JP2000036652A - プリント配線板の製造方法およびパラジウム不活性化処理液 - Google Patents

プリント配線板の製造方法およびパラジウム不活性化処理液

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JP2000036652A
JP2000036652A JP10218504A JP21850498A JP2000036652A JP 2000036652 A JP2000036652 A JP 2000036652A JP 10218504 A JP10218504 A JP 10218504A JP 21850498 A JP21850498 A JP 21850498A JP 2000036652 A JP2000036652 A JP 2000036652A
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JP
Japan
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palladium
circuit pattern
wiring board
printed wiring
treatment liquid
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JP10218504A
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Osamu Kobayashi
修 小林
Hiroshi Naito
浩志 内藤
Naomi Kanamaru
尚美 金丸
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Nippon Avionics Co Ltd
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Nippon Avionics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁層の表面に形成した銅めっき層により回
路パターンを形成するアディティブ法によるプリント配
線板の製造方法において、絶縁層の表面に残留する触媒
たるパラジウムを不活性化して回路パターンの絶縁性を
向上させ、高精細かつ高信頼性のプリント配線板を得る
と共に、そのパラジウム不活性化処理液を提供する。 【解決手段】 回路パターンを形成後パラジウム20が
現れた積層体10を、溶解化剤としての1V%アンモニ
ア水に硫化化合物を1重量%溶解したパラジウム不活性
化処理液に浸漬することによって、絶縁層18の表面の
パラジウムイオン20が不活性化されて触媒としての機
能を失うことになる(図2の工程A)。その後引き上げ
て水洗し、付着した処理液を洗い流す(工程B)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、絶縁層の表面に
触媒を付与した後銅めっきを施し、この銅めっき層に回
路パターンを形成するプリント配線板の製造方法および
この製造方法において用いられるパラジウム不活性化処
理液に関するものである。
【0002】
【従来の技術】絶縁層の表面に銅めっきを施し、この銅
めっき層によって回路パターンを形成するアディティブ
法が公知である。
【0003】このアディティブ法の1つとして、絶縁層
の表面全体に触媒を付与した後、無電解銅めっきおよび
電解銅めっきを施して銅めっき層を形成し、この銅めっ
き層にフォトエッチングによって回路パターンを形成す
るものがある。ここにフォトエッチングでは、回路パタ
ーンとなる部分だけをエッチングレジストで覆い、この
レジストのない部分すなわち回路パターン以外の部分だ
けをエッチングにより除去する。その後エッチングレジ
ストを除去するものである。
【0004】ここで用いる触媒は、無電解銅めっきの前
処理として不導体である絶縁層表面を活性化するもので
あり、化学還元反応(Sn2++Pb2+→Sn4++Pb)
によってパラジウムを析出させ沈着させるものである。
【0005】この従来方法によれば、回路パターン形成
後にエッチングレジストを剥がした部分に絶縁層表面が
現れるが、この絶縁層表面には前記の触媒が付与されて
いるため回路パターンの絶縁性が低下するという問題が
ある。また回路パターンの表面全体あるいはその一部、
例えばパッド部分には、はんだ付けの信頼性を向上させ
るために無電解Ni−Au(ニッケル−金)めっきなど
のめっき処理を行うことがあるが、回路パターン以外の
部分に前記の触媒が残っているとこの触媒が残った部分
にもNi−Auめっきが付着して絶縁性が一層悪くな
る。このため無電解Ni−Auめっきなどを行うことが
