전해 동박, 그 전해 동박을 이용한 표면 처리 동박 및 그 표면 처리 동박을 이용한 동박 적층판 및 그 전해 동박의 제조 방법 document_id A220623108889

전자 및 전기기기의 소형화, 경량화 등의 소위 경박단소화(輕薄短小化)에 대한 요구에 아울러, 최근의 프린트 배선판에도 마찬가지 요구를 하고 있다. 이 프린트 배선판에는 한정된 탑재 스페이스 안에 소형화와 고기능화에 대응한 회로 형성이 요구되기 때문에, 회로의 미세 피치화를 행하여 고밀도화된 회로로 하는 것이 필요해진다. 그리고 이와 같은 미세 피치 회로를 얻기 위해서는, 보다 얇은 동박을 채용하고, 또한 당해 동박의 기재 밀착면의 조도(粗度)를 낮추어 오버 에칭 시간을 단축함으로써 대응하여 왔다. 이러한 목적으로는 일반적으로 저프로파일 전해 동박을 사용하고 있다. 또한, 박박화(薄箔化)하더라도 동박이나 동박 적층판의 핸들링성을 양호하게 하기 위해, 기계 강도를 보다 크게 하는 것에도 주력하여 왔다. 이와 같은 저프로파일이고, 또한 기계적 강도에도 뛰어난 전해 동박은 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 개시되어 있다. 이하, 이것들을 간단히 설명한다. 특허 문헌 1에는, 프린트 배선판 용도나 리튬 2차 전지용 음극 집전체 용도로 실용가능한 저조면(低粗面)을 가짐과 함께 피로굴곡성도 우수한 저조면 전해 동박, 구체적으로 조면 거칠기 Rz가 2.0㎛ 이하로 이 조면에 요철의 기복이 없어 균일하게 저조도화된 조면을 가지고, 또한 180℃에 있어서의 신장률이 10.0% 이상인 저조면 전해 동박을 제공하는 것을 목적으로 하여, 황산-황산동 수용액을 전해액으로 하고, 백금속(白金屬) 원소 또는 그 산화물 원소로 피복한 티타늄판으로 이루어지는 불용성(不溶性) 양극과 이 양극에 대향하는 음극에 티타늄제 드럼을 이용하고, 당해 양극(兩極)간에 직류 전류가 통하는 전해 동박의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 제조 방법에 있어서, 상기 전해액에 옥시에틸렌계 계면활성제, 폴리에틸렌이민 또는 그 유도체, 활성 유기 황 화합물의 술폰산염 및 염소 이온을 존재시킴으로써, 조면 거칠기 Rz가 2.0㎛ 이하로 이 조면에 요철의 기복이 없어 균일하게 저조도화된 조면을 가지고, 또한 180℃에 있어서의 신장률이 10.0% 이상인 저조면 전해 동박을 얻을 수 있다고 하고 있다. 이 특허 문헌 1의 실시예로는, 얻어진 전해 동박의 석출면의 표면 거칠기(Rz)가 0.9㎛ ~ 2.0㎛, 정상 상태(常態) 신장률의 값이 10% ~ 18%, 180℃에 있어서의 신장률의 값이 10% ~ 20%, 정상 상태 인장 강도의 값이 34OMPa ~ 500MPa, 180℃에 있어서의 인장 강도의 값이 180MPa ~ 280MPa였음이 개시되어 있다. 또한, 이 전해 동박의 석출면의, 폭방향에 대한 광택도 [Gs(85°)]는 120 ~ 132였음이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에는, 조면이 저조도화되고, 시간 경과 또는 가열 처리에 수반되는 항장력의 저하율이 낮으며, 또한 고온에서의 신장률이 우수한 저조면 전해 동박 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하여, 황산-황산동 수용액으로 이루어지는 전해액에 하이드록시에틸셀룰로오스, 폴리에틸렌이민, 아세틸렌글리콜, 활성 유기 황 화합물의 술폰산염 및 염소 이온의 5개의 첨가제를 존재시킴으로써, 전해 동박의 조면 거칠기 Rz가 2.5㎛ 이하이고, 전착(電着) 완료 시점으로부터 20분 이내에 측정한 25℃에서의 항장력이 500MPa 이상임과 함께, 전착 완료 시점으로부터 300분 경과시에 측정한 25℃에서의 항장력의 저하율이 10% 이하이고, 또는 전착 완료 시점으로부터 100℃에서 10분간 가열 처리를 가한 후에 측정한 25℃에서의 항장력의 저하율이 10% 이하이며, 또한 180℃에서의 신장률이 6% 이상인 저조면 전해 동박을 얻는 기술이 개시되어 있다. 이 특허 문헌 2의 실시예에는, 황산(H2SO4): 100g/L, 황산동 5수화물(CuS04·5H20): 280g/L의 황산-황산동 수용액으로 이루어지는 전해액을 기본 용액으로 하고, 첨가제로서 하이드록시에틸셀룰로오스, 폴리에틸렌이민, 3-머캅토-1-프로판술폰산나트륨, 아세틸렌글리콜 및 염산을 첨가하고, 이 전해액을 백금속 산화물로 피복한 티타늄으로 이루어지는 불용성 양극과 음극인 티타늄제 음극 드럼과의 사이에 충전하고, 전해 전류 밀도: 40A/d㎡, 전해 액온: 40℃에서 전해석출하여 얻은 두께 18㎛의 전해 동박은, 석출면의 표면 거칠기(Rz)가 1.5㎛ ~ 2.3㎛이고, 정상 상태의 항장력이 650MPa ~ 900MPa, 100℃에서 10분간 가열 후의 항장력 저하율이 0% ~ 7.7%였음이 개시되어 있다. 상기와 같이 각각의 실시예에 따르면, 이들 제조 방법을 이용하여 제조된 전해 동박의 석출면은 저프로파일이다. 그 레벨은 종래의 저프로파일 전해 동박으로서는 뛰어나며, 미세 피치 회로의 형성에는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 종래의 전해 동박보다 뛰어난 기계적 강도를 얻는 것이 가능한 것도 개시되어 있다. 또한, 만약을 위해 기재하는데, 프린트 배선판용 동박에 있어서의 저프로파일이란, 동박의 절연층 구성 재료와의 접합계면에 있어서의 요철이 낮다는 의미로 이용하고 있다. 특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2004-263289호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-339558호 공보