JP2005322868A - Method for electrolytic gold plating of printed circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント回路基板の電解金メッキ方法に関し、さらに詳しくは、銅箔原板の外層または無電解銅メッキ層をメッキ引込み線として用いて電解金メッキ層を形成するプリント回路基板の電解金メッキ方法に関する。 The present invention relates to a method for electrolytic gold plating of a printed circuit board, and more particularly to an electrolytic gold plating method for a printed circuit board in which an electrolytic gold plating layer is formed using an outer layer of a copper foil original plate or an electroless copper plating layer as a plating lead-in line.
プリント回路基板に受動素子(passive component)や能動集積回路(active integrated circuit)などをワイヤボンディング(wire bonding)によって実装するための表面処理工程としては、電解金メッキ(electrolytic gold-plating)と無電解金メッキ(electroless gold-plating)などがある。 Electrolytic gold-plating and electroless gold plating are the surface treatment processes for mounting passive components and active integrated circuits on printed circuit boards by wire bonding. (Electroless gold-plating).
ここで、無電解金メッキは、ワイヤーボンディング時に金とニッケルとの境界面で剥離現象が発生する危険性が高いため、電解金メッキを主に使用している。このような電解金メッキは、電気を使用しない他の表面処理とは異なり、金メッキの厚さを厚くするうえ、生産性が高く、剥離(peel)強度の信頼度も高い表面処理工程である。 Here, the electroless gold plating mainly uses electrolytic gold plating because there is a high risk of occurrence of a peeling phenomenon at the interface between gold and nickel during wire bonding. Unlike other surface treatments that do not use electricity, such electrolytic gold plating is a surface treatment process that increases the thickness of the gold plating, has high productivity, and has high peel strength reliability.
電解金メッキの方式としては、電解ソフト金メッキ(electrolytic soft gold-plating)と電解ハード金メッキ(electrolytic hard gold-plating)が代表的である。電解ソフト金メッキは、メッキされた金粒子が大きく、多孔性の組織を構成し、密度が低いため、普通の半導体パッケージ製品のワイヤボンディング用として用いられる。これに反し、電解ハード金メッキは、金粒子が稠密で、密度が高く、機械的強度に優れるため、携帯電話バッテリ接触端子などの接触端子用として用いられる。 Typical electrolytic gold plating methods include electrolytic soft gold-plating and electrolytic hard gold-plating. Electrolytic soft gold plating is used for wire bonding of ordinary semiconductor package products because the plated gold particles are large, form a porous structure, and have a low density. On the other hand, electrolytic hard gold plating is used for contact terminals such as mobile phone battery contact terminals because gold particles are dense, dense, and excellent in mechanical strength.
図1a〜図1kは、従来の技術に係るプリント回路基板製作方法の流れを示す断面図である。図2は図1a〜図1kの方法で製作された従来のプリント回路基板の平面図である。ここで、図1a〜図1kの製作方法は図2の断面a−a’について示したものである。 1A to 1K are cross-sectional views illustrating a flow of a conventional printed circuit board manufacturing method. FIG. 2 is a plan view of a conventional printed circuit board manufactured by the method of FIGS. 1a to 1k. Here, the manufacturing method of FIGS. 1a to 1k is shown for the cross section a-a 'of FIG.
図1aに示すように、絶縁樹脂層11aに銅箔層11bが被覆された銅箔積層板(copper clad laminate)11を用意する。
As shown in FIG. 1a, a
図1bに示すように、上、下銅箔層11b間の回路連結のためにビアホールbを形成する。
As shown in FIG. 1b, a via hole b is formed for circuit connection between the upper and lower
図1cに示すように、形成されたビアホールbの電気的連結のために、銅箔積層板11の上、下銅箔層11bとビアホールbの側壁に無電解銅メッキを施して無電解銅メッキ層12を形成する。
As shown in FIG. 1c, in order to electrically connect the formed via hole b, electroless copper plating is performed on the
図1dに示すように、無電解銅メッキの施された銅箔積層板11の上、下銅箔層11bとビアホールbの側壁に、物性に優れた電解銅メッキ層13を形成する。
As shown in FIG. 1d, an electrolytic
図1eに示すように、銅箔積層板11にドライフィルム20を塗布した後、所定のパターンがプリントされたアートワークフィルム(art work film)を用いてドライフィルム20を露光および現像することにより、ドライフィルム20に所定のパターンを形成する。前記所定のパターンは回路パターン、ビアホールbのランド(land)、ワイヤボンディング端子パターン、メッキ引込み線パターンなどを含む。
As shown in FIG. 1e, after the
図1fに示すように、所定のパターンが形成されたドライフィルム20をエッチングレジスト(etching resist)として用いて銅箔積層板11をエッチング液に浸漬し、所定のパターン形成部分を除いた残り部分の銅箔層11b、無電解銅メッキ層12および電解銅メッキ層13を除去する。
As shown in FIG. 1f, the
図1gに示すように、所定のパターンが形成された銅箔積層板11に塗布されたドライフィルム20を剥離して除去する。
As shown in FIG. 1g, the
図1hに示すように、銅箔積層板11にソルダレジスタ(solder resist)14を塗布した後、仮乾燥させる。
As shown in FIG. 1 h, a
図1iに示すように、銅箔積層板11に、ソルダレジストパターンがプリントされた、遮光部30aを含むアートワークフィルム30を密着させた後、露光および現像することにより、ソルダレジストパターンに対応するソルダレジスト14を硬化させる。
As shown in FIG. 1i, after the
図1jに示すように、アートワークフィルム30を除去した後、硬化していない部分のソルダレジスト14を除去してソルダレジストパターンを形成する。
As shown in FIG. 1j, after the
図1kに示すように、銅箔積層板11のソルダレジストパターンの開口部cであるワイヤボンディング端子に電解金メッキを施して無電解金メッキ層15を形成する。
As shown in FIG. 1k, the electroless
その後、ルータ(router)またはパワープレス(power press)などを用いて銅箔積層板11の外郭形成を行うと、図2に示すように、プリント回路基板10が形成される。
Thereafter, when the outer shape of the
前述した従来の印刷回路基板の製作方法は特許文献1および特許文献2に開示されている。