できなかったり、回路パターンの表面処理の種類を決め
る際の選択自由度が小さくなるという問題もあった。
【0006】このためアディティブ法においては、めっ
きレジストを剥離した後、基板表面の不要なパラジウム
を除去しており、このパラジウム除去工程は、従来次の
ような方法で行われていた。
【0007】(1)基板をヨウ素、ヨウ化アンモニウム
溶液に浸漬し、パラジウムを溶解する方法。 (2)基板を過マンガン酸カリウム溶液に浸漬し、パラ
ジウムを溶解する方法。 (3)基板を硝酸と塩化第二鉄の混合溶液に浸漬し、パ
ラジウムを溶解する方法。 (4)RIE(リアクティブイオンエッチング)等の真
空排気装置を用いて、パラジウムを基板表面から離脱さ
せる方法。
【0008】しかしながら、前述した従来のパラジウム
の除去方法には以下に示す問題点があった。 (1)ヨウ素、ヨウ化アンモニウム溶液に浸漬する方法
では、パラジウム溶解と同時に銅も溶解するため、配線
の細りや断線が発生しやすい。 (2)過マンガン酸カリウム溶液に浸漬する方法では、
樹脂基板を浸漬すると樹脂表面が酸化され、その表面が
微細な凹凸形状となる。この樹脂酸化がパラジウムの溶
解より速く進むため、樹脂酸化層の凹部に存在するパラ
ジウムに処理液が接触しにくく、部分的にパラジウム残
りが発生する。
【0009】(3)硝酸と塩化第二鉄の混合溶液に浸漬
する方法では、パラジウム溶解と同時に銅も溶解するた
め、配線の細りや断線が発生しやすい。また、硝酸と塩
化第二鉄の混合溶液のため、取扱いに危険を伴うと共に
作業環境上好ましくない。 (4)真空排気装置を用いる方法は、上記3種のウエッ
ト処理に比べ装置が高価なことや、処理できる基板枚数
に制限が生じ易いことから配線板製造コストが高くつ
く。
【0010】このような課題に鑑み近年提案されたパラ
ジウムの除去方法には、以下のようなものがある。 (1)基板を過マンガン酸カリウム溶液に浸漬した後、
芳香族ニトロ化合物、アミン化合物、アミノカルボン
酸、カルボン酸、水酸化ナトリウムを含む溶液に浸漬
し、パラジウムを除去する方法(特開平3−25417
9号公報)。 (2)基板を過マンガン酸カリウム溶液に浸漬した後、
超音波水洗し、さらに硫酸ヒドロキシアンモニウム溶液
に浸漬し、パラジウムを除去する方法(特開平4−17
9191号公報)。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のパラジウムの除去方法にも以下に示す問題点がある。 (1)上記(1)の方法では、過マンガン酸カリウム溶
液に浸漬することで、基板表面に凹凸形状を有する樹脂
酸化層を形成し、次に芳香族ニトロ化合物、アミン化合
物、アミノカルボン酸、カルボン酸、水酸化ナトリウム
を含む溶液に浸漬することで、基板表面の樹脂酸化層と
共にパラジウムを除去するものであり、過マンガン酸カ
リウム溶液は基板表面を粗化するばかりか、高温処理と
なるので溶液からミストが発生し作業環境上好ましくな
い。
【0012】(2)上記(2)の方法では、過マンガン
酸カリウム溶液に浸漬することで、基板表面に凹凸形状
を有する樹脂酸化層を形成し、次に基板を超音波水洗
し、さらに硫酸ヒドロキシアンモニウム溶液に浸漬する
ことで、基板表面のパラジウムを除去するものであり、
この方法においても過マンガン酸カリウム溶液は基板表
面を粗化するばかりか、高温処理となるので溶液からミ
ストが発生し作業環境上好ましくない。また、硫酸を用
いるため取扱いに危険を伴う。
【0013】
【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、第1の発明は、絶縁層の表面に残留する触
媒を不活性化することによって触媒としての機能を無く
し、絶縁層上へのメッキの析出を防止して回路パターン
の絶縁性を向上させ、製品の信頼性を上げることがで
き、また回路パターンの表面処理の種類を決める際に選
択自由度を増やすことができるプリント配線板の製造方
法を提供することを目的とする。
【0014】また第2の発明は、前記のプリント配線板
の製造方法に用いて好適な、パラジウム不活性化処理液
を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の発明は、絶縁層の表面に形成した銅めっき層に
より回路パターンを形成するアディティブ法によるプリ
ント配線板の製造方法において、前記回路パターンを形
成した後、アンモニア水と硫化化合物の混合溶液を用い
て絶縁層の表面に残留する触媒たるパラジウムを不活性
化するようにしたものである。パラジウムの不活性化
は、液温20乃至30℃好ましくは25℃のアンモニア
水と硫化化合物の混合溶液中に30乃至60秒間浸漬す
ることにより行われる。
【0016】第2の発明は、絶縁層の表面に形成した銅
めっき層により回路パターンを形成するアディティブ法
