JP3223814B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

多層プリント配線板の製造方法

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  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非貫通接続穴また
は貫通接続穴を有する多層プリント配線板をアディティ
ブ法によって製造する方法に関し、特に非貫通接続穴を
介して内層回路と外層回路との接続部または貫通接続穴
を介して内層回路と外層回路との接続部の製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の多層プリント配線板を
アディティブ法によって製造する場合には、非貫通穴お
よび貫通穴を穿孔した後、無電解めっきによって外層回
路、非貫通接続穴および貫通接続穴を形成し、貫通接続
穴および非貫通接続穴を介して内層回路と外層回路とを
接続している。このアディティブ法では、無電解めっき
によって析出される導体が基板の表面に密着よく形成す
るために、基板に形成した接着剤層の粗面化処理、中和
処理を行うが、これら処理によって発生する接着剤残渣
を除去する処理を無電解めっきの処理工程の前で行って
いる。このため、これらの処理間に行う水洗時や処理槽
間を移動する際に、貫通穴あるいは非貫通穴に露呈して
いる内層回路の導体の表面に酸化被膜が生成される。こ
のように酸化被膜が生成されると、無電解めっきの処理
を行う際にこの酸化被膜が酸化銅等の酸化金属に変わ
り、これが厚い酸化被膜を形成するので、内層回路の導
体の表面と貫通接続穴あるいは非貫通接続穴を形成する
導体との密着性が低下する。
【0003】したがって、内層回路の導体の表面と貫通
接続穴あるいは非貫通接続穴を形成する導体との密着性
を向上させて接続不良を低減するために、貫通穴あるい
は非貫通穴に露呈している内層回路の表面に形成された
酸化被膜を除去する必要がある。従来においては、過硫
酸アンモニウム溶液によってソフトエッチングを行い、
希硫酸溶液で活性化処理をした後に、無電解銅めっき処
理に用いられるシアン化合物を含有した無電解銅めっき
液からホルマリンを除いた組成の液に常温で数分間浸漬
してから無電解めっき処理を行っている。シアン化合物
は、金属とキレート作用があり、このため内層回路の導
体の表面の酸化被膜が除去され、かつ酸化被膜を形成す
る水洗を行うことなく次に無電解めっき液で処理しても
めっきの特性に悪影響を及ぼすことがないので、水洗に
よって再び酸化被膜が生成されることもなく、酸化被膜
による密着性の低下はなくなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シアン
化合物を含有した無電解銅めっき液からホルマリンを除
いた組成の液による処理では、内層回路の表面の酸化被
膜の除去と同時に、非貫通穴あるいは貫通穴の壁面に付
与しためっき触媒であるパラジウムがシアンと反応し溶
解するために、無電解銅めっきの処理の際に非貫通穴あ
るいは貫通穴の銅めっきの析出量が低下するといった欠
点があった。また、シアン化合物は有害物質のため、作
業環境やあるいは廃液処理等において問題があった。
【0005】したがって、本発明は上記した従来の問題
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、内層回路の導体と貫通接続穴あるいは非貫通接続穴
の導体との密着性を向上させ接続不良の低減を図った多
層プリント配線板の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法は、レ
ーザ光によって穿孔した非貫通穴に無電解めっき処理に
よって内層回路と外層回路とを接続する非貫通接続穴を
形成する多層プリント配線板の製造方法において、前記
無電解めっき処理工程の前にエチレンジアミン四酢酸
(以下、EDTAと称する。)を含むPH4〜9の水溶液
に浸漬する工程を設け、無電解めっき処理工程のめっき
液に37%の濃度のホルマリンを3.5ml/l以上混
合させたものである。EDTAは亜酸化銅や酸化銅等の
酸化被膜をキレート溶解して活性な金属銅に還元する作
用がある。したがって、希硫酸溶液による活性化処理後
の水洗中で内層回路導体表面に生成された酸化被膜が除
去される。また、EDTAは無電解銅めっき液中の銅イ
オンの錯化剤として含まれている成分であるため、処理
後水洗を行わずに無電解めっき処理を行っても問題がな
