JP2002100853A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁基体表面に不要な無電解めっき層が被着
されることがなく、配線導体同士の電気的短絡や電気的
絶縁不良のない配線基板を提供すること。 【解決手段】 絶縁基体の表面に配線導体が配設された
配線基板を準備し、次に配線基板をパラジウム活性液中
に浸漬して配線導体の表面にパラジウム触媒を付着さ
せ、次に配線基板をシアン化カリウム水溶液中に浸漬し
て絶縁基体の表面に付着したパラジウムの残渣を除去
し、次に配線基板を無電解めっき液中に浸漬してパラジ
ウム触媒が被着された配線導体の表面に無電解めっき層
を被着させる。絶縁基体表面にパラジウム残渣に起因す
る不要な無電解めっき層が被着されることがなく、無電
解めっき層が被着された配線導体同士の間に電気的な短
絡や絶縁不良のない配線基板を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基体の表面に
配設された配線導体に無電解めっき層が被着されて成る
配線基板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＭＰＵ（Microprocessing Unit）
等の半導体素子を収容するための半導体素子収納用パッ
ケージに用いられる配線基板として、例えばガラス−エ
ポキシ樹脂等の電気絶縁材料から成る複数の絶縁層を積
層して成る絶縁基体の各絶縁層間および表面に銅箔から
成る配線導体を配設して成る配線基板が知られている。
この配線基板においては、銅箔から成る配線導体が酸化
腐食するのを防止するとともに配線導体と半導体素子や
外部電気回路基板との電気的接続を良好かつ強固なもの
とする目的で配線導体の露出表面にニッケルめっき層を
下地として、その上にパラジウムめっき層や金めっき層
が電解めっき法や無電解めっき法により被着されてい
る。

【０００３】ところで、銅箔から成る配線導体の表面に
ニッケルめっき層を無電解めっき法により被着させる場
合、銅箔から成る配線導体の表面にパラジウムから成る
触媒を予め付着させ、このパラジウム触媒を核として銅
箔から成る配線導体の表面に無電解ニッケルめっき層を
被着させる方法が採用されている。なお、銅箔から成る
配線導体の表面にパラジウム触媒を被着させるには、パ
ラジウム活性液と呼ばれるパラジウム触媒を被着させる
ための溶液中に銅箔から成る配線導体が被着された配線
基板を30〜90秒程度浸漬し、銅箔から成る配線導体の表
面にパラジウム触媒を選択的に付着させる方法が採用さ
れている。そして、配線導体の表面にパラジウム触媒を
付着させた後は、配線基板を塩酸や硫酸等の酸性溶液中
に浸漬して酸処理をするとともにこれを純水洗浄により
洗浄して配線基板の配線導体以外の部分に付着したパラ
ジウム残渣を洗い流していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような配線基板における絶縁基体は銅箔から成る配線導
体との密着を強固なものとする等の目的でその表面が粗
化されており、そのため表面に開口径および深さが数μ
ｍ程度の微小な凹所が多数形成されている。そして、従
来のめっき方法によると、銅箔から成る配線導体を有す
る配線基板をパラジウム活性液中に浸漬して配線導体の
表面にパラジウム触媒を選択的に付着させたときにパラ
ジウム活性液中のパラジウム触媒が絶縁基体表面にある
微小な凹所の内側に入り込み、これが酸処理や純水洗浄
だけでは十分に除去されずに残渣として残りやすく、こ
のような残渣があるとパラジウム触媒が付着された配線
導体の表面に無電解ニッケルめっき層を被着させた後、
この無電解ニッケルめっき層上に無電解パラジウムめっ
き層や無電解金めっき層を被着させるとパラジウム触媒
の残渣がある絶縁基体表面にもパラジウム触媒の残渣を
核として不要なパラジウムめっき層や金めっき層が被着
されてしまい、このような不要なパラジウムめっき層や
金めっき層により隣接する配線導体同士が電気的に短絡
したり、配線導体同士の電気的絶縁性が低下したりして
しまうという問題点を有していた。

【０００５】本発明は、かかる従来の問題点に鑑み完成
されたものであり、その目的は、絶縁基体の表面に不要
な無電解めっき層が被着されることがなく、配線導体同
士に電気的な短絡や電気的絶縁性の低下の発生すること
のない配線基板を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の配線基板の製造
方法は、絶縁基体の表面に配線導体が配設された配線基
板を準備する工程と、この配線基板をパラジウム活性液
中に浸漬して配線導体の表面にパラジウム触媒を付着さ
せる工程と、次にこの配線基板をシアン化カリウム水溶
液中に浸漬して絶縁基体の表面のパラジウム残渣を除去
する工程と、次にこの配線基板を無電解めっき液中に浸
漬してパラジウム触媒が被着された配線導体の表面に無
電解めっき層を被着させる工程と、から成ることを特徴
とするものである。