The conventional printed circuit board manufacturing method described above is disclosed in
図2の点線の楕円で表示された部分のように、従来のプリント回路基板10の製作方法は、前記電解金メッキを施すために、銅箔積層板11に回路パターンと関係のないメッキ引込み線16を形成しなければならない。
As in the portion indicated by the dotted ellipse in FIG. 2, the conventional
このようなメッキ引込み線16は、ルータまたはパワープレスなどを用いた外郭形成工程でほとんど除去されるが、プリント回路基板10に一部残存し、設計方式によっては多量のメッキ引込み線16がプリント回路基板10に残存することもある。
Such a plating lead-in
現在、電子製品の高機能化、小型化によるプリント回路基板10の回路パターンの微細化および高集積化を要求している。ところが、プリント回路基板10に残存するメッキ引込み線16は、回路パターンとは関係がないため、設計自由度が限定されるという問題点がある。
Currently, there is a demand for miniaturization and high integration of the circuit pattern of the printed
一方、プリント回路基板10に残存するメッキ引込み線16は、データ通信の高速化による高周波数環境で一種の導体役割を果たすので、アンテナのような役割をして寄生インダクタンス(parasitic inductance)を発生する。
On the other hand, the plated lead-in
このような寄生インダクタンスは、回路上の電気信号との干渉作用(interference interaction)を起こしてインピーダンス不整合(impedance mismatching)を誘発するので、最終電子製品の電気的性能を低下させるという問題点がある。 Such a parasitic inductance causes an interference interaction with an electrical signal on the circuit and induces impedance mismatching, thereby degrading the electrical performance of the final electronic product. .
また、寄生インダクタンスによって最終電子製品の信号対雑音比(signal to noise ratio)を悪化させ、急な最終電子製品の誤作動などによって製品の信頼度を低下させるという問題点もある。 In addition, there is a problem that the signal to noise ratio of the final electronic product is deteriorated due to parasitic inductance, and the reliability of the product is lowered due to a sudden malfunction of the final electronic product.
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、メッキ引込み線が不要なプリント回路基板の電解金メッキ方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for electrolytic gold plating of a printed circuit board that does not require a lead-in wire.
上記目的を達成するために、本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法は、(A)原板に所定の銅メッキレジストパターンに対応する電解銅メッキ層を形成する段階と、(B)電解金メッキ引込み線として前記原板の外層を用いて、前記原板に所定の金メッキレジストパターンに対応する電解金メッキ層を形成する段階と、(C)前記(A)段階の前記電解銅メッキ層が形成されていない前記原板の外層部分を除去する段階とを含んでなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention includes (A) a step of forming an electrolytic copper plating layer corresponding to a predetermined copper plating resist pattern on an original plate, and (B) electrolytic gold plating. A step of forming an electrolytic gold plating layer corresponding to a predetermined gold plating resist pattern on the original plate using an outer layer of the original plate as a lead-in line; and (C) the electrolytic copper plating layer in the step (A) is not formed. Removing an outer layer portion of the original plate.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法は、前記(A)段階の前に、(D)前記原板にビアホールを加工する段階と、(E)前記原板の外層および前記ビアホールの側壁に無電解銅メッキ層を形成する段階をさらに含み、前記(B)段階において、前記電解金メッキ引込み線として前記無電解銅メッキ層をさらに含むことを特徴とする。 The method for electrolytic gold plating of a printed circuit board according to the present invention includes: (D) a step of processing a via hole in the original plate before the step (A); and (E) an electroless coating on the outer layer of the original plate and the sidewall of the via hole. The method further includes the step of forming a copper plating layer, wherein the step (B) further includes the electroless copper plating layer as the electrolytic gold plating lead-in wire.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法の前記(A)段階は、(A−1)前記原板に銅メッキレジストを塗布した後、前記銅メッキレジストを露光および現像して所定の銅メッキレジストパターンを形成する過程と、(A−2)電解銅メッキ引込み線として前記原板の外層および前記無電解銅メッキ層を用いた電解銅メッキを施し、前記原板に前記銅メッキレジストパターンに対応する電解銅メッキ層を形成する過程と、(A−3)前記銅メッキレジストを除去する過程とを含んでなることが好ましい。 The step (A) of the electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention includes: (A-1) applying a copper plating resist to the original plate, and then exposing and developing the copper plating resist to obtain a predetermined copper plating resist. And (A-2) electrolytic copper plating using the outer layer of the original plate and the electroless copper plating layer as an electrolytic copper plating lead-in line, and electrolysis corresponding to the copper plating resist pattern on the original plate It is preferable to include a process of forming a copper plating layer and (A-3) a process of removing the copper plating resist.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法は、前記(A)段階の前に、(D)前記原板の前記外層を薄く加工する段階をさらに含んでなることを特徴とする。 The electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention is characterized by further comprising (D) a step of thinly processing the outer layer of the original plate before the step (A).