いので、水洗工程が不要となり酸化被膜の生成が行われ
ない。パラジウムを触媒としてホルマリン自体の酸化作
用によりめっき銅の析出が行なわれる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は本発明に係る多層プリント配
線板の製造方法を示す断面図である。同図(a)におい
て、符号2で示すものは、めっき触媒入りガラスエポキ
シ樹脂からなる銅張積層板であって、上下の表面に接着
された銅箔にエッチングを施すことによって内層回路3
a,3bが形成される。
【0008】同図(b)において、銅張積層板2の上下
および内層回路3a,3bの上下にプライマー層4、絶
縁樹脂層5および接着剤層6を形成する。次に、同図
(c)に示すように、短パルスCO2 レーザのビーム光
を接着剤層6側から内層回路3a方向に照射して、接着
剤層6、絶縁樹脂層5およびプライマー層4を貫通する
非貫通穴7を凹設するとともに、ドリルを用いて貫通穴
8を穿孔する。
【0009】次に、同図(d)に示すように、スミア処
理、増感処理を行い、接着剤層6上にエポキシ樹脂から
なるめっきレジスト9を塗布するかあるいは感光性ドラ
イフィルムレジスト9をラミネートし、粗化処理、中和
処理を行い、接着剤層6の粗面化を行う。そして、過硫
酸アンモニウム(150g/l) にてソフトエッチング処
理を行い、希硫酸(10%H2SO4)で活性化処理を行
う。しかる後に、30g/l のエチレンジアミン四酢酸
(以下、EDTAと称する。)と、1g/l の界面活性剤
を含有するPH5で温度60℃の水溶液に5分間浸漬する
ことによって、内層回路3a,3bの導体の表面の酸化
被膜の除去と防錆処理が施される。
【0010】このとき、EDTAの水溶液のPHが4より
低い場合には、EDTAが結晶化しやすく沈殿し、PH9
より高いと酸化被膜除去作用が低くなるので、EDTA
の水溶液のPHは4〜9であることが望ましい。また、水
溶液中に界面活性剤を添加したことにより、水溶液中の
表面張力が低下し、水溶液の非貫通穴7および貫通穴8
への濡れ性が向上し、水溶液の温度を40〜60℃の間
に設定することにより、キレート溶解反応が促進され、
このため酸化被膜の除去が容易となる。
【0011】さらに、酸化被膜の除去処理と防錆処理が
終了後は、内層回路3a,3bの表面にEDTAおよび
界面活性剤が吸着した状態となっているために、次の処
理工程の無電解銅めっき処理のめっき槽への移送の際
に、活性化された内層回路3a,3bの導体の表面と大
気との接触が遮断されるので、酸化被膜が生成されるよ
うなことはない。その後、表1に示す組成の無電解銅め
っき液によって厚さ30μmの銅めっきを析出させて非
貫通接続穴10、貫通接続穴11および外層回路12を
形成する。この無電解銅めっき処理において、活性化さ
れた内層回路3a,4aの導体の表面で銅めっき反応が
開始されるのに要する時間が長くなると、再び酸化被膜
が生成するといった問題が発生する。
【0012】したがって、内層回路3a,3bの導体の
表面に酸化被膜が生成する時間よりも、めっき反応が開
始するまでの時間を短くするように管理しなければなら
ない。これは、還元剤のホルマリン酸化反応が無電解銅
めっき反応における律速反応であるため、ホルマリン濃
度と無電解銅めっき液のPHをある一定量以上に管理する
ことによって解決される。逆に無電解銅めっき液中のホ
ルマリンの濃度が3.5ml/l以下の場合には、酸化被膜
が生成され内層回路3a,3bの導体と非貫通接続穴1
0、貫通接続穴11のめっき導体との密着性が低下す
る。また、ホルマリンの濃度が5.0ml/l以上になる
と、銅めっきの異常析出が発生しやすく、銅めっきが不
要なレジスト部分まで析出するおそれがあるので、ホル
マリンの濃度は5.0ml/l以下とするのが望ましい。
【0013】上述した表1に示す組成の無電解銅めっき
液によって厚さ30μmの銅めっきを析出させて非貫通
接続穴10、貫通接続穴11および外層回路12を形成
する方法を実施例1とし、この実施例1において表1に
おけるホルマリンの濃度を3.0ml/l した方法を実施
例2とする。また、比較として、上述した実施例1にお
けるEDTAの水溶液の代わりにシアン化合物を含有し
た表2に示す組成の水溶液によって5分間浸漬した後、
表1に示す組成の無電解銅めっき処理により形成する方
法を従来例とする。これら実施例1,2および従来例に
ついて、貫通穴8への銅めっきの析出性の評価、熱衝撃
試験による内層回路3aの導体の表面と非貫通接続穴1
