JP3220350B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents
プリント配線板の製造方法Info
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Description
方法に係り、特にはアディティブプロセスによる導体パ
ターン形成時における触媒付与技術に関するものであ
る。
機能化が進められており、これに使用される各種プリン
ト配線板においてもファインパターンの形成による高密
度化、多層化及び高信頼化等が要求されている。
一般的な方法としては、絶縁基板に銅箔を貼着してなる
銅張積層板に対するエッチングによって導体パターンの
形成を行うサブトラクティブプロセス(エッチドフォイ
ルプロセス)が従来より知られている。このプロセスに
は、絶縁基板との密着性に優れた導体パターンが得られ
るという利点ある反面、エッチングによるパターニング
ではエッチング深さが大きいためアンダーカットが生じ
るという欠点がある。それゆえ、このプロセスでは精度
の高い導体パターンを得ることができず、高密度化への
対応が難しいと考えられている。そこで、最近では、サ
ブトラクティブプロセスに代わる別の方法として、フル
アディティブプロセスが特に注目を浴びている。
まず基板表面に接着剤を塗布することにより接着剤層を
形成し、この接着剤層の表面を粗化した後、無電解めっ
きを施すことによって、所望の導体パターンが形成され
る。そして、レジスト形成後に無電解めっきを施すこの
プロセスによると、サブトラクティブプロセスよりも高
密度かつ高精度な導体パターンが得られるという特徴が
ある。
きを実施する場合、通常、めっきの初期の析出を誘導す
る触媒としての活性パラジウムを基板に付与する工程が
不可欠である。しかし、アディティブプロセスでは前記
触媒付与工程がレジスト形成工程前に実施されるため、
導体パターン間のレジスト下には必ず触媒が残存した状
態となるという問題がある。そのため、パターン間のピ
ッチが100μm以下、特に50μm以下になると、触
媒が導体であるがゆえにパターン間の絶縁性が充分に確
保されなくなる。
より、Pd−Snコロイド系の触媒を用いて触媒付与量
を低減することによって絶縁性を確保せんとする試みが
なされている。しかし、種類・大きさが同一の触媒核を
使用する場合、触媒付与量を少なくすることは、同時に
活性点の数の減少につながる。従って、上記のような試
みを実施すると、無電解めっきの析出が困難になり、所
望の導体パターンを形成することができなくなる。
d−Snコロイド系触媒は、還元剤である塩化第1錫を
用いてPd2+をPd0 に還元して金属パラジウムの粒子
核を付与させるものであるため、不純物としての錫イオ
ン等がレジスト下に残留し、表面抵抗が増加するという
欠点がある。従って、無電解めっきの析出量及びパター
ン間の高絶縁性の両方を維持するためには、不純物のな
い活性パラジウムを有効に付与できる触媒を選択するこ
とが重要となる。
うる触媒としては、例えば実務表面技術VOL.34(4) p120
〜124(1987) に示される、Pdコロイドを用いた触媒が
ある。この触媒は、粒子核がPd−Snコロイド系触媒
よりも小さく、しかもPdの酸化数がゼロであるためS
nイオン等が不要であるという特徴を有する。ゆえに、
この改良された触媒を用いれば、表面抵抗の減少を防止
することができ、もって絶縁信頼性の高い導体パターン
を得ることができるものと考えられている。
触媒は電荷を持たないため、接着剤層の粗化面に吸着さ
れにくいという特性を有する。従って、触媒付与時間が
短いと触媒付与量及びめっき析出量にばらつきが生じや
すくなり、結果として導体パターンの形成が困難にな
る。それゆえ、このような不具合を回避するためには、
触媒付与工程における処理の時間を非常に長時間に(通
常は少なくとも1時間ほどに)設定し、充分量の触媒を
粗化面に付与する必要がある。従って、プリント配線板
の生産効率の向上を図るうえで、より短時間で充分量の
触媒を付与できる方法が望まれている。勿論、その場合
には導体パターンの密着性及び絶縁性が損なわれないこ
とも前提条件とされている。
れたものであり、その目的は、導体パターンの密着性及
び絶縁性を維持しつつ触媒付与工程の時間短縮化を図る
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
にある。
めに、本発明者らが鋭意研究を行ったところ、好適な知