によるプリント配線板の製造方法において用いられるパ
ラジウム不活性化処理液であって、1V%アンモニア水
に硫化化合物を1W%加えた混合溶液である。ここに用
いる硫化化合物は、硫化ナトリウム、硫化カリウムまた
は硫化アンモニウムが適する。
【0017】
【作用】上記構成の本発明になるパラジウム不活性化処
理液を用いたプリント配線板の製造方法は、パラジウム
の除去工程において、硫化化合物溶液に浸漬することに
より、硫化化合物溶液(XS)の硫黄イオン(S)がパ
ラジウムイオン(Pd)と結合して硫化パラジウム(P
dS)となる。この硫化パラジウムは安定した化合物で
あるため、パラジウムは不活性化され金属としての性質
を失うので触媒としての機能を無効化すことができ、化
学的に安定したプリント配線板の表面状態が得られ、不
要部分へのメッキの析出を防止することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施形態のプ
リント配線板の製造工程における回路形成までの工程を
示す図である。まず積層体10を作る(工程A)。この
積層体10は、絶縁板12の両面にコア層となる第2層
14および第3層16の回路パターンを形成し、これら
の両面に他の絶縁層18、18を積層または絶縁樹脂を
塗布したものである。
【0019】ここに第2、3層14、16の形成は、公
知の方法による。例えば絶縁板12の両面に銅箔を張
り、この銅箔に写真法あるいは印刷法によりエッチング
レジストを形成し、エッチングすることにより形成する
ことができる。絶縁層18はプリプレグを圧着したり、
樹脂板を接着したり絶縁樹脂を塗布することにより形成
することができる。この積層体10には適宜スルーホー
ル用やビアホール用の小孔(図示せず)を加工する。こ
の加工はドリルや、径を絞ったレーザー例えばガスレー
ザーを用いて行うことができる。
【0020】次に積層体10に触媒たるパラジウム20
が付与される(図1の工程B)。この処理は、第二スズ
イオン(Sn4+)がパラジウム金属の周囲に保護コロイ
ドを形成したパラジウムのコロイド溶液に浸漬すること
により、パラジウム金属を積層体10の表面およびスル
ーホール用やビアホール用の小孔の内壁面に沈着させる
ものである。
【0021】この積層体10は次に無電解銅めっき浴に
浸漬され、その後電解銅めっき浴に入れられて所定厚さ
の銅めっき層22が形成される(図1の工程C)。この
銅めっき層22には回路パターン24が形成される(工
程D)。この回路形成は、写真法や印刷法によればよ
い。写真法ではドライフォトフィルムを張ったりフォト
レジストインクを塗布した後回路パターンを露光し、不
用なドライフィルムやインクを除去してからエッチング
を行う。印刷法では回路パターンを形成したスクリーン
の上からインクをしごいて絶縁層18の表面に回路パタ
ーンを印刷し、エッチングを行う。
【0022】このようにエッチングした後にドライフィ
ルムやインクを除去して回路パターン24を形成する
と、ドライフィルムやインクを除去した絶縁層18の表
面に、前記のパラジウム20が現れてくる(図1の工程
D参照)。
【0023】次に、図2を参照してパラジウム不活性化
処理工程を説明する。この発明ではパラジウム20が現
れた積層体10を、溶解化剤としての1V%アンモニア
水に硫化化合物(XS(ここでXは硫黄イオンと結合す
る基である)を1重量%溶解した液温20乃至30℃の
パラジウム不活性化処理液に、30乃至60秒間浸漬す
ることによって、絶縁層18の表面のパラジウムイオン
(Pd)20が硫化化合物(XS)の硫黄イオン(S)
と結合して硫化パラジウム(PdS)となり、不活性化
されて触媒としての機能を失うことになる(図2の工程
A)。
【0024】その後引き上げて水洗し、付着した処理液
を洗い流す(工程B)。ここで使用する硫化化合物とし
ては、硫化ナトリウム(Na2S)、 硫化カリウム(K
2S)、硫化アンモニウム((NH42S) 等が用いら
れる。硫化化合物として硫化ナトリウムを用いた場合の
化学反応式を示すと次のとおりである。 Na2S+Pd → 2Na+PdS なお、このパラジウム不活性化処理浴においては、溶液
を弱く撹拌するか積層体10を揺動させると反応が促進
され効果的である。
【0025】上述のごとき処理方法で、絶縁抵抗値の異
なる回路間隔が40ミクロンの積層体10の試験片6片
を処理したところ、次のごとくいずれも無限大の絶縁抵
抗値が得られた。 (1) 処理前絶縁抵抗値 173KΩ → 処理後絶縁抵抗値 ∞ (2) 処理前絶縁抵抗値 232KΩ → 処理後絶縁抵抗値 ∞ (3) 処理前絶縁抵抗値 0.7MΩ → 処理後絶縁抵抗値 ∞ (4) 処理前絶縁抵抗値 1.0MΩ → 処理後絶縁抵抗値 ∞ (5) 処理前絶縁抵抗値 1.2MΩ → 処理後絶縁抵抗値 ∞ (6) 処理前絶縁抵抗値 1.5MΩ → 処理後絶縁抵抗値 ∞
