印刷回路用アルミニウム箔
【課題】印刷回路の生成に際し、エッチング時の化学溶解性が良好で、さらに回路線の際形状が良好となる印刷回路用アルミニウム箔を提供する。
【解決手段】 印刷回路用アルミニウム箔の組成を、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｆｅ：０．０１〜０．５％、Ｃｕ：０．０１〜０．０５％、Ｎｉ：０．００２〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなるものとする。該アルミニウムは、好適には、Ｎｉを含む析出物が、１０４〜１０６個／ｃｍ２の密度で分散しているものとする。エッチングに際し良好な化学溶解性を示し、また、回路線の際形状も鮮鋭性に優れたものとなり、高密度化された回路の形成を良好に行うことが可能になる。
【解決手段】 印刷回路用アルミニウム箔の組成を、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｆｅ：０．０１〜０．５％、Ｃｕ：０．０１〜０．０５％、Ｎｉ：０．００２〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなるものとする。該アルミニウムは、好適には、Ｎｉを含む析出物が、１０４〜１０６個／ｃｍ２の密度で分散しているものとする。エッチングに際し良好な化学溶解性を示し、また、回路線の際形状も鮮鋭性に優れたものとなり、高密度化された回路の形成を良好に行うことが可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、種々の電気機器や電子機器の電気回路に使用することができる印刷回路用アルミニウム箔に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気機器や電子機器に用いられる印刷回路板は、アルミニウム箔と絶縁性樹脂フィルムを接着剤を用いて貼り合せ、次いでアルミニウム箔側に回路を印刷し、印刷されていない金属部分をエッチング除去することにより製造される。
近年、ＩＣカードやＩＣタグへの用途が増加し、更には小型電子機器にも使用されるようになり、回路の高密度化の要求が高まっている。これは、回路線の間隔が狭いことを示し、エッチング時に回路パターンに沿ったエッチングが要求される。つまり、回路線のエッジがギザギザになる事なく、シャープな形状が要求される。
ところで、回路板に用いられるアルミニウム箔は電気抵抗や化学溶解性の点から、一般的にＳｉ＋Ｆｅ量が０．７％以下である１Ｎ３０材が用いられており、また、化学溶解性を向上させるためにＦｅを多く含有させた印刷回路用アルミニウム箔も提供されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６１−３７９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＩＮ３０材やＦｅを積極的に増量したアルミニウム箔では、Ｆｅが多いため析出物が全面に多数存在し、この析出物がエッチング時の起点となり、溶解性を向上させる。しかし、上記析出物が回路線のエッジに存在していると、その部分で溶解が進行し、回路線の際がギザギザ形状になってしまう。この現象は、回路線の間隔が狭くなればなるほど問題となる。これに対し、析出物量を少なくして純度を高めることが方策として考えられるが、化学溶解性が確保できず、化学パターンに沿った良好なエッチングが難しくなるという問題がある。
【０００４】
本発明では、上記事情を背景としてなされたものであり、エッチングに際し高い化学溶解性が確保されるとともに回路線の際形状の不良を招くことのない印刷回路用アルミニウム箔を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明の印刷回路用アルミニウム箔のうち、請求項１記載の発明は、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｆｅ：０．０１〜０．５％、Ｃｕ：０．０１〜０．０５％、Ｎｉ：０．００２〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の印刷回路用アルミニウム箔の発明は、請求項１記載の発明において、Ｎｉを含む析出物が、１０４〜１０６個／ｃｍ２の密度で分散していることを特徴とする。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、組成の適切な設定により、回路線の際形状の不良を招くことなく高い化学溶解性が確保される。
