部のシラノール基が残った状態で表面処理銅箔と樹脂製基材を加熱プレスすると、その際にシラノール基が脱水縮合して水が発生する。そして、発生した水が、樹脂製基材とシランカップリング剤層との結合界面に存在することにより、樹脂製基材とシランカップリング剤層との結合の健全性が損なわれ、耐湿性試験時の上記結合界面への水分の侵入や、表面処理銅箔と樹脂製基材との密着性の低下の起点になるものと考えられる。なお、このシランカップリング剤層内に残ったシラノール基のことを、本明細書では「残存シラノール基」と記す。 The details of this are not clear, but when surface-treated copper foil and resin base material are heated and pressed with some silanol groups remaining in the silane coupling agent layer, the silanol groups undergo dehydration condensation. water is generated. Since the generated water exists at the bonding interface between the resin base material and the silane coupling agent layer, the integrity of the bond between the resin base material and the silane coupling agent layer is impaired, and the moisture resistance test This is considered to be the starting point for moisture intrusion into the bonding interface and a decrease in adhesion between the surface-treated copper foil and the resin base material. Note that the silanol groups remaining in this silane coupling agent layer are referred to as "residual silanol groups" in this specification.
また、シランカップリング剤層内に残存シラノール基を多く有する表面処理銅箔を巻いてコイル状態にして長期間保管すると、残存シラノール基の脱水縮合が保管環境で経時的に生じるため、表面処理銅箔のコイル内で水が発生するおそれがある。また、表面処理銅箔のコイル内では表面処理銅箔が重なり合い接触しているため、接触している相手面にシラノール基が付着するおそれもある。コイル状態の表面処理銅箔を保管中に、上記のような水の発生やシラノール基の付着が起こると、表面処理銅箔の表面の変色が生じやすいことを、本発明者らは見出した。 In addition, if surface-treated copper foil with a large number of residual silanol groups in the silane coupling agent layer is wound and stored in a coiled state for a long period of time, dehydration condensation of the residual silanol groups will occur over time in the storage environment, so surface-treated copper foil Water may form within the foil coil. Moreover, since the surface-treated copper foils overlap and are in contact with each other in the coil of the surface-treated copper foils, there is a possibility that silanol groups may adhere to the other surface with which they are in contact. The present inventors have discovered that when the above-mentioned generation of water or adhesion of silanol groups occurs while the surface-treated copper foil in a coiled state is stored, the surface of the surface-treated copper foil tends to discolor.
本発明者らは、これらの知見を基に鋭意研究を行った結果、表面処理銅箔の製造時のシランカップリング剤層の形成工程において、シランカップリング剤の溶剤の乾燥のための加熱処理だけではなく、さらに十分な加熱処理を行うことによって、残存シラノール基の量を大きく減少させることができることを見出した。シランカップリング剤層内の残存シラノール基の量が少ない表面処理銅箔は、極めて高い耐湿性と耐変色性を併せ持つ。 As a result of intensive research based on these findings, the present inventors found that heat treatment for drying the solvent of the silane coupling agent in the formation process of the silane coupling agent layer during the production of surface-treated copper foil. It has also been found that the amount of residual silanol groups can be significantly reduced by further performing sufficient heat treatment. Surface-treated copper foil with a small amount of residual silanol groups in the silane coupling agent layer has both extremely high moisture resistance and discoloration resistance.
なお、本発明者らは、シランカップリング剤層内の残存シラノール基は、単純な水洗によって表面処理銅箔の表面から簡単に除去できることも見出した。また、シランカップリング剤層に含有されるケイ素原子の量を水洗前後で比較することによって、シランカップリング剤層内の残存シラノール基の量の大小を評価できることも見出した。 In addition, the present inventors also discovered that the residual silanol groups in the silane coupling agent layer can be easily removed from the surface of the surface-treated copper foil by simple washing with water. It has also been found that by comparing the amount of silicon atoms contained in the silane coupling agent layer before and after washing with water, it is possible to evaluate the amount of residual silanol groups in the silane coupling agent layer.
すなわち、本発明の一態様に係る表面処理銅箔は、銅箔基体と、銅箔基体の少なくとも一方の面に設けられ且つシランカップリング剤で形成されたシランカップリング剤層と、を有し、シランカップリング剤層に含有されるケイ素原子の量MAと、純水で30秒間水洗した後のシランカップリング剤層に含有されるケイ素原子の量MBとの比MB/MAが、0.700以上1.000以下であり、ケイ素原子の量MA及びMBは、シランカップリング剤層の表面を蛍光X線分析法で分析することによって測定されたものであることを要旨とする。 That is, the surface-treated copper foil according to one embodiment of the present invention includes a copper foil base and a silane coupling agent layer provided on at least one surface of the copper foil base and formed of a silane coupling agent. , the ratio of the amount M A of silicon atoms contained in the silane coupling agent layer to the amount M B of silicon atoms contained in the silane coupling agent layer after washing with pure water for 30 seconds M B /M A is 0.700 or more and 1.000 or less, and the amounts of silicon atoms M A and M B were measured by analyzing the surface of the silane coupling agent layer by X-ray fluorescence analysis. This is the summary.
本発明の別の態様に係る銅張積層板は、上記一態様に係る表面処理銅箔と、該表面処理銅箔に貼り合わされた樹脂製基材と、を備えることを要旨とする。
本発明のさらに別の態様に係るプリント配線板は、上記別の態様に係る表面処理銅箔を備えることを要旨とする。
A copper-clad laminate according to another aspect of the present invention includes the surface-treated copper foil according to the above-mentioned one aspect and a resin base material bonded to the surface-treated copper foil.
A printed wiring board according to yet another aspect of the present invention includes the surface-treated copper foil according to the other aspect.
本発明に係る表面処理銅箔は、優れた耐湿性及び耐変色性を有する。本発明に係る銅張積層板及びプリント配線板は、表面処理銅箔と樹脂製基材の密着性が優れている。 The surface-treated copper foil according to the present invention has excellent moisture resistance and discoloration resistance. The copper-clad laminate and printed wiring board according to the present invention have excellent adhesion between the surface-treated copper foil and the resin base material.
本発明の一実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の一例を示したものである。また、本実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。 An embodiment of the present invention will be described. Note that the embodiment described below shows an example of the present invention. Further, various changes or improvements can be made to this embodiment, and forms with such changes or improvements can also be included in the present invention.
本発明の一実施形態に係る表面処理銅箔は、図1に示すように、銅箔基体1と、銅箔基体1の少なくとも一方の面(図1の例においては片面のみ)に設けられ且つシランカップリング剤で形成されたシランカップリング剤層3と、を有している。そして、シランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量MA(すなわち、純水で洗浄していない状態のシランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量MA)と、純水で30秒間水洗した後のシランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量MBとの比MB/MAが、0.700以上1.000以下である。ケイ素原子の量MA及びMBは、シランカップリング剤層3の表面を蛍光X線分析法で分析することによって測定されたものである。
As shown in FIG. 1, the surface-treated copper foil according to an embodiment of the present invention is provided on a
シランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量は、水洗によって減少する可能性があるが、本実施形態に係る表面処理銅箔は、水洗によるケイ素原子の量の減少が上記のように少ない。このことはすなわち、本実施形態に係る表面処理銅箔においては、シランカップリング剤のシラノール基は十分に脱水縮合しており(すなわち、銅箔基体1の表面に存在するヒドロキシ基とシランカップリング剤のシラノール基が脱水縮合してメタロキサン結合が生成したり、シランカップリング剤のシラノール基同士が脱水縮合してシロキサン結合が生成したりしており)、シランカップリング剤層3内の残存シラノール基の量が少ないことを意味している。
The amount of silicon atoms contained in the silane
このような構成から、本実施形態に係る表面処理銅箔は、優れた耐湿性及び耐変色性を有する。そのため、本実施形態に係る表面処理銅箔は、銅箔基体1の表面が低粗度である場合であっても、樹脂製基材との密着性が高い。また、樹脂製基材が、低誘電樹脂で形成された基材である場合であっても、表面処理銅箔と樹脂製基材の密着性が高い。そのため、本実施形態に係る表面処理銅箔は、高周波回路用の銅張積層板やプリント配線板の製造に対して好適に使用することができる。また、本実施形態に係る表面処理銅箔は、過酷な環境下で使用される電子機器に搭載される銅張積層板やプリント配線板の製造に対して好適に使用することができる。
Due to such a configuration, the surface-treated copper foil according to this embodiment has excellent moisture resistance and discoloration resistance. Therefore, the surface-treated copper foil according to this embodiment has high adhesion to the resin base material even if the surface of the
上記のように、本実施形態に係る表面処理銅箔は、表面処理銅箔と樹脂製基材の密着性が優れている銅張積層板、プリント配線板等を製造可能である。よって、本実施形態に係る表面処理銅箔は、銅張積層板、プリント配線板等の製造に対して好適に使用することができる。
すなわち、本実施形態に係る銅張積層板は、本実施形態に係る表面処理銅箔と、該表面処理銅箔に貼り合わされた樹脂製基材と、を備える。本実施形態に係る表面処理銅箔を用いれば、表面処理銅箔と樹脂製基材との密着性が優れている銅張積層板を製造することができる。
As described above, the surface-treated copper foil according to the present embodiment can be used to manufacture copper-clad laminates, printed wiring boards, and the like that have excellent adhesion between the surface-treated copper foil and the resin base material. Therefore, the surface-treated copper foil according to this embodiment can be suitably used for manufacturing copper-clad laminates, printed wiring boards, and the like.