見が得られた。そして、本発明者らは、この知見を基礎
として以下に示すような発明を完成するに到った。
くとも一方の基板表面に接着剤層を形成し、この接着剤
層の表面を粗化し、この粗化された接着剤層の表面をマ
イナスに帯電させた後、触媒核含有処理液にて活性化処
理を行い、次いで無電解めっきを施すことによって導体
パターンを形成するプリント配線板の製造方法におい
て、前記触媒核として貴金属イオンとアミノ系錯化剤と
からなる錯体を用いるとともに、前記触媒核の付与量を
貴金属換算で下記式を満足するように制御するプリント
配線板の製造方法をその要旨とする。
0μg/cm2 CV :貴金属換算の触媒量(μg) A :基板の投影面積(粗化前の面積,cm2 ) 請求項2に記載の発明では、請求項1において、前記ア
ミノ系錯化剤は、2−アミノピリジンであるとしてい
る。
いて、前記触媒核含有処理液は、パラジウムイオン及び
2−アミノピリジンを含有するアルカリ性溶液であると
している。
は、触媒核として、貴金属イオンとアミノ系錯化剤とか
らなる錯体を含んでいる。また、貴金属イオンがアミノ
系錯化剤によってキレートされてなるこの触媒核の特徴
は、無電荷であるコロイド系の触媒とは異なり、プラス
に帯電していることである。ここで、粗化液を用いて接
着剤層に対する粗化を行った場合、接着剤層の表面が僅
かにマイナスに帯電することが本発明者らの実験等によ
って確かめられている。これは、接着剤層を構成する樹
脂の残留官能基や結合が、酸や酸化剤等の粗化液によっ
て分解されることに起因するものと考えられる。そのた
め、前記触媒核含有処理液による活性化処理を行うと、
錯体が粗化面に対して静電気的に吸着される。従って、
電荷を持たないコロイド系の触媒を用いた場合に比べ
て、短時間のうちに充分量の触媒を接着剤層に付与する
ことができる。また、本発明の触媒はSnを含まないも
のであるため、表面抵抗の減少がなく、パターン間の絶
縁性にも優れている。
積(粗化前の面積)当たりの触媒核の付与量を制御す
る。この理由は、以下のとおりである。一般的に、樹脂
絶縁層上に導体パターンを形成する場合、樹脂絶縁層の
表面を粗化した後に触媒を付与する。その際、粗化によ
るアンカー窪み内の面積をも考慮して触媒を付与するこ
とが考えられる。しかし、発明者らの行った実験によれ
ば、前記アンカー窪み内の面積を考慮して触媒を付与す
ると、逆にパターン間の絶縁性を悪化させることが判っ
た。そのため、基板の投影面積(粗化前の面積)当たり
の触媒核の付与量を制御することとしたのである。な
お、貴金属イオンとアミノ系錯化剤とからなる触媒の触
媒核(活性点)の大きさ(平均直径)は約数十Åであ
り、触媒活性度はこの大きさに反比例する。このことか
ら、触媒核の付与量は、この触媒核の大きさに応じて制
御されることが好ましい。例えば、触媒核の平均直径を
1Å〜500Åに、好ましくは5Å〜100Åにするこ
とがよい。1Å未満の触媒核は製造が困難だからであ
る。一方、この値が500Åを超えると、絶縁抵抗が低
下してしまい実用的でなくなってしまう。
の面積)当たりの触媒核の付与量は、貴金属換算で、
0.01μg/cm2 〜10.0μg/cm2 、好まし
くは1.0μg/cm2 〜5.0μg/cm2 の範囲に
制御されることがよい。この量が0.01μg/cm2
未満であると、無電解めっきの析出が不十分になり、パ
ターン形成が困難になる。一方、10.0μg/cm2
を越えると、絶縁抵抗値が小さくなるため、基板に高い
信頼性を確保することができなくなる。
について説明する。まず、ガラスエポキシ基板やポリイ
ミド基板等の樹脂基板、アルミナ基板や窒化アルミニウ
ム基板等のセラミック基板、りん青銅基板等の金属基板
などの基材の表面に、常法によりアディティブ用の接着
剤層を形成する。ここで、本発明の製造方法で用いられ
る接着剤としては、酸や酸化剤に対して可溶性の予め硬
化処理された耐熱性樹脂微粉末が、硬化処理することに
より酸や酸化剤に対して難溶性となる特性を示す未硬化
の耐熱性樹脂液中に分散されてなるものが望ましい。な
お、前記接着剤層は、基板の片面のみに形成されてもよ
く、基板の両面に形成されてもよい。
法に従って前記接着剤層の表面を化学的に粗化する。こ
の処理を行うと、主として接着剤層中の耐熱性樹脂微粉
末が溶解除去されることによって、接着剤層の表面に多
数の微細なアンカー窪みが形成される。そして、この処
理を経ることによって、基板表面は僅かにマイナスに帯
電する。なお、上記接着剤層の粗化面の面粗度は、JI
S B 0601による測定でRmax =5μm〜20μ