以下に、各成分の含有量を定めた理由を説明する。なお、各成分の含有量はいずれも質量％を示すものである（以下、同じ）。
【０００８】
Ｓｉ：０．０１〜０．２％
Ｓｉは、化学溶解性を向上させるため含有させる。ただし、０．０１％未満では、相対的な純度が高くなり十分な化学溶解性が確保できない為、好ましくない。一方、０．２％を越えると、Ａｌ−Ｆｅ系析出物の形成が促進され、回路線に沿ったシャープなエッチングができなくなり、好ましくない。したがって、Ｓｉ含有量を上記に定める。なお、同様の理由で下限を０．０２％、上限を０．１５％とするのが望ましい。
【０００９】
Ｆｅ：０．０１〜０．５％
Ｆｅは、化学溶解性を向上させるため含有させる。ただし、０．０１％未満では、相対的な純度が高くなり十分な化学溶解性が確保できない為、好ましくない。一方、０．５％を越えると、Ａｌ−Ｆｅ系析出物の形成が促進され、回路線に沿ったシャープなエッチングができなくなり、好ましくない。したがって、Ｆｅ含有量を上記に定める。なお、同様の理由で下限を０．０２％、上限を０．３０％とするのが望ましい。
【００１０】
Ｃｕ：０．０１〜０．０５％
Ｃｕはマトリックス中に固溶し易く、マトリックスの電位を高め、均一にエッチングする作用があるため含有させる。ただし、０．０１％未満では、マトリックスとの電位を高める作用が不十分の為、好ましくない。一方、０．０５％を越えると化学溶解性が高くなり過ぎ、局部溶解を引き起こす為、好ましくない。したがって、Ｃｕ含有量を上記に定める。なお、同様の理由で下限を０．０２％、上限を０．０４％とするのが望ましい。
【００１１】
Ｎｉ：０．００２〜０．０５％
ＮｉはＮｉを含む析出物を形成し、マトリックスに対し貴であることから、化学溶解性を高める作用があるため含有させる。Ｎｉを含む析出物は、通常はＡｌとの間で化合物を形成しているものであり、Ａｌ−Ｎｉ析出物、Ａｌ−Ｆｅ−Ｎｉ析出物が例示される。 なお、Ｎｉ含有量は、０．００２％未満では上記作用が不十分の為、好ましくない。一方、０．０５％を超えると、粗大、且つ多数の析出物を形成し、化学溶解性が高くなり過ぎ、局部溶解を引き起こす為、好ましくない。したがって、Ｎｉ含有量を上記に定める。なお、同様の理由で下限を０．００５％、上限を０．０３％とするのが望ましい。
【００１２】
析出物密度：１０４〜１０６個／ｃｍ２
Ｎｉを含む析出物は、化学溶解性を向上させるが、１０６個／ｃｍ２を超えて分散すると、回路線のエッジ部に存在する確率が高くなり、シャープな形状が得られ難くなる為、好ましくない。また、化学溶解性を確保するため、１０４個／ｃｍ２以上とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように本発明の印刷回路用アルミニウム箔は、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｆｅ：０．０１〜０．５％、Ｃｕ：０．０１〜０．０５％、Ｎｉ：０．００２〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなるので、エッチングに際し良好な化学溶解性を示し、また、回路線の際形状も良好であるので、高コストを招くことなく高密度化された回路の形成を良好に行うことができる効果がある。また、Ｎｉを含む析出物が、１０４〜１０６個／ｃｍ２の密度で分散していることにより、上記効果は一層顕著なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
本発明のアルミニウム箔は、常法により製造することができ、通常は、上記成分に調整した鋳塊を半連続鋳造法、連続鋳造法等により溶製する。該溶製後には、５５０℃以上で１時間以上の均質化処理を施すのが望ましい。該条件の均質化処理により、Ｎｉを含む析出物が均一に分散され、比較的少量の該析出物によって化学溶解性が確保される。均質化処理における加熱温度が５５０℃未満であったり、加熱時間が１時間未満であったりすると、Ｎｉを含む析出物の分布が不均一となりエッチングに際し局部溶解を起こす為、好ましくない。
【００１５】