That is, the copper-clad laminate according to the present embodiment includes the surface-treated copper foil according to the present embodiment and a resin base material bonded to the surface-treated copper foil. If the surface-treated copper foil according to this embodiment is used, a copper-clad laminate with excellent adhesion between the surface-treated copper foil and the resin base material can be manufactured.
また、本実施形態に係るプリント配線板は、本実施形態に係る銅張積層板を備える。本実施形態に係る表面処理銅箔、銅張積層板を用いれば、表面処理銅箔と樹脂製基材との密着性が優れているプリント配線板を製造することができる。
なお、樹脂製基材を形成する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル、フェノール樹脂、ビス(フェノキシフェノキシ)ベンゼン、ポリイミド、液晶ポリマー、フッ素樹脂(例えばポリテトラフルオロエチレン)が挙げられる。
Moreover, the printed wiring board according to this embodiment includes the copper-clad laminate according to this embodiment. By using the surface-treated copper foil and copper-clad laminate according to this embodiment, it is possible to manufacture a printed wiring board with excellent adhesion between the surface-treated copper foil and the resin base material.
Note that examples of the resin forming the resin base material include epoxy resin, polyphenylene ether, phenol resin, bis(phenoxyphenoxy)benzene, polyimide, liquid crystal polymer, and fluororesin (eg, polytetrafluoroethylene).
以下に、本実施形態に係る表面処理銅箔について、さらに詳細に説明する。
(1)銅箔基体について
本実施形態に係る表面処理銅箔の原料である銅箔基体1は、表面を粗化する粗化処理を施す前の時点において、2面の十点平均粗さRzjisがいずれも1.5μm以下であることが好ましい。この十点平均粗さRzjisは、JIS B0601:2001に規定された方法に従って、接触式表面粗さ測定機を用いて測定することができる。表面の十点平均粗さRzjisが1.5μm以下であれば、伝送損失が小さくなりやすい。
Below, the surface-treated copper foil according to this embodiment will be explained in more detail.
(1) About the copper foil substrate The
(2)防錆処理層について
本実施形態に係る表面処理銅箔を製造する際には、銅箔基体1の表面にシランカップリング剤処理を施してシランカップリング剤層3を設けるが、シランカップリング剤処理を施す前に、銅箔基体1の表面上に防錆処理層2を形成する防錆処理及び銅箔基体1の表面を粗化する粗化処理の一方又は両方を施してもよい。防錆処理及び粗化処理の両方を施す場合には、粗化処理を先に施した後に防錆処理を施す。ここで、防錆処理層2について説明し、粗化処理については後述する。
(2) Regarding the anti-rust treatment layer When manufacturing the surface-treated copper foil according to this embodiment, the surface of the
上記のように、銅箔基体1の表面にシランカップリング剤処理を施す前に防錆処理を施すので、銅箔基体1とシランカップリング剤層3の間に防錆処理層2が設けられる(図1を参照)。この防錆処理層2は、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、コバルト(Co)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、及びタングステン(W)のうちの少なくとも2種の金属を単体又は合金として含有することが好ましい。
As mentioned above, since the rust prevention treatment is performed before applying the silane coupling agent treatment to the surface of the
(3)シランカップリング剤層について
本実施形態に係る表面処理銅箔を製造する際には、銅箔基体1の少なくとも一方の面にシランカップリング剤処理を施して、シランカップリング剤で形成されたシランカップリング剤層3を設ける。シランカップリング剤処理の例としては、以下のようなものが挙げられる。
(3) Regarding the silane coupling agent layer When manufacturing the surface-treated copper foil according to this embodiment, at least one surface of the
シランカップリング剤を水、アルコール等の溶剤で希釈して処理液を調製し、銅箔基体1を処理液に浸漬する、銅箔基体1の表面に処理液を塗布する、銅箔基体1の表面に処理液を噴霧する等の方法により、銅箔基体1の表面に処理液の膜を形成する。そして、表面に処理液の膜が形成された銅箔基体1を熱処理することにより、処理液の溶剤を揮発させるとともに、銅箔基体1を形成する銅とシランカップリング剤を反応させ、銅箔基体1の表面にシランカップリング剤層3を固定する。
A treatment solution is prepared by diluting the silane coupling agent with a solvent such as water or alcohol, and the
本実施形態に係る表面処理銅箔を製造する際には、処理液の溶剤を揮発させるだけでなく、シランカップリング剤層3内の残存シラノール基の量が少なくなるように、熱処理を施すことが重要である。このような熱処理の一例として、二段階の熱処理が挙げられる。すなわち、第一次熱処理において処理液の溶剤を揮発させ、第二次熱処理においてシランカップリング剤層3内の残存シラノール基の量が少なくなるようにシランカップリング剤のシラノール基を反応(脱水縮合)させるという方法である。以下に、二段階の熱処理の一例を示す。
When manufacturing the surface-treated copper foil according to this embodiment, heat treatment is performed not only to volatilize the solvent of the treatment liquid but also to reduce the amount of residual silanol groups in the silane
まず、表面に処理液の膜が形成された銅箔基体1を、ロール・ツー・ロール方式の加熱炉に入れ、第一次熱処理を行う。第一次熱処理の温度条件は、80℃以上120℃以下が好ましい。温度が80℃以上であれば、処理液の溶剤を十分に乾燥させることができる。また、温度が120℃以下であれば、銅箔基体1にシワ等の外観異常が起こりにくい。
First, the
第一次熱処理の熱処理時間は、5秒以上30秒以下が好ましい。熱処理時間が5秒以上であれば、極端な高温で熱処理する必要性がないので、銅箔基体1にシワ等の外観異常が起こりにくい。また、熱処理時間が30秒以下であれば、生産性が高く、加熱装置等の生産設備も現実的なものとなりやすい。
The heat treatment time of the first heat treatment is preferably 5 seconds or more and 30 seconds or less. If the heat treatment time is 5 seconds or more, there is no need to perform the heat treatment at an extremely high temperature, so that appearance abnormalities such as wrinkles are less likely to occur in the
次に、第二次熱処理を行う。第一次熱処理によって処理液の溶剤は乾燥するが、シラノール基の脱水縮合は不十分であり、残存シラノール基は多く残っている。第一次熱処理を終えた銅箔基体1を巻き取ってコイル状態にし、コイル状態の銅箔基体1に例えばバッチ炉にて第二次熱処理を施す。第二次熱処理においては、不活性ガス雰囲気下又は還元性雰囲気下で銅箔基体1を加熱することが好ましい。
Next, a second heat treatment is performed. Although the solvent of the treatment liquid is dried by the first heat treatment, the dehydration and condensation of the silanol groups is insufficient, and many residual silanol groups remain. The
第二次熱処理の温度条件は、210℃以上300℃以下が好ましい。特に、銅張積層板の製造のために表面処理銅箔と樹脂製基材を重ねて加熱プレスする際の最高温度以上の温度で、第二次熱処理を行うことが重要である。前述の通り、表面処理銅箔と樹脂製基材を重ねて加熱プレスした際に残存シラノール基の脱水縮合が生じることが耐湿性悪化の要因と考えられる。よって、加熱プレスの最高温度以上の温度で第二次熱処理を行うことによって、第二次熱処理において残存シラノール基の量を少なくし、加熱プレス時の残存シラノール基の脱水縮合を抑制することができる。 The temperature conditions for the second heat treatment are preferably 210°C or more and 300°C or less. In particular, it is important to perform the second heat treatment at a temperature higher than the maximum temperature at which the surface-treated copper foil and resin base material are laminated and hot-pressed to produce a copper-clad laminate. As mentioned above, dehydration condensation of residual silanol groups occurs when the surface-treated copper foil and the resin base material are stacked and hot-pressed, which is considered to be the cause of deterioration of moisture resistance. Therefore, by performing the second heat treatment at a temperature higher than the maximum temperature of hot pressing, it is possible to reduce the amount of residual silanol groups in the second heat treatment and suppress dehydration condensation of the remaining silanol groups during hot pressing. .