mであることが好ましい。面粗度が5μm未満である
と、所望のピール強度が得られず、導体パターンの密着
性が低下する。一方、面粗度が20μmを超えると、L
/S=100μm/100μm以下のファインパターン
を実現することができなくなる。しかも、この場合には
基板の実質的な表面積が大きくなるため、上述した触媒
核の付与量の設定では、めっきを充分に析出させること
ができなくなる場合がある。
処理することによって、粗化面に触媒核を固定化する。
本発明における活性化処理は、例えば、1)アルカリ条
件下でのクリーナ処理(脱脂)、2)洗浄、3)酸性条
件下でのクリーナ処理、4)洗浄、5)酸性条件下での
ソフトエッチング、6)洗浄、7)予備浴へのプレディ
ップ、8)アルカリ条件下での触媒核含有処理液の処理
(触媒付与処理)、9)洗浄、10)還元、11)洗
浄、という一連の工程などによって達成される。
いた油脂等を除去するために行われる。なお、酸性条件
下でのクリーナ処理を経ることによっても、基板表面に
マイナスの電荷が溜まることが確認されている。ソフト
エッチングは、金属面に付着していた油脂等を除去する
ために行われる。プレディップは、触媒核含有処理液へ
のソフトエッチング液の持ち込みを阻止するために行わ
れる。そして、前記還元工程を行うと、吸着された錯体
が分解される。
下に示す条件で行われることが好ましい。 (1)前記触媒核含有処理液は、上記のように貴金属イ
オンとアミノ系錯化剤とからなる錯体である必要があ
る。この場合、前記処理液は、Pdイオン及び2−アミ
ノピリジンからなる錯体を含有するアルカリ性溶液であ
ることが最も好ましい。その理由は、酸性領域では錯体
が形成されにくいため、Pd2+が凝集体として基板に付
着してしまうからである。また、アルカリ性の領域で
は、錯体は過度な錯化力であるため、後処理で錯化剤を
脱離させてPd0 を曝露させやすくなるからである。な
お、前記処理液の水素イオン濃度は、pH=10〜13
程度であることがよい。その理由は、pH<10では錯
体を形成しにくく、pH>13では錯化力が強すぎて付
与量が減少してしまううえ、錯化剤を除去できなくなる
からである。また、前記処理液中におけるPdイオンの
量は、0.08g/l〜0.2g/lであることがよ
い。その理由は、0.08g/l未満ではピール強度が
得られず、0.2g/lを越えると絶縁抵抗が低下して
しまうためである。前記処理液中における2−アミノピ
リジンの量は、1.5g/l〜2.5g/lであること
がよい。その理由は、1.5g/l未満の場合は錯化剤
が少なすぎてPd2+が安定して液中に存在できなくな
り、2.5g/lを越える場合は触媒付与量が低下して
しまうからである。
てアミノ系錯化剤が選択されるべき理由は、次のとおり
である。即ち、アミノ系錯化剤は、エポキシ樹脂等のよ
うな樹脂材料に対する親和性が高い反面、銅等のような
金属材料に対する親和性が低いからである。このため、
触媒核である錯体は、金属面に対して吸着されにくく、
逆に接着剤層の粗化面に対して選択的に吸着されやす
い。つまり、内層導体パターンとその上に形成される導
体パターンとの界面に吸着される触媒核の量が少なくな
るため、形成されるバイアホールの低抵抗化を図ること
ができる。
えば2−アミノピリジンが挙げられる。2−アミノピリ
ジンは、貴金属イオンと錯体を形成しやすく、アルカリ
水溶液によく溶けるからである。
Pdイオンを選択すべき理由は、無電解銅ニッケルめっ
きに対する触媒性が最も高いからである。貴金属イオン
としては、Pdイオンの他にも、Pt,Rh等の白金族
金属やAu,Ag等のイオンが選択可能である。
金属換算で1mmol/l 〜5mmol/lであることが好まし
い。この濃度が1mmol/l未満であると、必要とされる
処理時間が長くなるため生産上実用的でないからであ
る。一方、この濃度が5mmol/lを越えると、付与量が
多すぎて、表面抵抗値が低下してしまうからである。
0℃〜80℃であることが好ましい。この温度が10℃
未満であると、触媒核の拡散速度が小さくなる。このた
め、処理に要する時間が長くなったり、処理時間を長く
しても充分量の触媒核を付着させることができなくなる
等の不都合が生じる。一方、この温度が80℃を越える
場合、拡散速度の低下に関する問題は生じない反面、ヒ
ーター等による加熱が必要になる。従って、設備投資額
の増大によるコスト高につながるおそれがある。
間に行われる洗浄、特に触媒核含有処理液の処理後に行
われる洗浄は、流水浸漬、バブリング、超音波及びスプ