その後、圧延に供する。圧延は、連続鋳造圧延法のような場合を除けば、通常は熱間圧延と冷間圧延とにより行われ、その間に適宜の熱処理を必要に応じて施す。冷間圧延により所望の厚さとしたアルミニウム箔は、印刷回路の形成に供される。
【００１６】
上記箔は、その後、印刷回路の形成に用いられるものであるが、印刷回路の形成も常法により行うことができる。先ず、上記アルミニウム箔を適宜の材料の回路ベース材に貼り合わせ、このアルミニウム箔に対し、所望の回路パターンに従ってエッチングを施して回路を形成する。このエッチングの際の方法、条件も本発明において特に限定されるものではない。
なお、上記エッチング形成に際しては、本発明のアルミニウム箔を使用することからエッチング性に優れており、良好にエッチングを行うことができ、回路線の線際も鮮鋭性に優れたものとなる。
【実施例１】
【００１７】
表１に示す組成（残部Ａｌと不可避不純物）に調整されたスラブを常法により溶製し、該スラブに表１に示す条件で均質化処理を実施した。その後、熱間圧延により７ｍｍ厚まで圧延し、更に冷間圧延により５０μｍ厚まで圧延してアルミニウム箔を得た。該アルミニウム箔には、さらに、３３０℃、６時間の熱処理を実施して供試材とした。該供試材のＡｌ−Ｎｉ析出物およびＡｌ−Ｆｅ−Ｎｉ析出物について、組成像の画像解析により分散密度を測定し、その結果を「析出物密度」の欄において表１に示した。
【００１８】
さらに、各供試材に対し、１００μｍの線幅で間隔を１００μｍとしたストライプ状レジストを印刷し、１ｍｏｌ／ｌの塩酸（６０℃）中で供試材を溶解し、所要時間を測定した。また、エッチング後、ストライプ状レジスト印刷部端部からの溶解の入り込み量を計測し、鮮鋭性とした。これらの溶解時間及び鮮鋭性（入り込み量）も表１に示した。
【００１９】
表１に示すように、本発明の供試材は、溶解時間が短く、鮮鋭性も小さい結果が得られており、化学溶解性、回路線の際形状が良好となることが明らかとなった。一方、本発明の範囲外となる比較例では、溶解時間が長かったり、鮮鋭性が大きな値になったりしており、化学溶解性、回路線の際形状のいずれかにおいて不良となった。
【００２０】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、種々の電気機器や電子機器の電気回路に使用することができる印刷回路用アルミニウム箔に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気機器や電子機器に用いられる印刷回路板は、アルミニウム箔と絶縁性樹脂フィルムを接着剤を用いて貼り合せ、次いでアルミニウム箔側に回路を印刷し、印刷されていない金属部分をエッチング除去することにより製造される。
近年、ＩＣカードやＩＣタグへの用途が増加し、更には小型電子機器にも使用されるようになり、回路の高密度化の要求が高まっている。これは、回路線の間隔が狭いことを示し、エッチング時に回路パターンに沿ったエッチングが要求される。つまり、回路線のエッジがギザギザになる事なく、シャープな形状が要求される。
ところで、回路板に用いられるアルミニウム箔は電気抵抗や化学溶解性の点から、一般的にＳｉ＋Ｆｅ量が０．７％以下である１Ｎ３０材が用いられており、また、化学溶解性を向上させるためにＦｅを多く含有させた印刷回路用アルミニウム箔も提供されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６１−３７９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＩＮ３０材やＦｅを積極的に増量したアルミニウム箔では、Ｆｅが多いため析出物が全面に多数存在し、この析出物がエッチング時の起点となり、溶解性を向上させる。しかし、上記析出物が回路線のエッジに存在していると、その部分で溶解が進行し、回路線の際がギザギザ形状になってしまう。この現象は、回路線の間隔が狭くなればなるほど問題となる。これに対し、析出物量を少なくして純度を高めることが方策として考えられるが、化学溶解性が確保できず、化学パターンに沿った良好なエッチングが難しくなるという問題がある。
【０００４】