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法の前記銅メッキレジストは感光性物質であることが好ましい。 The copper plating resist in the electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention is preferably a photosensitive material.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法の前記(B)段階は、(B−1)前記原板に金メッキレジストを塗布した後、前記金メッキレジストを露光および現像して所定の金メッキレジストパターンを形成する過程と、(B−2)電解金メッキ引込み線として前記原板の外層および前記無電解銅メッキ層を用いた電解金メッキを施し、前記原板に前記金メッキレジストパターンに対応する電解金メッキ層を形成する過程と、(B−3)前記金メッキレジストを除去する過程とを含んでなることが好ましい。 The step (B) of the electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention includes (B-1) applying a gold plating resist to the original plate, and then exposing and developing the gold plating resist to form a predetermined gold plating resist pattern. And (B-2) a process of applying electrolytic gold plating using the outer layer of the original plate and the electroless copper plating layer as an electrolytic gold plating lead-in line to form an electrolytic gold plating layer corresponding to the gold plating resist pattern on the original plate And (B-3) a step of removing the gold plating resist.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法の前記(B−1)過程の後に、(B−4)電解ニッケルメッキ引込み線として前記無電解銅メッキ層を用いた電解ニッケルメッキを施し、前記金メッキレジストパターンに対応する電解ニッケルメッキ層を形成する過程をさらに含んでなることが好ましい。 After the step (B-1) of the electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention, (B-4) electrolytic nickel plating using the electroless copper plating layer as an electrolytic nickel plating lead-in line is performed, and the gold plating Preferably, the method further includes a step of forming an electrolytic nickel plating layer corresponding to the resist pattern.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法の前記金メッキレジストは感光性物質であることが好ましい。 The gold plating resist of the method for electrolytic gold plating of a printed circuit board according to the present invention is preferably a photosensitive material.
本発明に係るプリント回路基板の電解銅メッキ方法の前記(C)段階の前記電解銅メッキ層が形成されていない無電解銅メッキ層および前記無電解銅メッキ層に隣接した前記原板の外層部分を除去する過程は、金をエッチングせず銅をエッチングするエッチング液に前記原板を沈積させることにより、前記電解銅メッキ層が形成されていない無電解銅メッキ層および前記無電解銅メッキ層に隣接した前記原板の外層部分を除去することが好ましい。 An electroless copper plating layer in which the electrolytic copper plating layer in the step (C) of the electrolytic copper plating method for a printed circuit board according to the present invention is not formed, and an outer layer portion of the original plate adjacent to the electroless copper plating layer. The removing process is performed by depositing the original plate in an etching solution that etches copper without etching gold, thereby adjacent to the electroless copper plating layer on which the electrolytic copper plating layer is not formed and the electroless copper plating layer. It is preferable to remove the outer layer portion of the original plate.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法の前記(C)段階は、(C−1)前記原板にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光および現像し、前記電解銅メッキ層が形成されていない部分である所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、(C−2)前記エッチングレジストパターンに対応する前記無電解銅メッキ層および前記無電解銅メッキ層に隣接した前記原板の外層部分をエッチングして除去する過程と、(C−3)前記エッチングレジストを除去する過程とを含んでなることが好ましい。 The step (C) of the electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention includes (C-1) applying an etching resist to the original plate, exposing and developing the etching resist, and forming the electrolytic copper plating layer. A process of forming a predetermined etching resist pattern which is not a part, and (C-2) the electroless copper plating layer corresponding to the etching resist pattern and the outer layer portion of the original plate adjacent to the electroless copper plating layer Preferably, the method includes a step of etching and removing (C-3) a step of removing the etching resist.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法の前記エッチングレジストは感光性物質であることが好ましい。 The etching resist of the method for electrolytic gold plating of a printed circuit board according to the present invention is preferably a photosensitive material.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法の前記(C−2)過程の前記無電解銅メッキ層および前記無電解銅メッキ層に隣接した前記原板の外層部分をエッチングする過程は、前記原板をエッチング液に沈積させることにより、前記無電解銅メッキ層および前記無電解銅メッキ層に隣接した前記原板の外層部分をエッチングすることが好ましい。 The process of etching the electroless copper plating layer and the outer layer portion of the original plate adjacent to the electroless copper plating layer in the step (C-2) of the electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention includes: It is preferable to etch the electroless copper plating layer and the outer layer portion of the original plate adjacent to the electroless copper plating layer by depositing in an etching solution.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法の前記(C−2)過程の前記無電解銅メッキ層および前記無電解銅メッキ層に隣接した前記原板の外層部分をエッチングする過程は、プラズマエッチング方式を用いて、前記無電解銅メッキ層および前記無電解銅メッキ層に隣接した前記原板の外層部分をエッチングすることが好ましい。 The process of etching the electroless copper plating layer and the outer layer portion of the original plate adjacent to the electroless copper plating layer in the step (C-2) of the electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention includes a plasma etching method. It is preferable to etch the electroless copper plating layer and the outer layer portion of the original plate adjacent to the electroless copper plating layer.