低誘電樹脂製の基材の加熱プレス温度は、190℃以上250℃以下であることが多い。例えば、パナソニック株式会社製の超低伝送損失・高耐熱多層基板材料MEGTRON7Nの場合は、加熱プレス温度はワーク温度にて195℃以上と指定されている。
第二次熱処理の温度が210℃以上であれば、残存シラノール基の脱水縮合が十分に生じるため、優れた耐湿性が得られやすい。また、第二次熱処理の温度が300℃以下であれば、シランカップリング剤の分解が生じにくい。
第二次熱処理の熱処理時間は、60分以上180分以下が好ましい。熱処理時間が60分以上であれば、残存シラノール基の脱水縮合が十分に生じやすい。また、熱処理時間が180分以下であれば、生産性が高い。
The hot press temperature of the base material made of low dielectric resin is often 190°C or more and 250°C or less. For example, in the case of MEGTRON7N, an ultra-low transmission loss and high heat-resistant multilayer board material manufactured by Panasonic Corporation, the hot press temperature is specified as a workpiece temperature of 195° C. or higher.
When the temperature of the second heat treatment is 210° C. or higher, sufficient dehydration condensation of the remaining silanol groups occurs, so that excellent moisture resistance is likely to be obtained. Further, if the temperature of the second heat treatment is 300° C. or lower, decomposition of the silane coupling agent is unlikely to occur.
The heat treatment time of the second heat treatment is preferably 60 minutes or more and 180 minutes or less. If the heat treatment time is 60 minutes or more, dehydration condensation of the remaining silanol groups is likely to occur sufficiently. Further, if the heat treatment time is 180 minutes or less, productivity is high.
このような二段階の熱処理以外の方法で、残存シラノール基の脱水縮合を十分に生じさせることも可能である。例えば、高温長時間の加熱処理を一段階で行う方法、三段階以上の熱処理を行う方法、より低温短時間でシラノール基の脱水縮合が進行するシランカップリング剤を使用する方法などである。加熱処理を一段階で行う方法において、温度が低すぎると、残存シラノール基の脱水縮合が不十分となる。一方、温度が高すぎると、溶剤の揮発と残存シラノール基の脱水縮合が同時に進行するためシランカップリング剤がポーラスになりやすく、その結果、残存シラノール基が多く残りやすくなるとともに、シランカップリング剤層に水分が侵入しやすくなる。 It is also possible to sufficiently cause dehydration condensation of the remaining silanol groups by a method other than such two-step heat treatment. For example, there are a method of performing heat treatment at a high temperature for a long time in one stage, a method of performing heat treatment in three or more stages, a method of using a silane coupling agent that causes dehydration condensation of silanol groups to proceed at a lower temperature and a short time. In a method in which the heat treatment is performed in one step, if the temperature is too low, the dehydration condensation of the remaining silanol groups will be insufficient. On the other hand, if the temperature is too high, the silane coupling agent tends to become porous because the solvent volatilization and the dehydration condensation of the remaining silanol groups proceed simultaneously.As a result, many residual silanol groups tend to remain, and the silane coupling agent Moisture can easily penetrate into the layer.
いずれの方法を用いる場合でも重要なことは、銅張積層板の製造のために表面処理銅箔と樹脂製基材を重ねて加熱プレスする前の時点で、シランカップリング剤層3内の残存シラノール基の量を、所定量以下に少なくすることである。この残存シラノール基の量について説明する。
シランカップリング剤層3内の残存シラノール基の量は、シランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量を水洗前後で測定することによって評価する。すなわち、純水で洗浄していない状態のシランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量MAと、純水で30秒間水洗し乾燥した後のシランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量MBとの比MB/MAによって、残存シラノール基の量を評価する。
Regardless of which method is used, it is important to ensure that any remaining silane
The amount of residual silanol groups in the silane
比MB/MAの数値が大きいほど残存シラノール基の量は少なく、シランカップリング剤のシラノール基は脱水縮合してメタロキサン結合及びシロキサン結合が多く生成していることを意味する。そして、比MB/MAは、0.700以上1.000以下とする必要があり、0.750以上1.000以下とすることが好ましい。 The larger the value of the ratio M B /M A is, the smaller the amount of residual silanol groups is, which means that the silanol groups of the silane coupling agent are dehydrated and condensed to form more metaloxane bonds and siloxane bonds. The ratio M B /M A needs to be 0.700 or more and 1.000 or less, and preferably 0.750 or more and 1.000 or less.
比MB/MAが0.700以上であれば、シランカップリング剤層3内の残存シラノール基の量が十分に少なく、表面処理銅箔は優れた耐湿性及び耐変色性を有する。定義上、比MB/MAは1.000よりも大きい値にはなりえないが、1.000に近いほど表面処理銅箔の耐湿性及び耐変色性が優れている。
If the ratio M B /M A is 0.700 or more, the amount of residual silanol groups in the silane
シランカップリング剤層3を水洗する方法としては、表面処理銅箔を純水に30秒間浸漬する方法を用いる。このときの純水の温度は、25℃である。
なお、シランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量MA及びMBは、シランカップリング剤層3の表面を蛍光X線分析法で分析することによって測定されたものである。また、ケイ素原子の量MA、MBの単位は、「mg/dm2」である。
As a method of washing the silane
Note that the amounts M A and M B of silicon atoms contained in the silane
純水で洗浄していない状態のシランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量MAは、0.0020mg/dm2以上0.0276mg/dm2以下であることが好ましい。シランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量MAが0.0020mg/dm2以上であれば、シランカップリング剤による密着性の向上効果が得られやすい。一方、シランカップリング剤層3に含有されるケイ素原子の量MAが0.0276mg/dm2以下であれば、表面処理銅箔にムラなどの外観異常が起こりにくい。
The amount M A of silicon atoms contained in the silane
シランカップリング剤層3の形成に用いられるシランカップリング剤としては、グリシドキシ基(C3H5O2-)、メルカプト基、アミノ基、アゾール基、アクリロイル基、ビニル基、及びエポキシ基(C2H3O-)のうち少なくとも1種の官能基を有するシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Silane coupling agents used for forming the silane
シランカップリング剤の具体例としては、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-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-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ビニルベンジル-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(p-ビニルベンジル)-N-(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(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、ビス〔3-(トリエトキシシリル)プロピル〕ジスルフィド、ビス〔3-(トリエトキシシリル)プロピル〕テトラスルフィド、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリクロルシラン、アリルトリメトキシシラン、ジアリルジメチルシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、及び3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランが挙げられる。 Specific examples of silane coupling agents include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl )-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-vinylbenzyl-2-aminoethyl-3 -Aminopropyltrimethoxysilane, N-(p-vinylbenzyl)-N-(trimethoxysilylpropyl)ethylenediamine, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycid Xypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, Bis[3-(triethoxysilyl)propyl]disulfide, Bis[3-( triethoxysilyl)propyl]tetrasulfide, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltrichlorosilane, allyltrimethoxysilane, diallyldimethylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxy Silane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercapto Propylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, N-(1,3-dimethylbutylidene)-3-aminopropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3- Examples include ureidopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, and 3-isocyanatepropyltriethoxysilane.