本発明では、上記事情を背景としてなされたものであり、エッチングに際し高い化学溶解性が確保されるとともに回路線の際形状の不良を招くことのない印刷回路用アルミニウム箔を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明の印刷回路用アルミニウム箔のうち、請求項１記載の発明は、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｆｅ：０．０１〜０．５％、Ｃｕ：０．０１〜０．０５％、Ｎｉ：０．００２〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の印刷回路用アルミニウム箔の発明は、請求項１記載の発明において、Ｎｉを含む析出物が、１０４〜１０６個／ｃｍ２の密度で分散していることを特徴とする。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、組成の適切な設定により、回路線の際形状の不良を招くことなく高い化学溶解性が確保される。
以下に、各成分の含有量を定めた理由を説明する。なお、各成分の含有量はいずれも質量％を示すものである（以下、同じ）。
【０００８】
Ｓｉ：０．０１〜０．２％
Ｓｉは、化学溶解性を向上させるため含有させる。ただし、０．０１％未満では、相対的な純度が高くなり十分な化学溶解性が確保できない為、好ましくない。一方、０．２％を越えると、Ａｌ−Ｆｅ系析出物の形成が促進され、回路線に沿ったシャープなエッチングができなくなり、好ましくない。したがって、Ｓｉ含有量を上記に定める。なお、同様の理由で下限を０．０２％、上限を０．１５％とするのが望ましい。
【０００９】
Ｆｅ：０．０１〜０．５％
Ｆｅは、化学溶解性を向上させるため含有させる。ただし、０．０１％未満では、相対的な純度が高くなり十分な化学溶解性が確保できない為、好ましくない。一方、０．５％を越えると、Ａｌ−Ｆｅ系析出物の形成が促進され、回路線に沿ったシャープなエッチングができなくなり、好ましくない。したがって、Ｆｅ含有量を上記に定める。なお、同様の理由で下限を０．０２％、上限を０．３０％とするのが望ましい。
【００１０】
Ｃｕ：０．０１〜０．０５％
Ｃｕはマトリックス中に固溶し易く、マトリックスの電位を高め、均一にエッチングする作用があるため含有させる。ただし、０．０１％未満では、マトリックスとの電位を高める作用が不十分の為、好ましくない。一方、０．０５％を越えると化学溶解性が高くなり過ぎ、局部溶解を引き起こす為、好ましくない。したがって、Ｃｕ含有量を上記に定める。なお、同様の理由で下限を０．０２％、上限を０．０４％とするのが望ましい。
【００１１】
Ｎｉ：０．００２〜０．０５％
ＮｉはＮｉを含む析出物を形成し、マトリックスに対し貴であることから、化学溶解性を高める作用があるため含有させる。Ｎｉを含む析出物は、通常はＡｌとの間で化合物を形成しているものであり、Ａｌ−Ｎｉ析出物、Ａｌ−Ｆｅ−Ｎｉ析出物が例示される。 なお、Ｎｉ含有量は、０．００２％未満では上記作用が不十分の為、好ましくない。一方、０．０５％を超えると、粗大、且つ多数の析出物を形成し、化学溶解性が高くなり過ぎ、局部溶解を引き起こす為、好ましくない。したがって、Ｎｉ含有量を上記に定める。なお、同様の理由で下限を０．００５％、上限を０．０３％とするのが望ましい。
【００１２】
析出物密度：１０４〜１０６個／ｃｍ２
Ｎｉを含む析出物は、化学溶解性を向上させるが、１０６個／ｃｍ２を超えて分散すると、回路線のエッジ部に存在する確率が高くなり、シャープな形状が得られ難くなる為、好ましくない。また、化学溶解性を確保するため、１０４個／ｃｍ２以上とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように本発明の印刷回路用アルミニウム箔は、質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｆｅ：０．０１〜０．５％、Ｃｕ：０．０１〜０．０５％、Ｎｉ：０．００２〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなるので、エッチングに際し良好な化学溶解性を示し、また、回路線の際形状も良好であるので、高コストを招くことなく高密度化された回路の形成を良好に行うことができる効果がある。また、Ｎｉを含む析出物が、１０４〜１０６個／ｃｍ２の密度で分散していることにより、上記効果は一層顕著なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