本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法は、前記(C)段階の後に、(D)前記原板にソルダレジストを塗布した後、所定のソルダレジストパターンを形成する段階をさらに含んでなることを特徴とする。 The method for electrolytic gold plating of a printed circuit board according to the present invention further comprises (D) after applying the solder resist on the original plate and then forming a predetermined solder resist pattern after the step (C). Features.
本発明は、メッキ引込み線が不要なプリント回路基板の電解金メッキ方法を提供する。 The present invention provides a method for electrolytic gold plating of a printed circuit board that does not require a lead-in wire.
したがって、本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法は、メッキ引込み線が邪魔になって設計不可能であった部分にも回路パターンを形成することができるので、設計自由度が向上するという効果がある。 Therefore, the electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention can form a circuit pattern even in a portion where the design could not be performed due to an interruption of the plating lead-in line, thereby improving the degree of freedom in design. There is.
また、本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法は、プリント回路基板の完成品にメッキ引込み線がないので、メッキ引込み線による寄生インダクタンスが発生しない効果もある。 Further, the electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to the present invention has an effect that a parasitic inductance due to the plated lead-in does not occur because the finished product of the printed circuit board has no plated lead-in line.
しかも、本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法は、メッキ引込み線による寄生インダクタンスがないので、高周波環境で信号対雑音比が向上し、インピーダンス整合が容易で、急な誤作動が防止され、プリント回路基板の電気的性能および信頼度が向上するという効果もある。 Moreover, the electrolytic gold plating method of the printed circuit board according to the present invention has no parasitic inductance due to the lead-in wire, so that the signal-to-noise ratio is improved in a high frequency environment, impedance matching is easy, and sudden malfunction is prevented. There is also an effect that the electrical performance and reliability of the printed circuit board are improved.
以下、本発明に係るプリント回路基板の電解金メッキ方法を詳細に説明する。 Hereinafter, a method for electrolytic gold plating of a printed circuit board according to the present invention will be described in detail.
図3a〜図3kは本発明の一実施例に係る電解金メッキ方法を用いたプリント回路基板の製作方法の流れを示す断面図、図4は図3の方法で製作された本発明に係るプリント回路基板の平面図である。ここで、図3a〜図3kの製作方法は図4の断面A−A’について示したものである。 3A to 3K are cross-sectional views illustrating a flow of a method of manufacturing a printed circuit board using an electrolytic gold plating method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a printed circuit according to the present invention manufactured by the method of FIG. It is a top view of a board | substrate. Here, the manufacturing method of FIGS. 3A to 3K is shown for the cross section A-A ′ of FIG. 4.
図3aに示すように、絶縁樹脂層111に銅箔層112が被覆された銅箔積層板としての原板110を用意する。ここで、原板110は、以後の工程で銅箔層112がエッチングされて除去されることを考慮し、前処理過程で銅箔層112を薄く加工することが好ましい。
As shown in FIG. 3 a, an
このような原板110として用いられた銅箔積層板は、その用途に応じて、ガラス/エポキシ銅箔積層板や耐熱樹脂銅箔積層板、紙/フェノール銅箔積層板、高周波用銅箔積層板、フレキシブル銅箔積層板(flexible copper clad laminate)、複合銅箔積層板などいろいろの種類がある。ところが、両面プリント回路基板および多層プリント回路基板の製造には、主に用いられる絶縁樹脂層111に銅箔層112が被覆されたガラス/エポキシ銅箔積層板を使用することが好ましい。
The copper foil laminate used as such an
図3bに示すように、上、下銅箔層112間の回路連結のためにビアホールBを形成する。 As shown in FIG. 3 b, a via hole B is formed for circuit connection between the upper and lower copper foil layers 112.
ここで、ビアホールBを形成する過程は、CNCドリル(Computer Numerical Control Drill)またはレーザを用いて、予め設定された位置に基づいてビアホールBを形成する方式を使用することが好ましい。 Here, in the process of forming the via hole B, it is preferable to use a method of forming the via hole B based on a preset position using a CNC drill (Computer Numerical Control Drill) or a laser.