【0026】この実験結果からも明らかなように、本処
理を行うことによって絶縁層18の表面の絶縁性が向上
し、製品の信頼性が増大する。また回路パターン24の
全面や一部例えば部品実装用パッドなどに無電解Ni−
Auめっきを施す場合に、絶縁層18の回路パターン2
4の間に露出した部分にこのめっきが付着せず、良好な
絶縁性が得られ製品の信頼性が向上する。この実施形態
では回路を4層にした積層体10を用いているが、本発
明はこれに限定されない。
【0027】
【発明の効果】本発明は以上のように、回路パターンを
形成した積層体をアンモニア水と硫化化合物の混合溶液
に浸漬して絶縁層の表面に残留する触媒たるパラジウム
を不活性化するものでありこれらの溶液は配線を侵蝕し
ないので、配線の細りや断線が発生せず、また絶縁層表
面をも粗らすことなく回路パターンの絶縁性を向上させ
ることができる。このため高精細かつ高信頼性のプリン
ト配線板を得ることができる。また、危険な薬品を使用
しないので、作業環境が向上する。
【0026】さらに、回路パターンに無電解Ni−Au
めっきなどのめっき処理を施す場合にも、表面の触媒が
不活性化されているので絶縁層部分にこのめっきが付着
することがない。このため回路パターンの表面に別のめ
っき処理を施す場合に、絶縁性が低下することがなく、
回路パターンの表面処理の種類を選定する際の自由度が
増えるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造工
程における回路形成までの工程を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造工
程におけるパラジウム不活性化処理工程を示す図であ
る。
【符号の説明】
10 積層体 12、18 絶縁層 14、16 内層(第2、3層)回路パターン 20 パラジウム(触媒) 22 銅めっき層 24 外層回路パターン 26 パラジウム不活性化処理液 28 水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E343 AA07 AA12 AA13 BB24 BB55 BB67 CC43 CC46 CC50 CC73 DD33 DD76 EE02 EE06 ER12 ER16 ER18 GG14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁層の表面に形成した銅めっき層によ
    り回路パターンを形成するアディティブ法によるプリン
    ト配線板の製造方法において、 前記回路パターンを形成した後、アンモニア水と硫化化
    合物の混合溶液を用いて絶縁層の表面に残留する触媒た
    るパラジウムを不活性化することを特徴とするプリント
    配線板の製造方法。
  2. 【請求項2】 パラジウムの不活性化は、液温20乃至
    30℃のアンモニア水と硫化化合物の混合溶液中に30
    乃至60秒間浸漬することを特徴とする請求項1のプリ
    ント配線板の製造方法。
  3. 【請求項3】 絶縁層の表面に形成した銅めっき層によ
    り回路パターンを形成するアディティブ法によるプリン
    ト配線板の製造方法において用いられるパラジウム不活
    性化処理液であって、 1V%アンモニア水に硫化化合物を1W%加えた混合溶
    液であることを特徴とするパラジウム不活性化処理液。
  4. 【請求項4】 硫化化合物は、硫化ナトリウム、硫化カ
    リウムまたは硫化アンモニウムであることを特徴とする
    請求項2のパラジウム不活性化処理液。
JP10218504A 1998-07-16 1998-07-16 プリント配線板の製造方法およびパラジウム不活性化処理液 Pending JP2000036652A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7056448B2 (en) 2002-05-20 2006-06-06 Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. Method for forming circuit pattern

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7056448B2 (en) 2002-05-20 2006-06-06 Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd. Method for forming circuit pattern

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