シランカップリング剤層3は、前述の通り、シランカップリング剤を溶剤で希釈した処理液を用いて形成することができるが、処理液中のシランカップリング剤の濃度は、1mg/L以上30mg/L以下であることが好ましい。処理液中のシランカップリング剤の濃度が1mg/L以上であれば、銅箔基体1の表面に十分な量のシランカップリング剤を付着させることができるため、表面処理銅箔と樹脂製基材の密着性が高くなりやすい。一方、処理液中のシランカップリング剤の濃度が30mg/L以下であれば、処理液を銅箔基体1の表面に塗工する際にムラなどの外観異常が起こりにくい。
As mentioned above, the silane
(4)粗化処理について
銅箔基体1には、防錆処理やシランカップリング剤処理を施す前に、粗化処理を施してもよい。粗化処理の代表例としては、銅粗化めっきが挙げられる。銅粗化めっきの粗化めっき液としては、硫酸銅めっき液を用いることができる。
(4) Regarding roughening treatment The
硫酸銅めっき液の硫酸濃度は、50g/L以上250g/L以下とすることが好ましく、70g/L以上200g/L以下とすることがより好ましい。硫酸銅めっき液の硫酸濃度が50g/L以上であれば、導電率が高くなるので銅箔基体1への粗化粒子の電着性が良好となる。また、硫酸銅めっき液の硫酸濃度が250g/L以下であれば、硫酸によるめっき設備の腐食が起こりにくい。
The sulfuric acid concentration of the copper sulfate plating solution is preferably 50 g/L or more and 250 g/L or less, more preferably 70 g/L or more and 200 g/L or less. If the sulfuric acid concentration of the copper sulfate plating solution is 50 g/L or more, the electrical conductivity will be high and the electrodeposition of the roughening particles onto the
硫酸銅めっき液の銅濃度は、6g/L以上100g/L以下とすることが好ましく、10g/L以上50g/L以下とすることがより好ましい。硫酸銅めっき液の銅濃度が6g/L以上であれば、銅箔基体1への粗化粒子の電着性が良好となる。また、硫酸銅めっき液の銅濃度が100g/L以下であれば、大電流を用いなくても銅粗化めっきの実施が可能となる。
The copper concentration of the copper sulfate plating solution is preferably 6 g/L or more and 100 g/L or less, more preferably 10 g/L or more and 50 g/L or less. If the copper concentration of the copper sulfate plating solution is 6 g/L or more, the electrodeposition of the roughening particles onto the
粗化めっき液には、有機添加剤又は無機添加剤を添加してもよい。例えば、粗化めっき液に高分子多糖類を添加すると、拡散限界電流密度を小さくし、より低い電流密度でも粗化粒子が発生しやすくなる。また、硫酸銅よりも難水溶性の塩や貴金属イオンを添加すると、銅の粗化粒子の発生個数を増やすことができる。 An organic additive or an inorganic additive may be added to the roughening plating solution. For example, when a high-molecular polysaccharide is added to a roughening plating solution, the diffusion-limiting current density is reduced, and roughening particles are likely to be generated even at a lower current density. Further, by adding a salt or noble metal ion that is less water soluble than copper sulfate, the number of roughened copper particles can be increased.
粗化めっきにおける電流密度は、5A/dm2以上120A/dm2以下とすることが好ましく、30A/dm2以上100A/dm2以下とすることがより好ましい。電流密度が5A/dm2以上であれば、銅粗化めっきに長時間を要することがなく生産性が高い。また、電流密度が120A/dm2以下であれば、銅箔基体1への粗化粒子の電着性が良好となる。
The current density in roughening plating is preferably 5 A/dm 2 or more and 120 A/dm 2 or less, more preferably 30 A/dm 2 or more and 100 A/dm 2 or less. When the current density is 5 A/dm 2 or more, copper roughening plating does not take a long time and productivity is high. Further, if the current density is 120 A/dm 2 or less, the electrodeposition of the roughening particles onto the
粗化処理をした後には、粗化粒子を覆って粗化粒子と銅箔基体1の密着性を高める被せめっき処理を行ってもよい。被せめっき処理を行う場合も、硫酸銅めっき液が用いられる。また、粗化めっき及び被せめっき処理を複数回重ねて行うことにより、粗化粒子の均一電着性を高めてもよい。
After the roughening treatment, a cover plating treatment may be performed to cover the roughened particles and improve the adhesion between the roughened particles and the
さらに、粗化めっき以外の手法により粗化処理を行ってもよい。この例としては、銅箔基体1を形成する銅とは異なる種類の金属のめっき又は合金めっきによる粗化処理、エッチング処理による粗化処理、酸化剤又は雰囲気によって銅箔基体1の表面を酸化させることによる粗化処理、銅箔基体1の表面を酸化させた後に還元することによる粗化処理が挙げられる。これらの粗化処理は、1種を単独で行ってもよいし、2種以上を組み合わせて行ってもよい。
Furthermore, the roughening treatment may be performed by a method other than roughening plating. Examples of this include roughening treatment by plating with a metal different from the copper forming the
粗化処理は、銅箔基体1の2面のうち片面のみに施してもよいし、両面に施してもよい。後にシランカップリング剤処理を施す面には、粗化処理を施して粗化処理面とする。すなわち、本実施形態に係る表面処理銅箔において、銅箔基体1の2面のうちシランカップリング剤層3が設けられる面は、粗化処理が施された粗化処理面としてもよい。そして、粗化処理面の体積パラメーターVvcは、0.10mL/m2以上0.50mL/m2以下としてもよい。
The roughening treatment may be applied to only one of the two sides of the
また、本実施形態に係る表面処理銅箔において、銅箔基体の2面のうち一方の面は、粗化処理が施された粗化処理面とし、且つ、シランカップリング剤処理を施してシランカップリング剤層3を設け、他方の面は、粗化処理は施さず、且つ、シランカップリング剤層3は設けないという構成にしてもよい。そして、上記一方の面である粗化処理面の体積パラメーターVvcは0.10mL/m2以上0.50mL/m2以下とし、上記他方の面である粗化処理を施していない面(以下、「非粗化処理面」と記すこともある。)の体積パラメーターVmcは0.12mL/m2以上0.35mL/m2以下としてもよい。
さらに、本実施形態に係る表面処理銅箔においては、粗化処理面の算術平均高さSaは、0.05μm以上0.35μm以下としてもよい。
Furthermore, in the surface-treated copper foil according to the present embodiment, one of the two surfaces of the copper foil base is a roughened surface that has been subjected to a roughening treatment, and is treated with a silane coupling agent to be treated with silane. The structure may be such that the
Furthermore, in the surface-treated copper foil according to the present embodiment, the arithmetic mean height Sa of the roughened surface may be 0.05 μm or more and 0.35 μm or less.
(5)粗化処理面の体積パラメーターVvcについて
粗化処理面については、ISO25178に規定された体積パラメーターVvcが0.10mL/m2以上0.50mL/m2以下であることが好ましい。体積パラメーターVvcとは、ISO25178に従って測定して得た負荷曲線における負荷面積率10%の位置と90%の位置との間の部分であるコア部の空間の容積である。
(5) Regarding the volume parameter Vvc of the roughened surface As for the roughened surface, it is preferable that the volume parameter Vvc specified in ISO25178 is 0.10 mL/m 2 or more and 0.50 mL/m 2 or less. The volume parameter Vvc is the volume of the space in the core portion, which is the portion between the position of 10% and the position of 90% of the load area ratio in the load curve measured according to ISO25178.
粗化処理面における粗化粒子の高さが一定である場合、隙間の空間が占める容積が大きいほど体積パラメーターVvcの値は大きくなる。コイル状態の表面処理銅箔は、一方の面と他方の面が互いに重なり合う状態になっている。したがって、体積パラメーターVvcは、コイル状態の表面処理銅箔と表面処理銅箔の間に保持できる空気の量の大きさを反映すると理解できる。 When the height of the roughening particles on the roughening treatment surface is constant, the value of the volume parameter Vvc increases as the volume occupied by the gap space increases. The surface-treated copper foil in a coiled state has one surface and the other surface overlapping each other. Therefore, it can be understood that the volume parameter Vvc reflects the amount of air that can be held between the surface-treated copper foils in a coiled state.