CNCドリルを用いる方式は、両面プリント回路基板のビアホールBまたは多層プリント回路基板のスルーホール(through hole)の形成時に適する。このようなCNCドリルを用いてビアホールBまたはスルーホールを加工した後、ドリリング時に発生する銅箔のバー(burr)、ビアホールB内壁の塵、銅箔層112表面の塵などを除去するデバリング(deburring)工程を行うことが好ましい。この場合、銅箔層112の表面に荒さ(roughness)が与えられることにより、以後の銅メッキ工程で銅との密着力が向上するという利点がある。
The method using a CNC drill is suitable for forming a via hole B of a double-sided printed circuit board or a through hole of a multilayer printed circuit board. After processing the via hole B or the through hole by using such a CNC drill, deburring for removing copper bar (burr), dust on the inner wall of the via hole B, and dust on the surface of the
レーザを用いる方式は、多層プリント回路基板のマイクロビアホール(micro viahole)形成時に適する。このようなレーザを用いる方式として、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザを用いて銅箔層112と絶縁樹脂層111を同時に加工することもでき、ビアホールB形成部分の銅箔層112をエッチングした後二酸化炭素レーザを用いて絶縁樹脂層111を加工することもできる。
The method using a laser is suitable for forming a micro via hole in a multilayer printed circuit board. As a method using such a laser, the
一方、ビアホールBを形成した後、形成時に発生する熱によって原板110の絶縁樹脂層111などが溶けてビアホールBの側壁に発生するスミア(smear)を除去するデスミア(desmear)工程を行うことが好ましい。
On the other hand, after forming the via hole B, it is preferable to perform a desmear process in which the insulating
図3cに示すように、原板110の上、下銅箔層112とビアホールBの側壁に無電解銅メッキによって無電解銅メッキ層120を形成する。
As shown in FIG. 3C, an electroless
ここで、原板110のビアホールBの側壁が絶縁樹脂層111なので、ビアホールBの形成後、直ちに電解銅メッキを施すことができない。したがって、形成されたビアホールBの電気的連結および電解銅メッキを施すために、無電解銅メッキを行う。前記無電解銅メッキは絶縁体に対するメッキなので、帯電イオンによる反応を期待することができない。無電解銅メッキは析出反応によって行われ、析出反応は触媒によって促進される。メッキ液から銅が析出されるためには、メッキしようとする材料の表面に触媒が付着されなければならない。これは無電解銅メッキが多くの前処理を必要とすることを示す。
Here, since the sidewall of the via hole B of the
一実施例として、無電解銅メッキ工程は、脱脂過程、ソフト腐食(soft etching)過程、予備触媒処理(pre-catalyst)過程、触媒処理過程、活性化(accelerator)過程、無電解銅メッキ過程および酸化防止処理過程を含む。 As one example, the electroless copper plating process includes a degreasing process, a soft etching process, a pre-catalyst process, a catalyst process, an activation process, an electroless copper plating process, and Includes antioxidant process.
脱脂過程において、銅箔層112の表面に存在する酸化物または異物、特に油脂分などを酸またはアルカリ界面活性剤含有の薬品で除去した後、界面活性剤を完全に水洗する。
In the degreasing process, oxides or foreign matters, particularly oils and fats, etc. present on the surface of the
ソフト腐食過程では、銅箔層112の表面に微細な粗さ(たとえば、約1μm〜2μm)を作ってメッキ段階で銅粒子が均一に密着するようにし、脱脂過程で処理されていない汚染物を除去する。
In the soft corrosion process, a fine roughness (for example, about 1 μm to 2 μm) is formed on the surface of the
予備触媒処理過程では、低濃度の触媒薬品に原板110を浸漬することにより、触媒処理段階で用いられる薬品の汚染あるいは濃度変化を防止する。また、同成分の薬品槽に原板110を予め浸漬するから、触媒処理がより活性化されるという効果がある。このような予備触媒処理過程は1%〜3%に希釈された触媒薬品を使用することが好ましい。
In the pre-catalyst treatment process, the
触媒処理過程では、原板110の銅箔層112および絶縁樹脂層111面(たとえば、ビアホールBの側壁)に触媒粒子を被覆する。触媒粒子はPd−Sn化合物を使用することが好ましく、このPd−Sn化合物はメッキされる粒子、すなわちCu2 +とPd2 -が結合してメッキを促進する役割を果たす。
In the catalyst treatment process, the catalyst particles are coated on the surfaces of the
無電解銅メッキ過程において、メッキ液はCuSO4、HCHO、NaOHおよびその他の安定剤からなることが好ましい。メッキ反応が持続するためには、化学反応が均衡を取らなければならず、このためにはメッキ液の組成を制御することが重要である。組成を保つためには不足な成分の適切な供給、機械攪拌、メッキ液の循環システムなどがよく運営されなければならない。反応の結果として発生する副産物のための濾過装置が必要であり、これを活用することによりメッキ液の使用時間が延長できる。 In the electroless copper plating process, the plating solution is preferably made of CuSO 4 , HCHO, NaOH and other stabilizers. In order for the plating reaction to continue, the chemical reaction must be balanced, and for this purpose, it is important to control the composition of the plating solution. In order to maintain the composition, appropriate supply of insufficient components, mechanical stirring, a plating solution circulation system, etc. must be well operated. A filtration device for the by-product generated as a result of the reaction is required, and the use time of the plating solution can be extended by utilizing this.
酸化防止処理過程において、無電解銅メッキ後に残存するアルカリ成分によってメッキ膜が酸化することを防止するために酸化防止膜を全面にコーティングする。 In the oxidation treatment process, an antioxidant film is coated on the entire surface in order to prevent the plating film from being oxidized by the alkali component remaining after electroless copper plating.
ところが、上述した無電解銅メッキ工程は、一般に電解銅メッキに比べて物理的特性が低下するので、薄く形成する。 However, the electroless copper plating process described above is generally formed thinner because physical properties are lower than that of electrolytic copper plating.
