有機防鏽處理銅箔的製作方法
2023-07-18 14:01:21
專利名稱：有機防鏽處理銅箔的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機防鏽處理銅箔，更具體地說，涉及一種在基板與銅箔粘合時，能夠防止以環氧樹脂為主成分的粉塵附著的印刷線路板用的有機防鏽處理銅箔。
為了製成印刷線路板，將銅箔與玻璃纖維環氧樹脂含浸材料的基板通過加熱壓合等方法來使其粘合，然後，為了形成導體線路，用酸或鹼的蝕刻溶液將不需要的銅箔部分除去。這樣形成線路後，在其上面插入電子零件，然後將其在焊錫浴中浸鍍，從而將電子零件固定。
通常，作為這類線路板材料使用的銅箔必須滿足作為線路板所要求的特性，特別是必須防止在將銅箔與基板加熱壓合時引起的變色，並且要防鏽，為此，採用電沉積的方法形成鋅或鋅合金的金屬防鏽層，接著進行鉻酸鹽處理、矽烷偶合劑處理等表面處理，最後再將其與玻璃纖維環氧樹脂等的基板粘合在一起。在這種用途的常規電解銅箔中，通常是將其粗糙面作為與基板的粘合面，而將其光亮面作為非粘合面。
對於這種銅箔不與基板粘合的表面的特性要求是耐熱氧化性、焊錫潤溼性、保護層結合牢固性、蝕刻性、化學研磨性等性能均良好。
上述的加熱壓合操作是將基板與銅箔疊合在一起，以不鏽鋼板作為隔離板，當重疊數層後，按照預定的壓力、溫度與時間進行壓合。這時，如果基板中的環氧樹脂的微粒或空氣中的塵埃附著於銅箔不與基板粘合的一側表面上，就會牢固地粘結於銅箔表面上。這樣，在形成導體線路時就會阻礙蝕刻，從而成為引起短路的大問題。人們把這些現象總稱為樹脂斑點(レジンスポト)。因此，最近提出了要對銅箔的非粘合面增加上述的特性要求，特別是要求克服樹脂斑點的問題。
作為對銅及銅合金進行有機防鏽處理的方法，過去已知都是廣泛地使用苯並三唑(BTA)及其衍生物。另外，作為用於銅箔的有機防鏽劑的利用例，有人使用上述的BTA作為保管用的暫時防鏽處理措施。
另外，甲苯並三唑(TTA)與BTA一樣，也是用於防止銅及銅合金變色的防鏽劑的代表性試劑。關於這種TTA，在《防錆管理》，1993年2月號，第1頁中有相關的報導。
最近，有人對作為具有耐熱性的有機防鏽劑的羧基苯並三唑(《防錆管理》，1993年11月號，第11頁)和含有3-氨基-1，2，4-三唑的各種BTA衍生物(《防錆管理》，1993年11月號，第6頁)進行了研究。
使用BTA或BTA的衍生物來進行銅箔的表面處理可以改善銅箔光亮面的長期保存性(耐溼性)、焊錫潤溼性和保護層結合牢固性，其使用方法都是公知的(特開平6-85417號公報、特開平6-85455號公報)。然而，與單獨使用BTA或BTA的衍生物相比，將耐熱成分的BTA衍生物與氨基三唑混合使用可以改善銅箔的樹脂斑點現象，關於這一點卻完全未被人們了解。
本發明的目的是要克服先有技術存在的問題，提供一種不會降低作為線路板材料使用的銅箔的各種性能並能防止產生樹脂斑點的有機防鏽處理銅箔。
本發明的目的是按下述方法達到的，即在銅箔不與基板粘合的表面上設置一層由選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中的至少二種的混合物所構成的有機防鏽處理層。
也就是說，本發明的有機防鏽處理銅箔，其特徵在於，在銅箔不與基板粘合的表面上具有金屬防鏽層，或者直接在該金屬防鏽層上設置一層由選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中的至少2種的混合物所構成的有機防鏽處理層，或者先在該金屬防鏽層上設置鉻酸鹽處理層，再在該鉻酸鹽處理層上設置一層由選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中的至少2種的混合物所構成的有機防鏽處理層。
本發明的有機防鏽處理銅箔在銅箔不與基板粘合的表面上設置有金屬防鏽層。作為這種金屬防鏽層，優選是鋅或鋅合金層。為了形成這類鋅或鋅合金層，可以使用鍍敷等各種各樣的公知方法，不管使用哪一種鍍敷方法都可以。另外，如果進行以鋅作為主要成分的鍍敷，還可以添加微量的第3種金屬等。