【０００７】本発明の配線基板の製造方法によれば、配
線導体の表面にパラジウム触媒を付着させた後、配線基
板をシアン化カリウム水溶液中に浸漬して絶縁基体の表
面に付着したパラジウムの残渣を除去し、その後、配線
基板を無電解めっき液中に浸漬して配線導体の表面に無
電解めっき層を被着させることから、絶縁基体表面にパ
ラジウム残渣に起因する不要な無電解めっき層が被着さ
れることはない。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明を以下の実施の形態
の例を基に説明する。

【０００９】まず、ガラス−エポキシ樹脂から成る複数
の絶縁層を積層して成る絶縁基体の各絶縁層間および表
面に銅箔から成る配線導体が被着形成されて成る配線基
板を準備する。

【００１０】このような絶縁基体を構成する絶縁層は、
ガラス繊維を縦横に編んで形成されたガラスクロスにエ
ポキシ樹脂を含浸させて板状としたものであり、その上
面には銅箔が予め被着されており、その銅箔を従来周知
のフォトリソグラフィー技術を採用して所定のパターン
にエッチングすることにより配線導体が形成される。そ
して、これらの各絶縁層を間に未硬化のエポキシ樹脂か
ら成る接着剤シートを挟んで重ね合わせるとともに、加
熱装置を備えたプレス装置により加熱しながらプレスし
接着剤シートを硬化させることにより積層一体化され
る。

【００１１】次に、この配線基板を過硫酸アンモニア
（濃度５〜10％）から成るソフトエッチング液中に浸漬
して銅箔から成る配線導体の表面から酸化皮膜を除去
し、配線導体の表面が活性な金属銅となるようにソフト
エッチングする。これにより清浄なめっき下地が形成さ
れる。

【００１２】なお、過硫酸アンモニアから成るソフトエ
ッチング液は、その濃度が５％未満であれば、これを用
いて配線導体をソフトエッチングした場合に、配線導体
の表面に酸化皮膜が残留しやすい傾向にあり、他方、10
％を超えれば、オーバーエッチングとなり配線導体が所
望のパターン寸法から逸脱しやすい傾向にある。したが
って、過硫酸アンモニアから成るソフトエッチング液の
濃度は、５〜10％の範囲が好ましい。また、過硫酸アン
モニアから成るソフトエッチング液中に浸漬する時間が
２分未満では、配線導体表面に酸化皮膜が残留しやすい
傾向にあり、他方、４分を超えると、オーバーエッチン
グとなり配線導体が所望のパターン寸法から逸脱しやす
い傾向にある。したがって、配線基板を過硫酸アンモニ
アから成るソフトエッチング液中に浸漬する時間は２〜
４分の範囲が好ましい。

【００１３】次に、ソフトエッチングが終了した配線基
板を純水で洗浄して、配線基板に付着したソフトエッチ
ング液を除去する。なお、配線基板を純水で洗浄するに
は、配線基板を複数の純水槽に順次浸漬したり、純水の
シャワーで洗浄したりする方法が採用される。

【００１４】次に、この配線基板の銅から成る配線導体
の表面にニッケルめっき層を無電解めっき法により被着
可能とするために、塩化アンモニウム系酢酸パラジウム
を含有する、パラジウムの濃度が220〜260ｐｐｍのパラ
ジウム活性液中に配線基板を約30〜90秒浸漬して、配線
導体の表面にパラジウム触媒を付着させる。これにより
配線導体の表面に付着したパラジウム触媒が核となって
配線導体の表面に無電解ニッケルめっき層が析出可能と
なる。

【００１５】なお、パラジウム活性液は、そのパラジウ
ム濃度が220ｐｐｍ未満では、配線導体の表面に必要な
量のパラジウム触媒を付着させることが困難となる傾向
にあり、他方、260ｐｐｍを超えると、絶縁基体の表面
に過剰なパラジウム触媒が付着して不要な無電解めっき
層が被着されやすくなる傾向にある。したがって、パラ
ジウム活性液のパラジウム濃度は220〜260ｐｐｍの範囲
が好ましい。

【００１６】また、配線基板をパラジウム活性液中に浸
漬する時間が30秒未満では、配線導体の表面に必要な量
のパラジウム触媒を付着させることが困難となる傾向に
あり、他方、90秒を超えると、絶縁基体の表面に過剰な
パラジウム触媒が付着して不要な無電解めっき層が被着
されやすくなる傾向にある。したがって、配線基板をパ
ラジウム活性液中に浸漬する時間は、30〜90秒の範囲で
あることが好ましい。