本発明者らは、体積パラメーターVvcを上記範囲に制御することにより、コイル状態の銅箔基体1に第二次熱処理を施した際に残存シラノール基の脱水縮合と水分のコイル外への排出が効果的に行われ、耐湿性が更に向上することを見出した。また、体積パラメーターVvcを上記範囲に制御することにより、表面処理銅箔をコイル状態で保管した際に表面処理銅箔と表面処理銅箔の間に乾燥空気を多く含むことができることから、局所電池の形成を防ぎ、変色を効果的に抑制できることを見出した。
The present inventors have determined that by controlling the volume parameter Vvc within the above range, dehydration condensation of residual silanol groups and discharge of moisture to the outside of the coil can be achieved when the
体積パラメーターVvcが0.10mL/m2以上であれば、表面処理銅箔と表面処理銅箔の間の空間が十分に大きくなるため、コイル状態の銅箔基体1に第二次熱処理を施した際に、残存シラノール基の脱水縮合により生じた水分のコイル外への排出が効果的に行われやすく、保管時に変色が生じにくい。一方、体積パラメーターVvcが0.50mL/m2以下であれば、粗化粒子の脱落やコイルの巻きずれなどの異常が起こりにくい。
If the volume parameter Vvc is 0.10 mL/m2 or more , the space between the surface-treated copper foils will be sufficiently large, so the
(6)非粗化処理面の体積パラメーターVmcについて
非粗化処理面については、ISO25178に規定された体積パラメーターVmcが0.12mL/m2以上0.35mL/m2以下であることが好ましい。体積パラメーターVmcとは、ISO25178に従って測定して得た負荷曲線における負荷面積率10%の位置と90%の位置との間の部分であるコア部の体積である。非粗化処理面の凹凸高さが一定である場合、非粗化処理面の凹凸が占める体積が大きいほど、体積パラメーターVmcの値は大きくなる。
(6) Regarding the volume parameter Vmc of the non-roughened surface As for the non-roughened surface, the volume parameter Vmc defined in ISO25178 is preferably 0.12 mL/m 2 or more and 0.35 mL/m 2 or less. The volume parameter Vmc is the volume of the core portion which is the portion between the position of 10% load area ratio and the position of 90% in the load curve obtained by measurement according to ISO25178. When the height of the unevenness on the non-roughened surface is constant, the larger the volume occupied by the unevenness on the non-roughened surface, the larger the value of the volume parameter Vmc becomes.
本発明者らは、非粗化処理面の体積パラメーターVmcを上記範囲に制御することにより、コイル状態の銅箔基体1に第二次熱処理を施した際に残存シラノール基の脱水縮合と水分のコイル外への排出が効果的に行われ、耐湿性が更に向上することを見出した。そして、非粗化処理面の体積パラメーターVmcを上記範囲に制御することと、粗化処理面の体積パラメーターVvcを上記範囲に制御することを組み合わせることにより、耐湿性を更に向上させる効果があることを見出した。
By controlling the volume parameter Vmc of the non-roughened surface within the above range, the present inventors have achieved dehydration condensation of the remaining silanol groups and removal of moisture when the
体積パラメーターVmcが0.12mL/m2以上であれば、表面処理銅箔の通搬時にスリップやスクラッチ傷が発生しにくい。一方、体積パラメーターVmcが0.35mL/m2以下であれば、表面処理銅箔をコイル状態で保管した際に、非粗化処理面と粗化処理面との接触が少なくなり、粗化粒子の変形や脱落が起こりにくい。 If the volume parameter Vmc is 0.12 mL/m 2 or more, slips and scratches are less likely to occur during transportation of the surface-treated copper foil. On the other hand, if the volume parameter Vmc is 0.35 mL/ m2 or less, when the surface-treated copper foil is stored in a coiled state, there is less contact between the non-roughened surface and the roughened surface, and the roughened particles is less likely to deform or fall off.
(7)粗化処理面の算術平均高さSaについて
粗化処理面の算術平均高さSaは、0.05μm以上0.35μm以下であることが好ましい。算術平均高さSaは、ISO25178に規定されているものである。粗化処理面の算術平均高さSaが0.05μm以上であれば、表面処理銅箔と樹脂製基材との密着性が優れている。また、粗化処理面の算術平均高さSaが0.35μm以下であれば、伝送損失が小さくなりやすい。よって、本実施形態に係る表面処理銅箔を用いてプリント配線板を製造すれば、得られたプリント配線板の回路に高周波信号を伝送した場合でも、伝送損失は小さい。
(7) Regarding the arithmetic mean height Sa of the roughened surface The arithmetic mean height Sa of the roughened surface is preferably 0.05 μm or more and 0.35 μm or less. The arithmetic mean height Sa is defined in ISO25178. When the arithmetic mean height Sa of the roughened surface is 0.05 μm or more, the adhesion between the surface-treated copper foil and the resin base material is excellent. Further, if the arithmetic mean height Sa of the roughened surface is 0.35 μm or less, transmission loss tends to be small. Therefore, if a printed wiring board is manufactured using the surface-treated copper foil according to this embodiment, the transmission loss will be small even when a high frequency signal is transmitted to the circuit of the obtained printed wiring board.
〔実施例〕
以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
(A)銅箔基体
実施例1~18及び比較例1~6の表面処理銅箔を製造するための原料である銅箔基体として、厚さ18μmの電解銅箔(両面光沢箔)を用意した。この電解銅箔の電解析出終了面(マット面)のRzjisは1.0μmであり、電解析出開始面(シャイニー面)のRzjisは0.8μmである。
〔Example〕
The present invention will be explained in more detail by showing Examples and Comparative Examples below.
(A) Copper foil base As a copper foil base that is a raw material for manufacturing the surface-treated copper foils of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 6, an electrolytic copper foil (double-sided glossy foil) with a thickness of 18 μm was prepared. . The Rzjis of the electrolytic deposition end surface (matte surface) of this electrolytic copper foil is 1.0 μm, and the Rzjis of the electrolytic deposition start surface (shiny surface) is 0.8 μm.
(B)粗化処理
実施例1~17及び比較例1~6については電解銅箔の電解析出終了面に、実施例18については電解銅箔の電解析出開始面に、銅粗化めっきにより粗化処理を施し、その後に被せめっき処理を行うことにより、粗化処理銅箔を作製した。銅粗化めっきの条件と被せめっき処理の条件は、以下のとおりである。
(B) Roughening treatment For Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 6, copper roughening plating was applied to the electrolytic deposition end surface of the electrolytic copper foil, and to the electrolytic deposition starting surface of the electrolytic copper foil for Example 18. A roughened copper foil was produced by performing a roughening treatment and then performing a cover plating treatment. The conditions for copper roughening plating and the conditions for cover plating are as follows.
<銅粗化めっきの条件>
めっき浴中の硫酸銅五水和物の濃度:銅(原子)換算で35g/L
めっき浴中の硫酸の濃度:140g/L
めっき浴の温度:27℃
電流密度:55A/dm2
処理時間:4秒
<Conditions for copper roughening plating>
Concentration of copper sulfate pentahydrate in plating bath: 35 g/L in terms of copper (atoms)
Concentration of sulfuric acid in plating bath: 140g/L
Plating bath temperature: 27℃
Current density: 55A/dm 2
Processing time: 4 seconds
<被せめっき処理の条件>
めっき浴中の硫酸銅五水和物の濃度:銅(原子)換算で120g/L
めっき浴中の硫酸の濃度:90g/L
電流密度:10A/dm2
処理時間:6秒
<Conditions for cover plating treatment>
Concentration of copper sulfate pentahydrate in plating bath: 120 g/L in terms of copper (atoms)
Concentration of sulfuric acid in plating bath: 90g/L
Current density: 10A/dm 2
Processing time: 6 seconds
(C)防錆処理層の形成
続いて、粗化処理面に対して、ニッケルめっき、アルカリ亜鉛めっき、酸性クロメート処理、Cu-Ni-Coめっき、Cu-Moめっき、及びCu-Wめっきのうち1種以上の処理を施すことにより、粗化処理面上に防錆処理層を形成した。防錆処理層の構成は、表1、2を参照。
(C) Formation of rust prevention treatment layer Next, the roughened surface is coated with nickel plating, alkali zinc plating, acid chromate treatment, Cu-Ni-Co plating, Cu-Mo plating, and Cu-W plating. By performing one or more types of treatments, a rust-proofing layer was formed on the roughened surface. See Tables 1 and 2 for the structure of the rust prevention treatment layer.