図3dに示すように、原板110にドライフィルム200を塗布した後、所定のパターンが印刷されたアートワークフィルムを用いてドライフィルム200を露光および現像することにより、ドライフィルム200に所定のパターンを形成する。前記所定のパターンは回路パターン、ビアホールBのランド(land)、ワイヤボンディング端子パターンなどを含む。
As shown in FIG. 3d, after the
ドライフィルム200は、カバーフィルム、フォトレジストフィルム(photo resist film)および透明フィルム(Mylar film)の3層からなり、実質的にレジストの役割をする層はフォトレジストフィルムである。
The
ドライフィルム200の露光および現像工程は、所定のパターンがプリントされたアートワークフィルムをドライフィルム上に密着させた後紫外線を照射する。この際、アートワークフィルムのパターンがプリントされた黒い部分は紫外線が透過せず、プリントされていない部分は紫外線が透過してアートワークフィルムの下のドライフィルム200を硬化させる。このようにドライフィルム200が硬化した銅箔積層板を現像液に浸漬すると、硬化されていないドライフィルム200部分が現像液によって除去され、硬化したドライフィルム200部分のみが残ってレジストパターンを形成する。ここで、現像液としては炭酸ナトリウム(Na2CO3)または炭酸カリウム(K2CO3)の水溶液などを使用する。
In the exposure and development process of the
図3eに示すように、所定のパターンが形成されたドライフィルム200をメッキレジストとして用い、原板110の上、下銅箔層112、無電解銅メッキ層120を電解銅メッキ引込み線として用いて、原板110の上、下銅箔層112、無電解銅メッキ層120とビアホールBの側壁に電解銅メッキを施して電解銅メッキ層130を形成する。
As shown in FIG. 3e, the
ここで、原板110を銅メッキの作業筒に沈積させた後、直流整流器を用いて電解銅メッキを施し、メッキされる面積を計算して直流整流器に適した電流を流して銅を析出する方式を使用することが好ましい。
Here, after the
このような電解銅メッキは、理的特性が無電解銅メッキ層120より優れており、厚い銅メッキ層130を形成し易いという利点がある。
Such electrolytic copper plating has the advantage that the rational characteristics are superior to the electroless
図3fに示すように、電解銅メッキの施された原板110に塗布されたドライフィルム200を剥離して除去する。
As shown in FIG. 3f, the
ここで、ドライフィルム200は、水酸化ナトリウムNaOHまたは水酸化カリウムKOHなどの剥離液を用いて除去する。
Here, the
上述した図3d〜図3fの過程において、メッキレジストとしてドライフィルム200を使用したが、液体状態の感光材をメッキレジストとして使用することができる。この場合、紫外線に感光される液体状態の感光材を無電解銅メッキの施された原板110に塗布した後乾燥させる。次に、所定のパターンが形成されたアートワークフィルム300を用いて感光材を露光および現像することにより、感光材に所定のパターンを形成する。その後、所定のパターンが形成された感光材をメッキレジストとして使用し、原板110を銅メッキの作業筒に沈積させた後直流整流器を用いて、原板110の上、下銅箔層112、無電解銅メッキ層120とビアホールBの側壁に電解銅メッキを施して電解銅メッキ層130を形成する。その後、感光材を除去する。ここで、液体状態の感光材をコートする方式は、ディップコーティング(dip coating)方式、ロールコーティング(roll coating)方式、電気蒸着(electro-deposition)方式などがある。
In the process of FIGS. 3d to 3f described above, the
図3gに示すように、原板110に金メッキレジスト300を塗布した後、電解金メッキパターンがプリントされたアートワークフィルムを用いて金メッキレジスト300を露光および現像することにより、金メッキレジスト300に電解金メッキパターンを形成する。
As shown in FIG. 3g, after the gold plating resist 300 is applied to the
図3hに示すように、電解金メッキパターンが形成された金メッキレジスト300を使用し、原板110に電解金メッキを施して電解金メッキ層150を形成する。図3eの銅メッキ過程と同様に、本発明に係る電解金メッキ方法は、原板110の銅箔層112、無電解銅メッキ層120を電解金メッキ引込み線として用いるので、別途のメッキ引込み線が不要である。
As shown in FIG. 3h, an electrolytic
ここで、原板110を金メッキの作業筒に沈積させた後、直流整流器を用いて電解金メッキを施し、メッキされる面積を計算して直流整流器に適した電流を流して金を析出する方式を用いることが好ましい。
Here, after depositing the
一方、金と接着性を高めるために、ニッケルを薄くメッキした後、電解金メッキを施すこともできる。 On the other hand, in order to improve adhesion with gold, electrolytic gold plating can be applied after thinly plating nickel.