以下示出此處使用的鋅鍍浴的組成及鍍敷條件的一個例子。這裡只不過是舉出了這種鋅鍍浴的組成及鍍敷條件的一個例子，只要是能在銅箔上獲得同樣的鋅層或鋅合金層的鍍敷方法，不管使用哪一種方法都可以獲得同樣的結果。
鋅電鍍
焦磷酸鋅 1-10g/l焦磷酸鉀 100g/lpH 9-12液溫室溫電流密度 0.1-1A/dm2另外，本發明的銅箔，在不與基板粘合的一面上設置的上述金屬防鏽層上也可以再形成一層鉻酸鹽處理層。作為鉻酸鹽處理方法，可以使用電解鉻酸鹽的方法，也可以使用浸漬鉻酸鹽的方法，凡是通常使用的鉻酸鹽處理方法都可以使用。
以下示出此處所用的鉻酸鹽處理液的組成及處理條件的一個例子。這裡只不過是舉出了鉻酸鹽處理液的組成及處理條件的一個例子，只要是能在鋅層或鋅合金層上獲得同樣的鉻酸鹽處理層即可。
鉻酸鹽處理
鉻酸 0.05-10g/LpH 9-13電流密度 0.1-5A/dm2本發明的銅箔，或者直接在不與基板粘合的一面上設置的上述金屬防鏽層上，或者在鉻酸鹽處理層上，設置一層由選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中的至少2種的混合物所構成的有機防鏽處理層。使用由選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中的至少2種的混合物進行的有機防鏽處理，是使用這些試劑的水溶液來處理，可以使用浸漬、噴塗或滾筒塗敷等任何一種方法。
作為在這裡使用的苯並三唑的衍生物，可以使用例如含有耐熱成分的羧基苯並三唑、甲苯並三唑和羧基苯並三唑、甲苯並三唑的鈉鹽和各種胺鹽，例如單乙醇胺、環己胺、二異丙胺鹽、嗎啉鹽等的物質。
作為氨基三唑的異構體，可以使用3-氨基-1，2，4-三唑、2-氨基-1，3，4-三唑、4-氨基-1，2，4-三唑、1 -氨基-1，3，4-三唑。
作為氨基三唑的衍生物，可以使用含有鈉鹽、各種胺鹽，例如一元醇胺、環己胺、二異丙胺鹽、嗎啉鹽等的物質。
下面示出這裡使用的有機防鏽處理液中各種試劑的成分濃度的一個例子。
苯並三唑 0.01-2重量％甲苯並三唑 0.01-1重量％羧基苯並三唑 0.01-0.035重量％氨基三唑0.01-25重量％所說的有機防鏽處理液是將這些成分中的至少2種以上混合，作為混合物使用。
在製備本發明的有機防鏽處理銅箔時使用的銅箔，可以使用電解銅箔、軋制銅箔等任何一種，至於銅箔的厚度沒有特殊的限定。
本發明的銅箔不與基板粘合的表面可按通常的方法進行處理。即，首先在銅箔要與基板粘合的表面上形成粒狀銅層，然後進行金屬鍍敷處理，以形成鋅或鋅合金層等合金防鏽層，再在其上面形成作為用於改善其耐化學品性能的鉻酸鹽處理層。這種金屬防鏽層和鉻酸鹽處理層的形成，通常是在銅箔與基板粘合的表面和不粘合的表面同時地進行。然後，在銅箔與基板粘合的表面上不進行有機防鏽處理。
在進行上述的處理後，使其乾燥，從而獲得本發明的有機防鏽處理銅箔，在將該銅箔與作為線路板的基板粘合時，不會產生樹脂斑點，而且不與基板粘合的表面的其他性能也優良。
以下根據實施例來具體地解釋本發明。
實施例1-10取一塊一般的電解銅箔，在其不與基板粘合的表面上鍍敷20mg/m2的鋅層，水洗後，再進行電解鉻酸鹽處理。然後，使用選自在表1中示出的苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中的至少2種的混合物組成的有機防鏽處理液對上述那些銅箔進行有機防鏽處理，然後使其乾燥，提供作為樹脂斑點試驗之用。所說的有機防鏽處理液，按各種有機防鏽劑的成分濃度為0.1重量％，將2-3種混合在一起，在常溫下進行塗敷。
另外，樹脂斑點的試驗方法是在銅箔不與基板粘合的一側表面，與通常的情況相反，將該表面與基板加熱壓合而使其粘合在一起，根據這時的剝離試驗，按照下述的標準來評價在不與基板粘合的表面上的樹脂斑點(灰塵等的粘附)。
○良好，△稍差，X差結果示於表1中。另外，在表1中，各種縮寫符號表示下列化合物。
ATA氨基三唑；BTA苯並三唑；TTA甲苯並三唑；C-BTA羧基苯並三唑。
比較例1