【００１７】また、パラジウム活性液の温度が30℃未満
では、配線導体の表面に必要な量のパラジウム触媒を付
着させることが困難となる傾向にあり、他方、34℃を超
えると絶縁基体の表面に過剰なパラジウム触媒が付着し
て不要な無電解めっき層が被着されやすくなる傾向にあ
る。したがって、配線基板を浸漬するパラジウム活性液
の温度は、30〜34℃の範囲であることが好ましい。

【００１８】次に、この配線基板を水洗して配線導体以
外の部分に付着したパラジウム活性液を除去する。なお
この場合、水洗するための純水槽中に20〜30ｋＨｚで出
力が500〜700Ｗの超音波を印加しながら洗浄することが
好ましい。

【００１９】次に、洗浄の終わった配線基板を濃度が５
〜15％のシアン化カリウム水溶液中に30〜60秒間浸漬し
て、絶縁基体表面の微小な凹所内に入り込んだパラジウ
ムの残渣を除去する。このとき、パラジウムはシアン化
カリウム水溶液中に溶解しやすいので、絶縁基体表面の
微小な凹所に入り込んだパラジウムの残渣はシアン化カ
リウム溶液中に溶解して略完全に除去される。なお、配
線導体の表面に付着したパラジウム触媒もその一部が除
去されるが、絶縁基体表面の微小な凹所に入り込んだパ
ラジウムの残渣は極めて微量なので、これを除去するの
に必要な時間配線基板を浸漬したとしても配線導体の表
面に付着したパラジウム触媒は、その殆どが配線導体の
表面に残ったままとなる。そして、このように、絶縁基
体表面の微小な凹所に入り込んだパラジウムの残渣が略
完全に除去されるので、この配線基板を無電解めっき液
中に浸漬して配線導体の表面に無電解めっき層を被着さ
せたとしても、絶縁基体の表面に不要な無電解めっき層
が被着されることはない。

【００２０】なお、シアン化カリウム水溶液の濃度が５
％未満の場合、絶縁基体表面の微小な凹所に入り込んだ
パラジウムの残渣を略完全に取り除くことが困難となる
傾向にあり、他方、15％を超えると、配線導体の表面に
付着されたパラジウム触媒が除去されすぎてしまう危険
性が大きくなる。したがって、シアン化カリウム水溶液
の濃度は、５〜15％の範囲が好ましい。

【００２１】また、配線基板をシアン化カリウム水溶液
に浸漬する時間が30秒未満であると、絶縁基体表面の微
小な凹所に入り込んだパラジウムの残渣を十分に除去す
ることが困難となる傾向にあり、他方、60秒を超える
と、配線導体の表面に付着されたパラジウム触媒が除去
されすぎてしまう危険性が大きくなる。したがって、シ
アン化カリウム水溶液への配線基板の浸漬時間は30〜60
秒の範囲が好ましい。

【００２２】また、配線基板が浸漬されるシアン化カリ
ウム水溶液の温度が15℃未満では、絶縁基体表面の微小
な凹所に入り込んだパラジウムの残渣を良好に除去する
ことが困難となる傾向にあり、他方、40℃を超えると、
絶縁基体の表面が侵されて変質し耐薬品性や耐熱性等が
劣化する危険性が大きなものとなる。したがって、配線
基板が浸漬されるシアン化カリウム水溶液の温度は15〜
40℃の範囲が好ましい。

【００２３】次に、絶縁基体表面の微小な凹部に入り込
んだパラジウムの残渣が除去された配線基板を純水で洗
浄して配線基板の表面に付着したシアン化カリウムを除
去する。このとき、シアン化カリウムの除去が不十分で
あると、後述する無電解ニッケルめっき液中にシアンが
混入してしまい、このシアンによりめっきの反応性が損
なわれる危険性が大きくなるので十分に洗浄することが
重要である。

【００２４】このような洗浄は、例えば大きさが100〜2
00リットル程度の純水槽に毎秒0.1〜0.2リットル程度の
純水を供給しながらオーバーフローさせ、この純水槽に
配線基板を0.5〜４分間浸漬することが好ましい。浸漬
する時間が短すぎる場合、配線基板の表面に付着したシ
アン化カリウムを十分に除去することができなくなる危
険性が大きく、他方、長すぎる場合には、配線基板の製
造に長時間を要し、生産の効率が悪化する。