本発明のアルミニウム箔は、常法により製造することができ、通常は、上記成分に調整した鋳塊を半連続鋳造法、連続鋳造法等により溶製する。該溶製後には、５５０℃以上で１時間以上の均質化処理を施すのが望ましい。該条件の均質化処理により、Ｎｉを含む析出物が均一に分散され、比較的少量の該析出物によって化学溶解性が確保される。均質化処理における加熱温度が５５０℃未満であったり、加熱時間が１時間未満であったりすると、Ｎｉを含む析出物の分布が不均一となりエッチングに際し局部溶解を起こす為、好ましくない。
【００１５】
その後、圧延に供する。圧延は、連続鋳造圧延法のような場合を除けば、通常は熱間圧延と冷間圧延とにより行われ、その間に適宜の熱処理を必要に応じて施す。冷間圧延により所望の厚さとしたアルミニウム箔は、印刷回路の形成に供される。
【００１６】
上記箔は、その後、印刷回路の形成に用いられるものであるが、印刷回路の形成も常法により行うことができる。先ず、上記アルミニウム箔を適宜の材料の回路ベース材に貼り合わせ、このアルミニウム箔に対し、所望の回路パターンに従ってエッチングを施して回路を形成する。このエッチングの際の方法、条件も本発明において特に限定されるものではない。
なお、上記エッチング形成に際しては、本発明のアルミニウム箔を使用することからエッチング性に優れており、良好にエッチングを行うことができ、回路線の線際も鮮鋭性に優れたものとなる。
【実施例１】
【００１７】
表１に示す組成（残部Ａｌと不可避不純物）に調整されたスラブを常法により溶製し、該スラブに表１に示す条件で均質化処理を実施した。その後、熱間圧延により７ｍｍ厚まで圧延し、更に冷間圧延により５０μｍ厚まで圧延してアルミニウム箔を得た。該アルミニウム箔には、さらに、３３０℃、６時間の熱処理を実施して供試材とした。該供試材のＡｌ−Ｎｉ析出物およびＡｌ−Ｆｅ−Ｎｉ析出物について、組成像の画像解析により分散密度を測定し、その結果を「析出物密度」の欄において表１に示した。
【００１８】
さらに、各供試材に対し、１００μｍの線幅で間隔を１００μｍとしたストライプ状レジストを印刷し、１ｍｏｌ／ｌの塩酸（６０℃）中で供試材を溶解し、所要時間を測定した。また、エッチング後、ストライプ状レジスト印刷部端部からの溶解の入り込み量を計測し、鮮鋭性とした。これらの溶解時間及び鮮鋭性（入り込み量）も表１に示した。
【００１９】
表１に示すように、本発明の供試材は、溶解時間が短く、鮮鋭性も小さい結果が得られており、化学溶解性、回路線の際形状が良好となることが明らかとなった。一方、本発明の範囲外となる比較例では、溶解時間が長かったり、鮮鋭性が大きな値になったりしており、化学溶解性、回路線の際形状のいずれかにおいて不良となった。
【００２０】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｆｅ：０．０１〜０．５％、Ｃｕ：０．０１〜０．０５％、Ｎｉ：０．００２〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなることを特徴とする印刷回路用アルミニウム箔。
【請求項２】
Ｎｉを含む析出物が、１０４〜１０６個／ｃｍ２の密度で分散していることを特徴とする請求項１記載の印刷回路用アルミニウム箔。
【請求項１】
質量％で、Ｓｉ：０．０１〜０．２％、Ｆｅ：０．０１〜０．５％、Ｃｕ：０．０１〜０．０５％、Ｎｉ：０．００２〜０．０５％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなることを特徴とする印刷回路用アルミニウム箔。
【請求項２】
Ｎｉを含む析出物が、１０４〜１０６個／ｃｍ２の密度で分散していることを特徴とする請求項１記載の印刷回路用アルミニウム箔。
【公開番号】特開２００８−１２１０９０（Ｐ２００８−１２１０９０Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０８８１８（Ｐ２００６−３０８８１８）
【出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（０００１７６７０７）三菱アルミニウム株式会社 (446)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（０００１７６７０７）三菱アルミニウム株式会社 (446)
【Ｆターム（参考）】
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