レーのうちのいずれかの方法によることが好ましい。ま
た、その際には10℃〜80℃,1分間の処理を3回繰
り返すことが好ましい。洗浄温度を前記範囲内に設定す
る理由は、10℃未満であると期待する効果が得られ
ず、80℃を越えると付与された触媒が基板から脱落す
るからである。
はpH7〜pH10の水溶液による洗浄を施した後に行
われることが好ましい。このように、中性または弱アル
カリ性の溶液で洗浄する理由は、粗化面に吸着しない余
分な触媒を除去しやすいからである。酸で洗浄すると、
Pd2+が凝集してしまい、基板に付着してしまう。
時間〜100回/時間の割合で循環攪拌している処理容
器中において行われることが好ましい。その理由は、循
環攪拌を行うと触媒が全体に行き渡りやすくなり、触媒
付与時間のよりいっそうの短縮につながるからである。
荷は、0.1dm2 /l〜10dm 2 /lに設定される
ことが好ましい。浴負荷が0.1dm2 /l未満である
と、生産性が悪くなるからである。一方、浴負荷が10
dm2 /lを越えると、液循環が悪くなり、触媒付与量
のばらつきが大きくなるからである。
ための乾燥温度は40℃〜200℃に設定されることが
好ましい。その理由は、乾燥温度が40℃未満であると
触媒核の固定化状態が不安定となり、乾燥温度が200
℃を越えると基板の耐熱温度を超えてしまうからであ
る。
を吸着させる力が弱くなり、触媒付与時間の短縮化を充
分に図ることができなくなるので、粗化処理及びクリー
ナ処理で帯電量を増加せしめることが望ましい。
の表面にフィルム状のレジストを配置し、加圧・加熱条
件下でそのレジストをラミネートする。レジストが感光
性樹脂組成物からなる場合には、次いで露光・現像、U
Vキュアー及び熱処理を施すことによって、前記レジス
トをパターン状にする。その後、従来公知の手法により
無電解銅めっき浴等を用いた無電解めっきを施すことに
よって、レジスト非形成部分に導体パターンを形成す
る。本発明のプリント配線板は、以上のようにして製造
される。
ト配線板は、少なくとも一方の基板表面に設けた接着剤
層の粗化面に付与された触媒核を介して、無電解めっき
による導体パターンが形成されてなる。そして、前記触
媒核は貴金属イオンとアミノ系錯化剤とからなり、その
付与量は貴金属換算で前記基板の投影面積に対して1.
0μg/cm2 〜5.0μg/cm2 になっている。ま
た、上述したように、このように製造されたプリント配
線板の導体パターンには、優れた密着性と絶縁性とが確
保されている。よって、前記プリント配線板は、高い信
頼性を備えたものとなる。
具体化した実施例を詳細に説明するにあたり、まずベス
トモードであるサンプル1の作製手順について述べる。
ェル製)60重量部、フェノールノボラック型エポキシ
樹脂(油化シェル製)40重量部、イミダゾール系硬化
剤(四国化成製)5重量部、エポキシ樹脂微粉末(東レ
製)を平均粒径5.5μmのものを25重量部,平均粒
径0.5μmのものを10重量部、及び表面調整剤(サ
ンノプコ製)を混合した後、酢酸−n−ブトキシエチル
10重量部を添加しながら3本ローラーにて混練し、接
着剤溶液を調製した。
バフ研磨したガラスエポキシ樹脂基板上に、前記工程
(1)で調製した接着剤溶液をロールコーター(大日本
スクリーン製)により塗布した。そして、このように塗
布された接着剤溶液を、80℃で3時間、100℃で1
時間、120℃で3時間、150℃で15時間熱処理し
た。この処理により接着剤溶液を硬化させ、60μmの
接着剤層を形成した。
を、粗化剤である70℃のクロム酸水溶液(CrO3 ,
800 g/l)に30分間浸漬することによって、接着剤
層の表面を粗化した。接着剤層の表面の粗さ(Rmax )
を、表面粗さ計(東京精密製)を用いJIS B 06
01に準拠して測定したところ、Rmax =10±2μm
(6点平均)であった。
以下の1)〜11)の手順によって活性化処理した。 1)アルカリ条件下でのクリーナ処理: 商品名「クリ
ーナセキュリガントHC−F45」(アトテック ジャ
パン 株式会社製)を85ml/l、NaOHを20g
/l含む処理液に、前記基板を60℃,5分間浸漬し
た。
分浸漬することを3回繰り返した。 3)酸性条件下でのクリーナ処理: 商品名「クリーナ
セキュリガント HC−F45」(アトテック ジャパ
ン 株式会社製)を85ml/l、H2 SO4(98
%)を20ml/l含む35℃の処理液に、前記基板を
浸漬した。なお、前記処理液への基板の浸漬時間は、5
分に設定することとした。
分浸漬することを3回繰り返した。 5)ソフトエッチング: 過硫酸ナトリウムを150g