<ニッケルめっきの条件>
めっき浴中のニッケルの濃度:40g/L
めっき浴中のホウ酸(H3BO3)の濃度:5g/L
めっき浴の温度:20℃
めっき浴のpH:3.5
電流密度:0.2A/dm2
処理時間:10秒
<Nickel plating conditions>
Concentration of nickel in plating bath: 40g/L
Concentration of boric acid (H 3 BO 3 ) in the plating bath: 5 g/L
Plating bath temperature: 20℃
Plating bath pH: 3.5
Current density: 0.2A/dm 2
Processing time: 10 seconds
<アルカリ亜鉛めっきの条件>
めっき浴中の亜鉛の濃度:5g/L
めっき浴中の水酸化ナトリウムの濃度:30g/L
めっき浴の温度:25℃
電流密度:0.8A/dm2
処理時間:7秒
<Conditions for alkaline zinc plating>
Concentration of zinc in plating bath: 5g/L
Concentration of sodium hydroxide in plating bath: 30g/L
Plating bath temperature: 25℃
Current density: 0.8A/dm 2
Processing time: 7 seconds
<酸性クロメート処理の条件>
めっき浴中のクロムの濃度:5g/L
めっき浴の温度:40℃
めっき浴のpH:3.2
電流密度:5A/dm2
処理時間:4秒
<Conditions for acid chromate treatment>
Concentration of chromium in plating bath: 5g/L
Plating bath temperature: 40℃
Plating bath pH: 3.2
Current density: 5A/ dm2
Processing time: 4 seconds
<Cu-Ni-Coめっきの条件>
めっき浴中の銅の濃度:15g/L
めっき浴中のニッケルの濃度:13g/L
めっき浴中のコバルトの濃度:10g/L
めっき浴中の硫酸の濃度:20g/L
めっき浴の温度:25℃
電流密度:10A/dm2
処理時間:2秒
<Cu-Ni-Co plating conditions>
Copper concentration in plating bath: 15g/L
Concentration of nickel in plating bath: 13g/L
Cobalt concentration in plating bath: 10g/L
Concentration of sulfuric acid in plating bath: 20g/L
Plating bath temperature: 25℃
Current density: 10A/dm 2
Processing time: 2 seconds
<Cu-Moめっきの条件>
めっき浴中の銅の濃度:45g/L
めっき浴中のモリブデンの濃度:0.5g/L
めっき浴中の硫酸の濃度:100g/L
めっき浴の温度:27℃
電流密度:10A/dm2
処理時間:4秒
<Cu-Mo plating conditions>
Copper concentration in plating bath: 45g/L
Molybdenum concentration in plating bath: 0.5g/L
Concentration of sulfuric acid in plating bath: 100g/L
Plating bath temperature: 27℃
Current density: 10A/dm 2
Processing time: 4 seconds
<Cu-Wめっきの条件>
めっき浴中の銅の濃度:45g/L
めっき浴中のタングステンの濃度:0.5g/L
めっき浴中の硫酸の濃度:100g/L
めっき浴の温度:27℃
電流密度:7A/dm2
処理時間:4秒
<Cu-W plating conditions>
Copper concentration in plating bath: 45g/L
Concentration of tungsten in plating bath: 0.5g/L
Concentration of sulfuric acid in plating bath: 100g/L
Plating bath temperature: 27℃
Current density: 7A/dm 2
Processing time: 4 seconds
(D)シランカップリング剤処理
最後に、シランカップリング剤処理を行い、防錆処理層の上にシランカップリング剤層を積層して、表面処理銅箔を得た。詳述すると、シランカップリング剤を溶剤で希釈して得た処理液に、防錆処理層を設けた電解銅箔を浸漬した後に、熱処理を施すことにより、防錆処理層の上にシランカップリング剤層を積層した。シランカップリング剤の種類と、処理液におけるシランカップリング剤の濃度は、表1、2に示すとおりである。
(D) Silane coupling agent treatment Finally, a silane coupling agent treatment was performed, and a silane coupling agent layer was laminated on the rust prevention treatment layer to obtain a surface-treated copper foil. To be more specific, the electrolytic copper foil with the anti-rust treatment layer is immersed in a treatment solution obtained by diluting the silane coupling agent with a solvent, and then heat-treated to form a silane cup on the anti-corrosion layer. A ring agent layer was laminated. The type of silane coupling agent and the concentration of the silane coupling agent in the treatment liquid are as shown in Tables 1 and 2.
なお、表1、2において「グリシドキシ」と記載されたシランカップリング剤は、信越化学工業株式会社製のシランカップリング剤KBM-403(3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)である。また、表1において「アミノA」と記載されたシランカップリング剤は、信越化学工業株式会社製のシランカップリング剤KBM-903(3-アミノプロピルトリメトキシシラン)である。また、表1、2において「アクリロイル」と記載されたシランカップリング剤は、信越化学工業株式会社製のシランカップリング剤KBM-5103(3-アクリロキシプロピルメトキシシラン)である。 The silane coupling agent described as "glycidoxy" in Tables 1 and 2 is the silane coupling agent KBM-403 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Furthermore, the silane coupling agent described as "amino A" in Table 1 is the silane coupling agent KBM-903 (3-aminopropyltrimethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Furthermore, the silane coupling agent described as "acryloyl" in Tables 1 and 2 is the silane coupling agent KBM-5103 (3-acryloxypropylmethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
さらに、表1、2において「メルカプト」と記載されたシランカップリング剤は、信越化学工業株式会社製のシランカップリング剤KBM-803(3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン)である。さらに、表1、2において「ビニル」と記載されたシランカップリング剤は、信越化学工業株式会社製のシランカップリング剤KBM-1003(ビニルトリメトキシシラン)である。さらに、表1、2において「エポキシ」と記載されたシランカップリング剤は、信越化学工業株式会社製のシランカップリング剤KBM-303(2-(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)である。さらに、表2において「アミノB」と記載されたシランカップリング剤は、信越化学工業株式会社製のシランカップリング剤KBM-603(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)である。 Furthermore, the silane coupling agent described as "mercapto" in Tables 1 and 2 is the silane coupling agent KBM-803 (3-mercaptopropyltrimethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Furthermore, the silane coupling agent described as "vinyl" in Tables 1 and 2 is the silane coupling agent KBM-1003 (vinyltrimethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Furthermore, the silane coupling agent described as "epoxy" in Tables 1 and 2 is the silane coupling agent KBM-303 (2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. It is. Furthermore, the silane coupling agent described as "amino B" in Table 2 is the silane coupling agent KBM-603 (N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. ).
シランカップリング剤処理における熱処理の内容は、以下のとおりである。まず、表面に処理液の膜が形成された電解銅箔を、ロール・ツー・ロール方式の加熱炉に入れ、第一次熱処理を行い、溶剤の乾燥を行った。第一次熱処理の条件(温度及び時間)は、表1、2に示すとおりである。
次に、第一次熱処理を終えた電解銅箔を巻き取ってコイル状態にし、コイル状態の電解銅箔にバッチ炉にて第二次熱処理を施した。第二次熱処理は、還元性雰囲気下にて行った。第二次熱処理の条件(温度及び時間)は、表1、2に示すとおりである。
The details of the heat treatment in the silane coupling agent treatment are as follows. First, an electrolytic copper foil with a treatment liquid film formed on its surface was placed in a roll-to-roll heating furnace to undergo primary heat treatment and dry the solvent. The conditions (temperature and time) of the first heat treatment are as shown in Tables 1 and 2.
Next, the electrolytic copper foil that had undergone the first heat treatment was wound up into a coil, and the coiled electrolytic copper foil was subjected to a second heat treatment in a batch furnace. The second heat treatment was performed under a reducing atmosphere. The conditions (temperature and time) for the second heat treatment are as shown in Tables 1 and 2.