【００２５】次に、表面に付着したシアン化カリウムが
除去された配線基板を無電解ニッケルめっき液中に浸漬
して配線導体の表面に厚みが５〜15μｍ程度の無電解ニ
ッケルめっき層を被着させる。このとき、配線導体の表
面にはパラジウム触媒が付着されているのでこの配線導
体の表面に無電解ニッケルめっき層が良好に被着され
る。他方、絶縁基体の表面の微小な凹所内に入り込んだ
パラジウムの残渣は略完全に除去されているので、この
絶縁基体の表面には不要な無電解ニッケルめっき層が被
着されることはない。

【００２６】なお、無電解ニッケルめっき液としては、
例えば次亜リン酸系の還元剤を用いたリン系無電解ニッ
ケルめっき液（リン含有率７〜９％、温度80〜90℃）を
用いればよく、この無電解めっき液中に40〜70分間程度
浸漬すれば、配線導体の表面に厚みが５〜15μｍ程度の
無電解ニッケルめっき層が被着される。

【００２７】そして、最後にこの無電解ニッケルめっき
層が配線導体の表面に被着された配線基板を純水で洗浄
した後に無電解パラジウムめっき液中に浸漬して配線導
体表面の無電解ニッケルめっき層上に厚みが0.2〜1.5μ
ｍ程度の無電解パラジウムめっき層を被着させ、その
後、これを純水で洗浄した後に無電解金めっき液中に浸
漬して無電解パラジウムめっき層上に厚みが0.4〜1.5μ
ｍ程度の無電解金めっき層を被着させることにより、本
発明による配線基板が完成する。このとき、絶縁基体の
表面の微小な凹所内に入り込んだパラジウム残渣は略完
全に除去されているので、無電解パラジウムめっき層や
無電解金めっき層は配線導体上のみに被着され、絶縁基
体の表面には不要な無電解パラジウムめっき層や無電解
金めっき層が被着されることはない。したがって、本発
明の配線基板の製造方法によれば、配線導体間に電気的
な短絡や電気的絶縁不良のない配線基板を得ることがで
きる。

【００２８】なお、無電解パラジウムめっき液として
は、例えばパラジウム濃度２ｇ／リットルで置換／還元
タイプの無電解パラジウムめっき液を用いればよく、こ
の無電解パラジウムめっき液中に20〜150分間程度浸漬
すれば、配線導体表面のニッケルめっき層上に厚みが0.
2〜1.5μｍ程度の無電解パラジウムめっき層が被着され
る。

【００２９】また、無電解金めっき液としては、例えば
金濃度２ｇ／リットルで還元剤が亜硫酸から成る無電解
金めっき液を用いればよく、この無電解金めっき液中に
40〜150分間程度浸漬すれば、配線導体表面のパラジウ
ムめっき層上に厚みが0.4〜1.5μｍ程度の無電解金めっ
き層が被着される。

【００３０】なお、本発明は、上述の実施の形態の例に
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲であれば、種々の変更は可能である。例えば、上述の
実施の形態の例では、配線導体の表面に被着させる無電
解ニッケルめっき層としてリン系の無電解ニッケルめっ
き層を用いたが、配線導体の表面に被着させる無電解ニ
ッケルめっき層としては、ボロン系の無電解ニッケルめ
っき層を用いてもよい。さらに、上述の実施の形態の例
では、無電解ニッケルめっき層の上に無電解パラジウム
めっき層および無電解金めっき層を順次被着させたが、
無電解ニッケルめっき層の上に無電解金めっき層のみを
直接被着させてもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明の配線基板の製造方法によれば、
配線導体の表面にパラジウム触媒を付着させた後、配線
基板をシアン化カリウム水溶液中に浸漬して絶縁基体の
表面に付着したパラジウムの残渣を除去し、その後、配
線基板を無電解めっき液中に浸漬して配線導体の表面に
無電解めっき層を被着させることから、絶縁基体表面に
パラジウム残渣に起因する不要な無電解めっき層が被着
されることはない。したがって、無電解めっき層が被着
された配線導体同士の間に電気的な短絡や絶縁不良のな
い配線基板を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基体の表面に配線導体が配設された
   配線基板を準備する工程と、前記配線基板をパラジウム
   活性液中に浸漬して前記配線導体の表面にパラジウム触
   媒を付着させる工程と、次に前記配線基板をシアン化カ
   リウム水溶液中に浸漬して前記絶縁基体の表面のパラジ
   ウム残渣を除去する工程と、次に前記配線基板を無電解
   めっき液中に浸漬して前記パラジウム触媒が被着された
   配線導体の表面に無電解めっき層を被着させる工程と、
   から成ることを特徴とする配線基板の製造方法。