/l、H2 SO4 (98%)を100ml/l含むソフ
トエッチング液に、前記基板を30℃,1分間浸漬し
た。
分浸漬することを3回繰り返した。 7)プレディップ: 商品名「プレディップネオガント
B」(アトテックジャパン 株式会社製)を20ml
/l、H2 SO4 (98%)を1ml/l含む処理液
に、前記基板を室温で1分間浸漬した。
l、2−アミノピリジンを2.0g/l、NaOHを4
g/l、H3 BO3 を5g/l含む、pH=10.5〜
11.5の触媒核含有処理液を作製した。本実施例にお
いては、具体的にはアトテック ジャパン 株式会社製
の商品名「アクチベーターネオガント834コンク」を
使用し、それにNaOHを混ぜることによって、前記処
理液を作製した。そして、この処理液に前記基板を35
℃,5分間浸漬した。また、この処理において、処理浴
の循環攪拌は1回/時間とし、浴負荷は5dm2 /lと
し、触媒核の大きさ(平均直径)は10Åとした(表1
参照)。そして、前記浸漬処理の後に150℃で乾燥す
ることにより、接着剤層に触媒を固定化した。なお、触
媒付与に要する時間が5分程度でよいことから、粗化面
表面がマイナスに帯電していることが確認される。
分浸漬することを3回繰り返した。 10)還元: 商品名「リデューサーネオガント W
A」(アトテック ジャパン 株式会社製)を5ml/
l、H3 BO3 を5g/l含む処理液に、前記基板を3
0℃,5分間浸漬した。
1分浸漬することを3回繰り返した。 以上の各工程を実施することにより、粗化された接着剤
層に対して触媒核を付与しかつ固定化させた。
基板上に付与されたPd量を、以下の方法に従って測定
した。即ち、.Pdを吸着した5cm×5cmの基板3枚
をビーカー中に投入し、6N塩酸(関東化学製)20m
lを加えた。.2時間放置した後、ビーカー中に還元
溶液(アスコルビン酸25g+塩酸ヒドロキシルアミン
10g/100l)20mlを添加し、次いで10%ヨ
ウ化カリウム(関東化学製)10mlを添加し、さらに
0.5%亜硫酸ナトリウム(関東化学製)1mlを添加
することによって、最終的に100mlに調整した。
.100mlに調整された前記溶液の吸光度を測定し
た。そして、あらかじめPd換算で1mg/l〜10m
g/lに調整されている溶液の吸光度を測定することに
よって作成された検量線をもとにして、前記測定結果か
らPdの濃度を算出した。その結果、Pdの付与量は
1.5μg/cm2 であった(表1参照)。つまり、活性
化処理における触媒核含有処理液への浸漬時間が5分と
いう極めて短い時間であっても、充分量のPdが確実に
付与されていることがわかった。
理を行った基板上に、以下の方法によってめっきレジス
ト(サンノプコ製)を形成した。即ち、.フィルム状
のフォトレジストを所定の条件(ラミネート圧3kg,
温度100℃)で基板にラミネートした。.レジスト
がラミネートされた基板に対する、紫外線露光(露光
量:100mj/cm2 )、熱処理(80℃,5分)、現
像(20℃,120秒)及び熱処理(80℃,5分)に
よって、レジストパターンを形成した。.レジストパ
ターンが形成された基板を、紫外線で露光(露光量:6
J/cm2 )しかつ熱処理(120℃,30分)すること
によって、レジストを硬化させた。
分)に1回浸漬した後、常法により以下に示す組成の無
電解銅めっき浴に8時間浸漬した。その結果、レジスト
非形成部分に厚さ20μmの無電解銅めっきを析出させ
た。以上のようにして、図1に示すような導体パターン
を備えるサンプル1のプリント配線板を製造した。
ついて、パターン間の絶縁抵抗及び導体回路のピー
ル強度を以下のようにして測定した。
は、L/S=25μm/25μmのくし歯パターン2を
用いた(図1参照)。そして、基板を温度・湿度が一定
(85℃,85%)に保たれた恒温槽内に載置し、前記
くし歯パターン2に一定電圧(24V)を印加した状態
で長時間放置した。この後、1000時間が経過した後
にパターン間の絶縁抵抗(Ω)を測定した。導体−接
着剤層間のピール強度(kg/cm )の測定は、前記くし歯
パターン2に接続された測定端子接続用パッド1の中央
部に銅線をはんだ付けし、その銅線を垂直方向に引っ張
ることによって行った。その結果、ピール強度は1.7
kg/cm , パターン間絶縁性はL/S=25μm/25μ
mで1.7×109 Ωであった。
プル1の導体パターンには、触媒付与処理が5分間とい
う極めて短い時間であるにもかかわらず、好適な絶縁性