(E)シランカップリング剤層に含有されるケイ素原子の量の測定
表面処理銅箔のシランカップリング剤層の表面を蛍光X線分析法で分析することにより、シランカップリング剤層に含有されるケイ素原子の量を測定した。この測定には、株式会社リガク製の走査型蛍光X線分析装置ZSX Primus IVを用い、ケイ素原子の量が既知の標準試料を用いて得た検量線を使って、ケイ素原子の量を定量した。
(E) Measurement of the amount of silicon atoms contained in the silane coupling agent layer By analyzing the surface of the silane coupling agent layer of the surface-treated copper foil by fluorescent X-ray analysis, the amount of silicon atoms contained in the silane coupling agent layer was determined. The amount of silicon atoms contained in the material was measured. For this measurement, a scanning X-ray fluorescence spectrometer ZSX Primus IV manufactured by Rigaku Co., Ltd. was used, and the amount of silicon atoms was quantified using a calibration curve obtained using a standard sample with a known amount of silicon atoms. .
また、この測定は、水洗前後について行った。詳述すると、まず、純水で洗浄していない状態の表面処理銅箔について分析を行い、シランカップリング剤層に含有されるケイ素原子の量MAを得た。次に、ケイ素原子の量MAの測定を終えた表面処理銅箔を純水で30秒間水洗し乾燥した後に分析を行い、純水で30秒間水洗した後の表面処理銅箔のシランカップリング剤層に含有されるケイ素原子の量MBを得た。そして、比MB/MAを算出した。結果を表1、2に示す。 Moreover, this measurement was performed before and after washing with water. Specifically, first, the surface-treated copper foil that had not been washed with pure water was analyzed to obtain the amount MA of silicon atoms contained in the silane coupling agent layer. Next, the surface-treated copper foil after measuring the amount of silicon atoms M A was washed with pure water for 30 seconds, dried, and then analyzed. Silane coupling of the surface-treated copper foil after washing with pure water for 30 seconds The amount M B of silicon atoms contained in the agent layer was obtained. Then, the ratio M B /M A was calculated. The results are shown in Tables 1 and 2.
(F)体積パラメーターVvc、Vmc及び算術平均高さSaの測定
表面処理銅箔の粗化処理面の体積パラメーターVvc及び算術平均高さSaと、非粗化処理面の体積パラメーターVmcを、株式会社キーエンス製の共焦点レーザー顕微鏡VK-X1050及びVK-X1000を用いて、ISO25178に従って測定した。結果を表1、2に示す。表1、2に示した数値は、Vvc、Vmc、Saいずれについても、任意の3点の測定値の平均値である。
(F) Measurement of volume parameters Vvc, Vmc and arithmetic mean height Sa The volume parameter Vvc and arithmetic mean height Sa of the roughened surface of the surface-treated copper foil and the volume parameter Vmc of the non-roughened surface were measured by Co., Ltd. Measurement was performed according to ISO25178 using confocal laser microscopes VK-X1050 and VK-X1000 manufactured by Keyence. The results are shown in Tables 1 and 2. The numerical values shown in Tables 1 and 2 are the average values of the measured values at three arbitrary points for each of Vvc, Vmc, and Sa.
なお、共焦点レーザー顕微鏡の対物レンズ倍率は100倍、スキャンモードはレーザーコンフォーカル、測定サイズは2048×1536、測定品質はHigh Precision、ピッチは0.08μmである。
また、Vvc、Vmc、Saの演算は、以下に示すフィルター処理及び演算条件で行った。
画像処理:平滑化処理、3×3、メディアン
Sフィルター:無し
F-operation:平面傾き補正
Lフィルター:0.025μm
演算対象面積:100μm×100μm
負荷曲線における負荷面積率:10%及び90%
The objective lens magnification of the confocal laser microscope is 100 times, the scan mode is laser confocal, the measurement size is 2048 x 1536, the measurement quality is High Precision, and the pitch is 0.08 μm.
Further, calculations of Vvc, Vmc, and Sa were performed under the filter processing and calculation conditions shown below.
Image processing: Smoothing processing, 3×3, median S filter: None F-operation: Plane tilt correction L filter: 0.025 μm
Area to be calculated: 100μm x 100μm
Load area ratio in load curve: 10% and 90%
(G)耐湿性の評価
実施例1~18及び比較例1~6の表面処理銅箔のシランカップリング剤層の上に、樹脂製基材を載せ、最高温度210℃の温度条件で加熱プレスして銅張積層板を作製した。用いた樹脂製基材は、パナソニック株式会社製の超低伝送損失・高耐熱多層基板材料MEGTRON7Nである。得られた銅張積層板に対して塩化銅エッチングを行い、幅1mmの回路配線を有するプリント配線板を作製した。
(G) Moisture resistance evaluation A resin base material was placed on the silane coupling agent layer of the surface-treated copper foils of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 6, and heated and pressed at a maximum temperature of 210°C. A copper-clad laminate was produced using the following methods. The resin base material used was MEGTRON7N, an ultra-low transmission loss, high heat-resistant multilayer board material manufactured by Panasonic Corporation. The obtained copper-clad laminate was subjected to copper chloride etching to produce a printed wiring board having circuit wiring with a width of 1 mm.
得られたプリント配線板を沸騰水中で5時間加熱し、水分を拭き取ってから2時間以内にピール試験を行った。このピール試験は、JIS C6481:1996に規定された方法に基づいて行った。すなわち、株式会社東洋精機製作所製のテンシロンテスターを用いて、室温環境下にて、プリント配線板の回路配線部分(銅箔部分)を90度方向に50mm/分の速度で引っ張って樹脂製基材から剥離した。そして、得られたピール強度によって、耐湿性を評価した。 The obtained printed wiring board was heated in boiling water for 5 hours, and a peel test was conducted within 2 hours after wiping off the moisture. This peel test was conducted based on the method specified in JIS C6481:1996. That is, using a Tensilon tester manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., the circuit wiring part (copper foil part) of the printed wiring board was pulled in a 90 degree direction at a speed of 50 mm/min at room temperature to test the resin base material. It was peeled off from. Moisture resistance was evaluated based on the obtained peel strength.
結果を表1、2に示す。なお、耐湿性の評価基準は、下記のとおりである。
AA(合格):ピール強度が0.60N/mm以上
A(合格):ピール強度が0.55N/mm以上0.60N/mm未満
B(合格):ピール強度が0.50N/mm以上0.55N/mm未満
C(不合格):ピール強度が0.50N/mm未満
The results are shown in Tables 1 and 2. The evaluation criteria for moisture resistance are as follows.
AA (pass): Peel strength is 0.60 N/mm or more A (pass): Peel strength is 0.55 N/mm or more and less than 0.60 N/mm B (pass): Peel strength is 0.50 N/mm or more and 0. Less than 55 N/mm C (fail): Peel strength is less than 0.50 N/mm
(H)耐変色性の評価
実施例1~18及び比較例1~6の表面処理銅箔(幅600mm、長さ2000m)を巻いてコイル状態とし、温度70℃、相対湿度80%RHの恒温恒湿環境下に置いて長期保管の加速試験を行った。24時間毎にコイル外周から長さ3m分について目視確認を行い、明らかな変色が認められるまでの時間の長さを測定した。
(H) Evaluation of color fastness The surface-treated copper foils (width 600 mm, length 2000 m) of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 6 were wound to form a coil at a constant temperature of 70°C and relative humidity 80% RH. An accelerated long-term storage test was conducted under a constant humidity environment. Visual confirmation was performed every 24 hours over a length of 3 m from the outer periphery of the coil, and the length of time until obvious discoloration was observed was measured.
結果を表1、2に示す。なお、耐変色性の評価基準は、下記のとおりである。
AA(合格):360時間経過時点で明らかな変色が認められない。
A(合格):240時間以上360時間未満で明らかな変色が認められた。
B(合格):168時間以上240時間未満で明らかな変色が認められた。
C(不合格):168時間未満で明らかな変色が認められた。
The results are shown in Tables 1 and 2. The evaluation criteria for color fastness are as follows.
AA (pass): No obvious discoloration was observed after 360 hours.
A (pass): Clear discoloration was observed after 240 hours or more and less than 360 hours.
B (pass): Clear discoloration was observed after 168 hours or more and less than 240 hours.
C (fail): Clear discoloration was observed in less than 168 hours.