図3iに示すように、電解金メッキの施された原板110に塗布された金メッキレジスト300を除去する。
As shown in FIG. 3i, the gold plating resist 300 applied to the
上述した図3g〜図3iの過程で用いられる金メッキレジスト300は、図3d〜図3fの過程で述べられたドライフィルム200または液体状態の感光材を使用することができる。
As the gold plating resist 300 used in the process of FIGS. 3g to 3i described above, the
図3jに示すように、電解銅メッキの施されていない原板110の無電解銅メッキ層120および銅箔層112を除去することにより、原板110に回路パターン、ビアホールBのランド、ワイヤボンディング端子パターンなどを含む所定のパターンを形成する。
As shown in FIG. 3j, by removing the electroless
ここで、原板110の無電解銅メッキ層120および銅箔層112を除去する方法はいろいろの方式が可能である。
Here, various methods can be used for removing the electroless
一つの方法として、電解金メッキ層150をエッチングせず無電解銅メッキ層120および銅箔層112をエッチングするエッチング液に沈積させる方案がある。この場合、図3aにおいて、原板110の銅箔層112を薄く加工する前処理工程を行い、無電解銅メッキ層120は一般に薄く形成されるため、容易に除去できる。ところが、回路パターン、ビアホールBのランドおよび側壁、ワイヤボンディング端子などは、銅箔層112または無電解銅メッキ層120の他に、厚くて物理的特性に優れた電解銅メッキ層130が形成されているため、部分的にはエッチングされるが、大部分の銅箔層112または銅メッキ層120、130は残る。
One method is to deposit the electroless
他の方法として、ドライフィルム200などのエッチングレジストを原板110に塗布した後、回路パターン、ビアホールBのランド、ワイヤボンディング端子などを保護するパターンを形成する。その後、原板110をエッチング液に沈積させることにより、原板110の不要な無電解銅メッキ層120および銅箔層112を除去することができる。
As another method, after an etching resist such as a
さらに他の方法として、ドライフィルム200などのエッチングレジストを原板110に塗布した後、回路パターン、ビアホールBのランド、ワイヤボンディング端子などを保護するパターンを形成する。その後、プラズマなどを用いて原板110の不要な無電解銅メッキ層120および銅箔層112を除去することができる。この場合、プラズマエッチング方式の利点である方向性エッチングによって、回路パターンの側壁が精密に加工されるという利点がある。
As another method, after applying an etching resist such as a
図3kに示すように、所定のパターンが形成された原板110にソルダレジスト140を塗布した後、ソルダレジストパターンを形成する。
As shown in FIG. 3k, after applying the solder resist 140 to the
このようなソルダレジストパターンを形成する過程をより詳細に考察すると、原板110にソルダレジスト140を塗布した後仮乾燥させる。ここで、ソルダレジスト140を塗布する方式としては、スクリーン印刷(screen printing)方式、ローラコーティング(roller coating)方式、カーテンコーティング(curtain coating)方式、スプレーコーティング(spray coating)方式などを使用することができる。
Considering in more detail the process of forming such a solder resist pattern, the solder resist 140 is applied to the
次に、原板110のソルダレジストパターンがプリントされたアートワークフィルムを密着させた後、露光および現像することにより、ソルダレジストパターンに対応するソルダレジスト140を硬化させる。次いで、アートワークフィルムを除去し、硬化していない部分のソルダレジスト140を除去してソルダレジストパターンを形成する。その後、紫外線および乾燥機を用いてソルダレジスト140を完全硬化させ、プラズマなどを用いて、原板110のソルダレジスト140が除去された部分に残存するソルダレジスト140、異物などを除去する。
Next, after the artwork film on which the solder resist pattern of the
その後、ルータ(router)またはパワープレス(power press)などを用いて銅箔積層板の外郭形成を行うと、図4に示したようなプリント回路基板100が形成される。
Thereafter, when a copper foil laminate is formed using a router or a power press, a printed
図4の点線の楕円で表示された部分のように、本発明に係る製作方法で製作されたプリント回路基板100は完成してからはメッキ引込み線がない。これは、原板110の無電解銅メッキ層120が、電解金メッキを行うための電解金メッキ引込み線として用いられ、電解金メッキ後に除去されるためである。
The printed
一方、図3および図4において、銅箔積層板を原板110として用いた両面プリント回路基板について示されているが、目的または用途に応じて単面プリント回路基板および多層プリント回路基板についても上述の方法によってメッキ引込み線が不要な電解金メッキ方法で単面プリント回路基板および多層プリント回路基板を形成することができる。
On the other hand, in FIGS. 3 and 4, a double-sided printed circuit board using a copper foil laminate as the
ここで、多層プリント回路基板を製作する場合、内層に接地回路および信号処理回路を含むパターンが構成されており、このような内層にプレプレッグ(prepreg)などの絶縁接着樹脂を用いて銅箔を付着し、あるいはRCC(Resin Coated Copper)を積層した外層を形成する。この外層に図3の説明で記述した電解金メッキ方法によって多層プリント回路基板を形成する。 Here, when manufacturing a multilayer printed circuit board, a pattern including a ground circuit and a signal processing circuit is formed on the inner layer, and copper foil is attached to such an inner layer using an insulating adhesive resin such as a prepreg. Alternatively, an outer layer in which RCC (Resin Coated Copper) is laminated is formed. A multilayer printed circuit board is formed on this outer layer by the electrolytic gold plating method described in the explanation of FIG.
図5は本発明の他の実施例によって製作されたプリント回路基板の平面図である。図5に示すように、本発明に係るプリント回路基板200は、設計時に別途のメッキ引込み線を形成する必要がないので、従来のメッキ引込み線が形成されていた部分(図5において点線の楕円で表示された部分)にも回路パターンを形成することができる。したがって、設計自由度が向上するので、プリント回路基板200上の回路パターンを高集積化することができるという利点がある。
FIG. 5 is a plan view of a printed circuit board manufactured according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the printed
以上、本発明について説明したが、これは一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で種々の変更および変形が可能であることは当業者には自明のことである。また、これらが本発明の範囲内に属することは特許請求の範囲によって明確になるであろう。 Although the present invention has been described above, this is merely an example, and it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. . Also, it will be clear from the claims that these belong to the scope of the present invention.
100 プリント回路基板
110 原板
111 原板の絶縁樹脂層
112 原板の銅箔層
120 無電解銅メッキ層
130 電解銅メッキ層
140 ソルダレジスト
150 電解金メッキ層
200 ドライフィルム
300 金メッキレジスト
B ビアホール
DESCRIPTION OF
Claims (14)
(B)電解金メッキ引込み線として前記原板の外層を用いて、前記原板に所定の金メッキレジストパターンに対応する電解金メッキ層を形成する段階と、
(C)前記(A)段階の前記電解銅メッキ層が形成されていない前記原板の外層部分を除去する段階とを含んでなることを特徴とするプリント回路基板の電解金メッキ方法。 (A) forming an electrolytic copper plating layer corresponding to a predetermined copper plating resist pattern on the original plate;
(B) forming an electrolytic gold plating layer corresponding to a predetermined gold plating resist pattern on the original plate using the outer layer of the original plate as an electrolytic gold plating lead-in line;
(C) A step of removing an outer layer portion of the original plate from which the electrolytic copper plating layer is not formed in the step (A).