及びピール強度が確保されていたことがわかった。ちな
みに、このような作製方法を採用した場合、触媒核含有
処理液の処理時間を3分に短縮したときでも、同等の結
果を得ることができた。
処理濃度が低い場合)上記工程(4)において、触媒核
含有処理液の濃度をPd換算で0.1 mmol/l に設定し
て触媒核の付与を行ったこと以外については、サンプル
1の作製手法に準拠して、サンプル2の作製を行った。
触媒付与量は0.005μg/cm2 という低い値になっ
た。ところが、無電解めっきの析出が不充分であったた
め、回路を形成することができなかった。よって、ピー
ル強度も絶縁抵抗もを測定不可能であった。なお、この
条件設定でサンプル1と同等のプリント配線板を作製す
るためには、触媒核含有処理液の処理を少なくとも60
分程度行う必要があった。
処理濃度が高い場合)上記工程(4)において、触媒核
含有処理液の濃度をPd換算で6.0 mmol/に設定して
触媒核の付与を行ったこと以外については、サンプル1
の作製手法に準拠して、サンプル3の作製を行った。し
かし、この処理液は、濃度が高いため絶縁抵抗が低くな
ってしまう。また、触媒核が多すぎるため活性度が非常
に高くなり、荒れためっき表面になってしまう。
処理温度が低い場合)上記工程(4)において、触媒核
含有処理液の処理温度を1℃という低い値に設定したこ
と以外については、サンプル1の作製手法に準拠して、
サンプル4の作製を行った。触媒付与量は0.005μ
g/cm2 という低い値になった。ところが、この条件設
定では無電解めっきの析出が不充分であったため、回路
を形成することができなかった。よって、ピール強度も
絶縁抵抗もを測定不可能であった。
処理温度が高い場合)上記工程(4)において、触媒核
含有処理液の処理温度を85℃という高い値に設定した
こと以外については、サンプル1の作製手法に準拠し
て、サンプル5の作製を行った。触媒付与量は、20μ
g/cm2 という、好適範囲よりも高い値になった。この
場合、めっき表面が荒れてしまい、強度の極めて低いめ
っき膜となったため、ピール強度の測定は不可能であっ
た。L/S=25μm/25μmのときのパターン間絶
縁性は106 Ωであった。なお、このサンプル5を作製
する場合には、触媒核含有処理液をヒーター等により加
熱することが必須であり、そのためには設備投資が必要
であった。
の水洗を行わない場合)上記工程(4)において、ソフ
トエッチング後の水洗を行わないこと以外については、
サンプル1の作製手法に準拠して、サンプル6の作製を
行った。そして、上記サンプル1のときと同様に、パタ
ーン間の絶縁抵抗及び導体回路のピール強度を測定し
た。その結果、ピール強度は1.6kg/cm , L/S=2
5μm/25μmのときのパターン間絶縁性は1.1×
1010Ωであった。なお、このサンプル6の作製方法に
よると、内層銅導体との未密着という問題が見られた。
漬後の水洗を行わない場合)上記工程(4)において、
触媒核含有処理液の浸漬後に水洗を行わないこと以外に
ついては、サンプル1の作製手法に準拠して、サンプル
7の作製を行った。そして、上記サンプル1のときと同
様に、パターン間の絶縁抵抗及び導体回路のピール強度
を測定した。ところが、無電解銅めっきを行ったとこ
ろ、レジスト上にめっきが析出してしまい、パターン間
でショートが発生した。よって、このサンプル7につい
ては、絶縁抵抗の測定は不可能であった。ピール強度は
1.4kg/cm であった。
ない場合)上記工程(4)において、触媒核含有処理液
の攪拌条件を0回/時間に設定すること、即ち攪拌を全
く行わないこと以外については、サンプル1の作製手法
に準拠して、サンプル8の作製を行った。そして、上記
サンプル1のときと同様に、パターン間の絶縁抵抗及び
導体回路のピール強度を測定した。その結果、ピール強
度は1.5kg/cm , L/S=25μm/25μmのとき
のパターン間絶縁性は9.2×109 Ωであった。な
お、この条件設定でサンプル1と同等のプリント配線板
を作製するためには、触媒核含有処理液の処理を20分
〜30分程度行う必要があった。
多い場合)上記工程(4)において、触媒核含有処理液
の攪拌条件を200回/時間に設定すること以外につい
ては、サンプル1の作製手法に準拠して、サンプル9の
作製を行った。そして、上記サンプル1のときと同様
に、パターン間の絶縁抵抗及び導体回路のピール強度を
測定した。その結果、ピール強度は1.6kg/cm , L/
S=25μm/25μmのときのパターン間絶縁性は