表1、2から分かるように、各実施例の表面処理銅箔は、比MB/MAが0.700以上1.000以下の範囲内であるため、優れた耐湿性と優れた耐変色性を兼ね備えていた。
これに対して、比較例1の表面処理銅箔は、第二次熱処理を施さない点を除いては実施例2と同様であるが、比MB/MAが0.700未満であった。そのため、残存シラノール基を多く有するので耐湿性に劣り、従来の一般的な高周波回路向けの銅箔と言える。
As can be seen from Tables 1 and 2, the surface-treated copper foil of each example has a ratio M B /M A in the range of 0.700 to 1.000, so it has excellent moisture resistance and excellent color fastness. It had both sexes.
On the other hand, the surface-treated copper foil of Comparative Example 1 was the same as Example 2 except that it was not subjected to secondary heat treatment, but the ratio M B /M A was less than 0.700. . Therefore, since it has a large amount of residual silanol groups, it has poor moisture resistance and can be said to be a conventional copper foil for general high-frequency circuits.
比較例2の表面処理銅箔は、第二次熱処理を施さない点を除いては実施例3と同様であるが、比MB/MAが0.700未満であった。そのため、残存シラノール基を多く有するので、耐変色性に劣っていた。
比較例3の表面処理銅箔は、第二次熱処理の温度が低く且つ時間が短いため、比MB/MAが0.700未満であった。そのため、残存シラノール基を多く有するので、耐湿性及び耐変色性に劣っていた。
The surface-treated copper foil of Comparative Example 2 was the same as Example 3 except that the second heat treatment was not performed, but the ratio M B /M A was less than 0.700. Therefore, since it had a large amount of residual silanol groups, it had poor discoloration resistance.
The surface-treated copper foil of Comparative Example 3 had a ratio M B /M A of less than 0.700 because the temperature and time of the second heat treatment were low and short. Therefore, since it had a large amount of residual silanol groups, it was inferior in moisture resistance and discoloration resistance.
比較例4の表面処理銅箔は、上記粗化処理銅箔に対して、特許文献4の実施例2-8に記載のシランカップリング剤処理及び熱処理を行ったものである。特許文献4に記載の銅箔は、リチウムイオン電池集電体用の銅箔であるが、シランカップリング剤処理した銅箔の洗浄操作前後における有機被膜厚みを測定している点が、上記の本実施形態に係る表面処理銅箔に類似している。特許文献4に開示の内容と既存のプリント配線板用銅箔とを単純に組み合わせたものが、比較例4、5である。 The surface-treated copper foil of Comparative Example 4 was obtained by subjecting the roughening-treated copper foil to the silane coupling agent treatment and heat treatment described in Examples 2-8 of Patent Document 4. The copper foil described in Patent Document 4 is a copper foil for a lithium ion battery current collector, but it differs from the above in that the organic film thickness is measured before and after the cleaning operation of the copper foil treated with a silane coupling agent. It is similar to the surface-treated copper foil according to this embodiment. Comparative Examples 4 and 5 are simple combinations of the content disclosed in Patent Document 4 and existing copper foil for printed wiring boards.
比較例4の表面処理銅箔は、比MB/MAが0.700未満であった。そのため、残存シラノール基を多く有するので、耐湿性及び耐変色性に劣っていた。これは、熱処理の加熱条件が不十分であったことに起因して、残存シラノール基を多く有することとなったためであると推測される。特許文献4に記載のX線光電子分光法による有機被膜厚みの測定は、ケイ素原子だけでなく炭素原子との関係から有機被膜厚みを算出するものであるので、本発明の蛍光X線分析法による比MB/MAの測定とは、定量的な比較はできない。 The surface-treated copper foil of Comparative Example 4 had a ratio M B /M A of less than 0.700. Therefore, since it had a large amount of residual silanol groups, it was inferior in moisture resistance and discoloration resistance. This is presumed to be because the heating conditions for the heat treatment were insufficient, resulting in a large number of residual silanol groups. The organic coating thickness measurement by X-ray photoelectron spectroscopy described in Patent Document 4 calculates the organic coating thickness from the relationship not only with silicon atoms but also with carbon atoms, so A quantitative comparison cannot be made with the measurement of the ratio M B /M A.
比較例5の表面処理銅箔は、防錆処理としてニッケルめっき、アルカリ亜鉛めっき、及び酸性クロメート処理を行った点を除いては比較例4と同様であるが、比MB/MAが0.700未満であった。そのため、残存シラノール基を多く有するので、耐湿性及び耐変色性に劣っていた。 The surface-treated copper foil of Comparative Example 5 was the same as Comparative Example 4 except that it was subjected to nickel plating, alkali zinc plating, and acid chromate treatment as antirust treatments, but the ratio M B /M A was 0. It was less than .700. Therefore, since it had a large amount of residual silanol groups, it was inferior in moisture resistance and discoloration resistance.
比較例6の表面処理銅箔は、上記粗化処理銅箔に対して、特許文献5の実施例1に記載の防錆処理、シランカップリング剤処理、及び熱処理を行ったものであるが、比MB/MAが0.700未満であった。そのため、残存シラノール基を多く有するので、耐湿性及び耐変色性に劣っていた。 The surface-treated copper foil of Comparative Example 6 was obtained by subjecting the roughened copper foil to the rust prevention treatment, silane coupling agent treatment, and heat treatment described in Example 1 of Patent Document 5. The ratio M B /M A was less than 0.700. Therefore, since it had a large amount of residual silanol groups, it was inferior in moisture resistance and discoloration resistance.
特許文献5には耐湿性が良好である旨の記載が有るが、使用される樹脂製基材は一般的なガラスエポキシ基材であり、高周波回路用途ではないため、粗化処理も従来の粗大な粗化処理を施しているものと推測される。また、耐湿性を評価する際の沸騰水中での加熱時間も、上記実施例及び比較例に比べて短い。したがって、比較例6の表面処理銅箔では、本発明が解決しようとする課題を解決することはできない。 Although Patent Document 5 states that the moisture resistance is good, the resin base material used is a general glass epoxy base material and is not used for high frequency circuits, so the roughening treatment is also different from the conventional roughening treatment. It is assumed that a roughening treatment has been applied. Furthermore, the heating time in boiling water when evaluating moisture resistance was also shorter than in the above Examples and Comparative Examples. Therefore, the surface-treated copper foil of Comparative Example 6 cannot solve the problems to be solved by the present invention.
1・・・銅箔基体
2・・・防錆処理層
3・・・シランカップリング剤層
1...
Claims (9)
前記シランカップリング剤層に含有されるケイ素原子の量MAと、純水で30秒間水洗した後の前記シランカップリング剤層に含有されるケイ素原子の量MBとの比MB/MAが、0.700以上1.000以下であり、
前記ケイ素原子の量MA及びMBは、前記シランカップリング剤層の表面を蛍光X線分析法で分析することによって測定されたものであり、
前記銅箔基体の2面のうち前記シランカップリング剤層が設けられた面は、粗化処理が施された粗化処理面であり、前記粗化処理面の体積パラメーターVvcは0.10mL/m 2 以上0.50mL/m 2 以下であり、前記体積パラメーターVvcは、ISO25178に従って測定して得た負荷曲線における負荷面積率10%の位置と90%の位置との間の部分であるコア部の空間の容積である表面処理銅箔。 comprising a copper foil base and a silane coupling agent layer provided on at least one surface of the copper foil base and formed of a silane coupling agent,
The ratio of the amount M A of silicon atoms contained in the silane coupling agent layer to the amount M B of silicon atoms contained in the silane coupling agent layer after washing with pure water for 30 seconds M B /M A is 0.700 or more and 1.000 or less,
The amounts M A and M B of the silicon atoms are measured by analyzing the surface of the silane coupling agent layer by X-ray fluorescence analysis,
Of the two surfaces of the copper foil substrate, the surface on which the silane coupling agent layer is provided is a roughened surface that has been subjected to a roughening treatment, and the volume parameter Vvc of the roughened surface is 0.10 mL/ m 2 or more and 0.50 mL/m 2 or less, and the volume parameter Vvc is a core portion that is a portion between a load area ratio position of 10% and a position of 90% in a load curve obtained by measurement according to ISO 25178. The volume of space is surface treated copper foil.
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