(D)前記原板にビアホールを加工する段階と、
(E)前記原板の外層および前記ビアホールの側壁に無電解銅メッキ層を形成する段階をさらに含み、
前記(B)段階において、前記電解金メッキ引込み線として前記無電解銅メッキ層をさらに含むことを特徴とする請求項1記載のプリント回路基板の電解金メッキ方法。 Before step (A),
(D) processing a via hole in the original plate;
(E) further comprising the step of forming an electroless copper plating layer on the outer layer of the original plate and the side wall of the via hole;
2. The method according to claim 1, further comprising the electroless copper plating layer as the electrolytic gold plating lead-in line in the step (B).
(A−1)前記原板に銅メッキレジストを塗布した後、前記銅メッキレジストを露光および現像して所定の銅メッキレジストパターンを形成する過程と、
(A−2)電解銅メッキ引込み線として前記原板の外層および前記無電解銅メッキ層を用いた電解銅メッキを行い、前記原板に前記銅メッキレジストパターンに対応する電解銅メッキ層を形成する過程と、
(A−3)前記銅メッキレジストを除去する過程とを含んでなることを特徴とする請求項2記載のプリント回路基板の電解金メッキ方法。 In step (A),
(A-1) After applying a copper plating resist to the original plate, exposing and developing the copper plating resist to form a predetermined copper plating resist pattern;
(A-2) Process of performing electrolytic copper plating using the outer layer of the original plate and the electroless copper plating layer as an electrolytic copper plating lead-in line, and forming an electrolytic copper plating layer corresponding to the copper plating resist pattern on the original plate When,
(A-3) The process for removing the copper plating resist, wherein the electrolytic gold plating method for a printed circuit board according to claim 2.
(D)前記原板の前記外層を薄く加工する段階をさらに含んでなることを特徴とする請求項2記載のプリント回路基板の電解金メッキ方法。 Before step (A),
3. The method according to claim 2, further comprising the step of thinly processing the outer layer of the original plate.
(B−1)前記原板に金メッキレジストを塗布した後、前記金メッキレジストを露光および現像して所定の金メッキレジストパターンを形成する過程と、
(B−2)電解金メッキ引込み線として前記原板の外層および前記無電解銅メッキ層を用いた電解金メッキを施し、前記原板に前記金メッキレジストパターンに対応する電解金メッキ層を形成する過程と、
(B−3)前記金メッキレジストを除去する過程とを含んでなることを特徴とする請求項2記載のプリント回路基板の電解金メッキ方法。 In step (B),
(B-1) After applying a gold plating resist to the original plate, exposing and developing the gold plating resist to form a predetermined gold plating resist pattern;
(B-2) applying electrolytic gold plating using the outer layer of the original plate and the electroless copper plating layer as an electrolytic gold plating lead-in line, and forming an electrolytic gold plating layer corresponding to the gold plating resist pattern on the original plate;
(B-3) The method according to claim 2, further comprising the step of removing the gold plating resist.
(B−4)電解ニッケルメッキ引込み線として前記無電解銅メッキ層を用いた電解ニッケルメッキを施し、前記金メッキレジストパターンに対応する電解ニッケルメッキ層を形成する過程をさらに含んでなることを特徴とする請求項6記載のプリント回路基板の電解金メッキ方法。 After the step (B-1),
(B-4) further comprising a process of performing electrolytic nickel plating using the electroless copper plating layer as an electrolytic nickel plating lead-in line to form an electrolytic nickel plating layer corresponding to the gold plating resist pattern. The method for electrolytic gold plating of a printed circuit board according to claim 6.
(C−1)前記原板にエッチングレジストを塗布した後、前記エッチングレジストを露光および現像し、前記電解銅メッキ層が形成されていない部分である所定のエッチングレジストパターンを形成する過程と、
(C−2)前記エッチングレジストパターンに対応する前記無電解銅メッキ層、および前記無電解銅メッキ層に隣接した前記原板の外層部分をエッチングして除去する過程と、
(C−3)前記エッチングレジストを除去する過程とを含んでなることを特徴とする請求項2記載のプリント回路基板の電解金メッキ方法。 In step (C),
(C-1) After applying an etching resist to the original plate, exposing and developing the etching resist to form a predetermined etching resist pattern which is a portion where the electrolytic copper plating layer is not formed;
(C-2) etching and removing the electroless copper plating layer corresponding to the etching resist pattern and the outer layer portion of the original plate adjacent to the electroless copper plating layer;
(C-3) A method for electrolytic gold plating of a printed circuit board according to claim 2, comprising the step of removing the etching resist.
(D)前記原板にソルダレジストを塗布した後、所定のソルダレジストパターンを形成する段階をさらに含んでなることを特徴とする請求項2記載のプリント回路基板の電解金メッキ方法。 After step (C),
3. The method according to claim 2, further comprising the step of forming a predetermined solder resist pattern after applying a solder resist to the original plate.
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