9.7×109 Ωであった。なお、この条件設定によっ
て得られるサンプル9の性能は、前記サンプル1の性能
と殆ど変わらなかった。むしろ、ポンプを大きくする必
要があるため設備コストがかかるという欠点があった。
合)上記工程(4)において、触媒核含有処理液の浴負
荷を0.05dm2 /lに設定すること以外について
は、サンプル1の作製手法に準拠して、サンプル10の
作製を行った。そして、上記サンプル1のときと同様
に、パターン間の絶縁抵抗及び導体回路のピール強度を
測定した。その結果、ピール強度は1.5kg/cm, L/
S=25μm/25μmのときのパターン間絶縁性は
2.0×1010Ωであった。なお、この条件設定による
とサンプル1と同等のものが得られる反面、生産性が悪
く実用的でなかった。
合)上記工程(4)において、触媒核含有処理液の浴負
荷を200dm2 /lに設定すること以外についてはサ
ンプル1の作製手法に準拠して、サンプル11の作製を
行った。触媒付与量は0.005μg/cm2 であった。
ところが、無電解めっきの析出が不充分であったため、
回路を形成することができなかった。よって、ピール強
度も絶縁抵抗も測定不可能であった。なお、この条件設
定でサンプル1と同等のプリント配線板を作製するため
には、触媒核含有処理液の処理を30分程度行う必要が
あった。
合)上記工程(4)において、触媒核含有処理液浸漬後
における乾燥の際の温度を30℃にすること以外につい
ては、サンプル1の作製手法に準拠して、サンプル12
の作製を行った。そして、上記サンプル1のときと同様
に、パターン間の絶縁抵抗及び導体回路のピール強度を
測定した。ところが、無電解銅めっきを行ったところ、
レジスト上にめっきが析出してしまい、パターン間でシ
ョートが発生した。よって、このサンプル12について
は、絶縁抵抗の測定は不可能であった。ピール強度は
1.0kg/cm であった。
合)上記工程(4)において、触媒核含有処理液浸漬後
における乾燥の際の温度を250℃にすること以外につ
いては、サンプル1の作製手法に準拠して、サンプル1
3の作製を行った。ところが、この条件設定であると乾
燥時の高熱により基板が燃えてしまい、結局は回路形成
が不可能であった。よって、ピール強度も絶縁抵抗も測
定することができなかった。
触媒核を使用した場合(1) )サンプル14の作製におい
ては、サンプル1の工程(1)〜工程(3)を実施した
後、以下のような手順によって基板上の粗化面を活性化
処理した。
レイ社製)に50℃,5分間浸漬した。2)前記基板を
25℃,1分で3回水洗した。3)親和液(シプレイ社
製)に、前記基板を25℃,2分間浸漬した。4)前記
基板を25℃,1分で3回水洗した。5)前記基板を銅
箔エッチング液(三菱ガス化学製)に25℃,2分間浸
漬した。6)前記基板を25℃,1分で3回水洗した。
7)銅箔表面洗浄液(関東化学製)に、前記基板を25
℃,2分間浸漬した。8)前記基板を25℃,1分で3
回水洗した。9)Pdコロイド触媒付与液(戸田工業
製,水系のスーパーモナパラジウムコロイド,濃度:P
d換算で2.5mmol/l )に、前記基板を浸漬した。浸漬温
度及び浸漬温度は、サンプル1の作製のときと同じく、
35℃,5分間に設定した。この処理において、処理浴
の循環攪拌は1回/時間とし、浴負荷は5dm2 /lと
し、触媒核の大きさ(平均直径)は30Åとした。そし
て、前記浸漬処理の後に150℃で乾燥することによ
り、接着剤層に触媒を固定化した。10)前記基板を2
5℃,1分で3回水洗した。
後、サンプル1の工程(5)の手法に準じて、基板に付
与されたPd量を測定した。その結果、Pd量は0.1
5μg/cm2 という極めて低い値であった。即ち、電荷
を持たないこの触媒液の場合、5分間という短い処理時
間では充分量のPdを付与することができなかった。そ
して、この後に無電解めっきを実施したところ、めっき
の析出が不充分であったため、結局は回路を形成するこ
とができなかった。よって、ピール強度も絶縁抵抗も測
定不可能であった。
触媒核を使用した場合(2) )前記サンプル14の工程
(4)において、Pdコロイド触媒付与液の処理時間を
60分間に設定すること以外については、同サンプル1
4の作製手法に準拠した。上記のような条件設定による
と、触媒付与量は2.0μg/cm2 であった。このた
め、無電解めっきを実施することができ、最終的に回路
形成を行うことが可能であった。そして、上記サンプル
1のときと同様に、パターン間の絶縁抵抗及び導体回路
のピール強度を測定した。その結果、ピール強度は1.