使用與實施例1同樣的普通電解銅箔，在其不與基板粘合的表面上僅僅進行了與實施例1同樣的20mg/m2的鋅層鍍敷處理。與實施例1同樣評價該銅箔的樹脂斑點，其結果示於表1中。
比較例2使用與實施例1同樣的普通電解銅箔，在其不與基板粘合的表面上鍍敷20mg/m2的鋅層後，與實施例1同樣進行電解鉻酸鹽處理。與實施例1同樣評價該銅箔的樹脂斑點，其結果示於表1中。
比較例3-6使用與實施例1同樣的普通銅箔，在其不與基板粘合的表面上鍍敷20mg/m2的鋅層後，與實施例1同樣進行鉻酸鹽處理。然後使用選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中的至少一種組成的有機防鏽處理液對該銅箔進行有機防鏽處理，最後將其乾燥。所說的有機防鏽處理液，使各種有機防鏽劑的成分濃度為0.1重量％，在常溫下進行塗布。與實施例1同樣評價這些銅箔的樹脂斑點，其結果示於表1中。
表1
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實施例11-20在一種普通銅箔的不與基板粘合的表面上鍍敷20mg/m2的鋅，水洗後，使用選自表2中所示苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中至少2種混合物組成的有機防鏽處理液進行有機防鏽處理後，使其乾燥，提供作為樹脂斑點試驗用。所說的有機防鏽處理液，是使各種有機防鏽劑的成分濃度為0.1重量％，將其2-3種成分混合，在常溫下進行塗布。與實施例1同樣評價該銅箔的樹脂斑點，其結果示於表2中。
比較例7-10使用與實施例1同樣的普通銅箔，在其不與基板粘合的表面上鍍敷20mg/m2的鋅後，使用選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中的1種組成的有機防鏽處理液進行有機防鏽處理後，使其乾燥。所說的有機防鏽處理液，使各種有機防鏽劑的成分濃度為0.1重量％，在常溫下進行塗布。與實施例1同樣評價這些銅箔的樹脂斑點，其結果示於表2中。
表2
從表1-2的結果可以判斷，使用選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中至少2種的混合物組成的有機防鏽處理液進行過有機防鏽處理的銅箔在樹脂斑點方面顯示出其效果。
將本發明的有機防鏽處理銅箔與線路板用銅箔的基板粘合時，可以克服粉塵等附著到非粘合面上的問題，從而可以防止由於樹脂斑點引起的短路等問題。
權利要求
1.一種有機防鏽處理銅箔，其特徵在於，在銅箔不與基板粘合的表面上具有金屬防鏽層，在該金屬防鏽層上設置一層由選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中至少2種的混合物構成的有機防鏽處理層。
2.一種有機防鏽處理銅箔，其特徵在於，在銅箔不與基板粘合的表面上具有金屬防鏽層，在該金屬防鏽層上設置鉻酸鹽處理層，再在該鉻酸鹽處理層上設置由選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中至少2種的混合物構成的有機防鏽處理層。
全文摘要
提供了一種有機防鏽處理銅箔，該種銅箔既不會降低作為線路板材料用的銅箔的各種性能，又能防止樹脂斑點的產生。這種有機防鏽處理銅箔的特徵是，在該銅箔不與基板粘合的表面上具有金屬防鏽層，而在該金屬防鏽層上設置由選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中至少2種的混合物構成的有機防鏽處理層，或者在所說的金屬防鏽層上設置鉻酸鹽處理層，再在其上設置由選自苯並三唑或其衍生物、氨基三唑或其異構體或其衍生物中至少2種的混合物構成的有機防鏽處理層。
文檔編號C25D7/06GK1131205SQ95120208
公開日1996年9月18日 申請日期1995年12月4日 優先權日1994年12月5日
發明者橫田俊子, 土橋誠, 端洋志, 酒井久雄, 高橋進, 吉岡敦志 申請人:三井金屬礦業株式會社