0のめっき導体との密着を評価し比較した。
【0014】銅めっきの析出性は、無電解銅めっき処理
を3時間および5時間行った基板の非貫通接続穴10と
内層回路3aとの接続部をほぼ垂直に切断して金属顕微
鏡により評価した。内層回路3aの導体の表面と非貫通
接続穴10のめっき導体との密着性は、30μmの厚さ
までめっき銅を析出したサンプルについて熱衝撃(オイ
ル槽260℃、5秒→水洗槽、→5秒水切槽、5秒を1
サイクルとする。)試験を行い、10サイクル毎にサン
プルをエポキシ樹脂で注型して研磨、エッチング後、内
層回路3aの導体の表面と非貫通接続穴10のめっき導
体との接続部を金属顕微鏡観察によって評価した。表3
はその評価結果であって、この評価結果から従来例では
めっきの析出性にむらが発生する。これは前述したよう
にめっき触媒であるパラジウムがシアンと反応し溶解す
るためにめっきの析出性が劣化することに起因している
ものと考えられる。また、実施例2では、非貫通接続穴
と内層回路との密着性に問題があることがわかる。これ
は、ホルマリンの濃度を3.5ml/l以下としたことによ
り、ホルマリンの還元剤としての機能が低下するため
に、内層回路3aの表面へのめっきの析出量が充分行わ
れないためと考えられる。
【0015】
【表1】
【表2】
【表3】 (備考)(1)貫通接続穴11の銅めっき析出性の評価基準 ○:析出良好(ほぼ均一に析出) △:析出劣る(ややムラに析出) ×:析出悪い(ムラに析出) (2)内層回路3aの導体の表面と非貫通接続穴10のめっき導体との 密着性の評価基準 OK:接続部に異常なし NG:接続部に異常有り(断線、クラック)
【0016】
【実施例】スミア処理は、38℃の無水クロム酸950
g/lで18分間行う。粗化処理は、36℃のクロム酸
20g/lで5分間行う。中和処理は、1%酸性亜硫酸
ソーダを用いる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、無
電解めっき処理工程の前にエチレンジアミン四酢酸を含
むPH4〜9の水溶液に浸漬したことにより、内層回路の
導体の表面の酸化被膜の除去と防錆処理が施されるの
で、内層回路の表面へのめっきの析出性が向上する。ま
た、無電解めっき処理工程のめっき液に37%の濃度が
3.5ml/l 以上のホルマリンを混合させたことによ
り、内層回路の表面へのめっきの析出量が充分となり、
内層回路の導体と貫通接続穴あるいは非貫通接続穴の導
体との密着性が向上し接続不良の低減が図られる。
【0018】また、本発明によれば、エチレンジアミン
四酢酸の処理液に界面活性剤を添加したことにより、水
溶液中の表面張力が低下し、水溶液の非貫通穴および貫
通穴への濡れ性が向上し、水溶液の温度を40〜60℃
の間に設定することにより、キレート溶解反応が促進さ
れ、このため酸化被膜の除去が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る多層プリント配線板の製造方法
を示した断面図である。
【符号の説明】
3a,3b…内層回路、7…非貫通穴、8…貫通穴、1
0…非貫通接続穴、11…貫通接続穴、12…外層回
路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内層回路と外層回路とを備え、貫通穴ま
    たは非貫通穴に無電解めっき処理を施すことにより貫通
    接続穴または非貫通接続穴を形成する多層プリント配線
    板の製造方法において、前記無電解めっき処理工程の前
    にエチレンジアミン四酢酸を含むPH4〜9の水溶液に浸
    漬し、無電解めっき処理工程のめっき液に3.5ml/l
    以上のホルマリンを混合させたことを特徴とする多層プ
    リント配線板の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の多層プリント配線板の製
    造方法において、エチレンジアミン四酢酸の処理液に界
    面活性剤を添加し、処理液を40〜60℃としたことを
    特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
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CN101977486B (zh) * 2010-10-29 2012-02-29 东莞红板多层线路板有限公司 线路板的过孔制作方法
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