7kg/cm ,L/S=25μm/25μmのときのパター
ン間絶縁性は1.2×1010Ωであった。なお、この条
件設定によると、活性化処理における触媒液の処理時間
に10倍以上の長い時間を要することから、サンプル1
の作製のときに比較して生産性が悪く実用的でなかっ
た。
ド触媒を使用した場合)サンプル16の作製において
は、サンプル1の工程(1)〜工程(3)を実施した
後、以下のような手順によって基板の粗化面を活性化処
理した。
レイ社製)に50℃,5分間浸漬した。2)前記基板を
25℃,1分で3回水洗した。3)親和液(シプレイ社
製)に、前記基板を25℃,2分間浸漬した。4)前記
基板を25℃,1分で3回水洗した。5)前記基板を銅
箔エッチング液(三菱ガス化学製)に25℃,2分間浸
漬した。6)前記基板を25℃,1分で3回水洗した。
7)銅箔表面洗浄液(関東化学製)に、前記基板を25
℃,2分間浸漬した。8)前記基板を25℃,1分で3
回水洗した。9)Pd−Snコロイド触媒付与液(シプ
レイ社製、濃度:Pd換算で5.0 mmol/l )に、前記
基板を浸漬した。浸漬温度及び浸漬温度は、サンプル1
の作製のときと同じく、35℃,5分間に設定した。こ
の処理において、処理浴の循環攪拌は1回/時間とし、
浴負荷は5dm2 /lとし、触媒核の大きさ(平均直
径)は500Åとした。そして、前記浸漬処理の後に1
50℃で乾燥することにより、接着剤層に触媒を固定化
した。10)前記基板を25℃,1分で3回水洗した。
11)前記基板を活性化液(シプレイ社製)に25℃,
3分間浸漬した。12)前記基板を25℃,1分で3回
水洗した。
的にはサンプル1の作製手法に従った。なお、活性化処
理の後に基板に付与されたPd量を測定したところ、そ
の値は7.0μg/cm2 であった。また、上記サンプル
1のときと同様に、パターン間の絶縁抵抗及び導体回路
のピール強度を測定した。その結果、ピール強度は1.
4kg/cm , L/S=25μm/25μmのときのパター
ン間絶縁性は1.2×105 Ωであった。つまり、この
ような作製方法では、触媒付与時間をそれほど長く設定
する必要はない反面、サンプル1に匹敵する好適な絶縁
性及びピール強度を確保することができなかった。よっ
て、得られたサンプル16のプリント配線板は、サンプ
ル1よりも信頼性に劣るものとなっていた。
ることはなく、例えば次のように変更することが可能で
ある。 (1)クロム酸以外の粗化剤として、例えばクロム酸塩
や過マンガン酸塩等を使用してもよい。
えば感光性ポリイミド樹脂や感光性BT樹脂等を使用し
て接着剤層を形成することも可能である。また、これら
の樹脂は、必ずしも感光性を有するものでなくてもよ
い。
的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握
される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1)基板表面に形成された接着剤層に触媒核含有処理
液を処理することによって、前記接着剤層に触媒核を付
与する方法であって、前記触媒核としてプラスまたはマ
イナスのいずれかに帯電したものを選択するとともに、
前記触媒核付与処理液の処理の前までに、前記基板表面
を前記触媒核の持つ電荷と異なる符号の電荷に帯電させ
ておく、プリント配線板製造時の触媒核付与方法。この
方法であると、短時間で触媒核を付与することができ
る。
理における前記処理液の処理濃度は貴金属換算で1mm
ol/l〜5mmol/lであること。この方法である
と、触媒核付与処理に要する時間の短縮化を図ることが
できる。
理における前記処理液の処理温度は10℃〜80℃であ
ること。この方法であると、触媒核付与処理に要する時
間の短縮化を図りつつ、設備コストの増大を防止でき
る。
理における前記処理液の処理は、1回/時間〜100回
/時間の割合で前記処理液が循環攪拌されている処理容
器中にて行われること。この方法であると、触媒核付与
処理に要する時間の短縮化を図りつつ、設備コストの増
大を防止できる。
語を次のように定義する。 「貴金属イオン: 白金族金属であるパラジウム、白
金、ロジウム等のイオンをいうほか、例えば金イオンや
銀イオン等をいう。」
載の発明によれば、導体パターンの密着性及び絶縁性を
維持しつつ触媒付与工程の時間短縮化を図ることができ
るプリント配線板の製造方法を提供することができる。
ンを示す概略図。
Claims (3)
- 【請求項1】少なくとも一方の基板表面に接着剤層を形
成し、この接着剤層の表面を粗化し、この粗化された接
着剤層の表面をマイナスに帯電させた後、触媒核含有処
理液にて活性化処理を行い、次いで無電解めっきを施す
ことによって導体パターンを形成するプリント配線板の
製造方法において、 前記触媒核として貴金属イオンとアミノ系錯化剤とから
なる錯体を用いるとともに、前記触媒核の付与量を貴金
属換算で下記式を満足するように制御するプリント配線
板の製造方法。 1.0μg/cm2≦(CV/A)≦5.0μg/cm2 CV:貴金属換算の触媒量(μg) A :基板の投影面積(粗化前の面積,cm2) - 【請求項2】前記アミノ系錯化剤は、2−アミノピリジ
ンである請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。 - 【請求項3】前記触媒核含有処理液は、パラジウムイオ
ン及び2−アミノピリジンを含有するアルカリ性溶液で
ある請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
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