JP3237410B2 - 内層用配線板の銅回路の処理方法 - Google Patents

内層用配線板の銅回路の処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多層プリント配線板の製
造に用いられる内層用配線板の銅回路の処理方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器、電気機器に多層プリント配線
板は、例えば、片面乃至両面に銅回路を形成した内層用
配線板にプリプレグを介して外層用配線板、又は銅箔を
重ね、加熱加圧することによって製造される。
【0003】この多層プリント配線板にあっては、上記
内層用配線板に形成された銅回路とプリプレグの接着性
の確保とハローイング現象を防止する必要性から、上記
銅回路に酸化処理を施し、銅酸化膜を形成した後に、希
硫酸、エチレンジアミン四酢酸等のキレート、及び脂肪
族のアルコールを含む酸性溶液に浸漬し、銅酸化膜中の
酸化第二銅の皮膜を除去する処理が知られている。しか
し、この処理を施した銅回路は処理毎に、スジ状や斑点
状の色むらが発生する問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、内層用
配線板の銅回路に酸化処理を施し、銅酸化膜を形成した
後に、希硫酸、及び、キレートを含有する酸性溶液に浸
漬する内層用配線板の銅回路の処理方法であって、外観
が良好な内層用配線板の銅回路の処理方法を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
内層用配線板の銅回路の処理方法は、内層用配線板の銅
回路に酸化処理を施し、銅酸化膜を形成した後に、希硫
酸、及び、キレートを含有する酸性溶液に浸漬する内層
用配線板の銅回路の処理方法であって、上記酸性溶液
が、銅酸化膜中の酸化第二銅の皮膜を除去して、除去し
た第二銅の銅イオンが銅回路に再付着するのを防ぐもの
であり、上記酸性溶液のpHが3.0〜4.0であり、
且つ、上記酸性溶液中の銅イオン濃度が0.8g/リッ
トル〜12g/リットルの範囲であることを特徴とす
る。
【0006】本発明の請求項2に係る内層用配線板の銅
回路の処理方法は、請求項1記載の内層用配線板の銅回
路の処理方法において、上記酸性溶液に浸漬した後に、
pH4.5〜5.5の範囲のキレート含有液に浸漬洗浄
することを特徴とする。
【0007】本発明の請求項3に係る内層用配線板の銅
回路の処理方法は、請求項1又は請求項2記載の内層用
配線板の銅回路の処理方法において、上記内層用配線板
の銅回路に酸化処理を施す前処理として、この内層用配
線板の銅回路に塩化第二銅含有水溶液で第1のソフトエ
ッチングをした後に、硫酸と硫酸アンモニウムの水溶
液、及び、硫酸と過酸化水素の水溶液のどちらかの液で
第2のソフトエッチングで処理することを特徴とする。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明は
内層用配線板の銅回路に酸化処理を施し、銅酸化膜を形
成した後に、希硫酸、及び、キレートを含有する酸性溶
液に浸漬する内層用配線板の銅回路の処理方法に関する
ものである。
【0009】本発明に用いる内層用配線板は、表面に銅
回路が形成されている。上記内層用配線板としては、例
えば、銅箔を張ったガラス基材のエポキシ樹脂積層板、
ガラスポリイミド樹脂積層板、不飽和ポリエステル樹脂
積層板、フッ素樹脂積層板、及びこれら樹脂の変性樹脂
積層板等が用いられ、上記積層板の銅箔にエッチングを
施すと片面もしくは両面に銅回路が形成される。
【0010】上記内層用配線板は、銅酸化膜の密着を良
くするために、酸化処理をする前処理としてソフトエッ
チングを行い、銅回路を粗化する。上記ソフトエッチン
グは、塩化第二銅含有水溶液等によるソフトエッチング
が挙げられるが、塩化第二銅含有水溶液で第1のソフト
エッチングをした後に、硫酸と硫酸アンモニウムの水溶
液、及び、硫酸と過酸化水素の水溶液のどちらかの水溶
液で第2のソフトエッチングで処理することが好まし
い。上記第1のソフトエッチング液の塩化第二銅含有水
溶液は銅回路を強力に表面粗化し、第2のソフトエッチ
ングは銅回路の表面粗化の度合いを均一にする働きをす
るため、銅回路に色むらが発生しにくい。上記ソフトエ
ッチング後は、酸洗いが行われる。酸洗いの酸の種類は
ソフトエッチングの成分により適宜決定され、塩化第二
銅含有水溶液を用いた場合は塩酸液、硫酸の水溶液を用
いた場合は硫酸で行われる。
【0011】上記銅回路を粗化した後に、内層用配線板
の銅回路に酸化処理を施し、銅酸化膜を形成する。上記
酸化処理の方法としては、例えば、亜塩素酸ナトリウム
水溶液、過硫酸カリウム等の過硫酸塩水溶液が挙げら
れ、なかでも亜塩素酸ナトリウム水溶液が汎用される。
この亜塩素酸ナトリウム水溶液として、具体的には、亜
塩素酸ナトリウム(NaClO2 )、水酸化ナトリウム
(NaOH)、及び、緩衝液としてリン酸・12水和物
(H3 PO4 ・12H2 O)を成分とした水溶液が挙げ
られる。上記酸化処理を施した後に、水洗を行い、充分
に乾燥させた後に、酸性溶液に内層用配線板を浸漬する
ことが好ましい。上記乾燥は100〜150℃で3〜6
0分が適当である。充分に乾燥することにより、銅回路
に均一な酸化第一銅の皮膜を得ることができる。
【0012】さらに、希硫酸、及びキレートを含有する
酸性溶液に浸漬すると、酸化第二銅の皮膜を除去する処
理を均一に施すことができる。上記酸性溶液としては、
希硫酸、及びエチレンジアミン四酢酸等のキレートを含
有し、さらに必要により、脂肪族のアルコール、ほう
酸、ぎ酸、カルボン酸等の有機酸を含む水溶液であり、
このキレート、ほう酸、ぎ酸、カルボン酸を含んでいる
と、除去した第二銅の銅イオンが銅回路に再付着するの
を防ぐ効果がある。上記酸性溶液のpHは3.0〜4.
0が適している。
【0013】本発明においては、上記酸性溶液中の銅イ
オン濃度が0.8g/リットル〜12g/リットルの範
囲である。上記酸性溶液中の銅イオン濃度が0.8g/
リットル未満であると、上記銅回路面上での反応速度に
ばらつきを生じ、色むらが発生し易く、銅イオン濃度が
12g/リットルを超えると、上記銅酸化膜中の酸化第
二銅が充分に除去されなくなる恐れがあり、銅回路に色
むらが発生し易い。
【0014】上記酸性溶液に浸漬した後、水洗が施され
るが、この水洗の前にpH4.5〜5.5の範囲のキレ
ート含有液に浸漬洗浄することが好ましい。上記キレー
ト含有液の浸漬洗浄は、上記銅回路からの残留した銅イ
オンの除去に有効である。上記キレート含有液のpHは
4.5〜5.5が最適である。上記キレートとしては、
エチレンジアミン四酢酸等が挙げられ、pHの調製に希
硫酸が用いられる。さらに、しゅう酸、グルコン酸等の
カルボン酸を含有すると、より残留した銅イオンの除去
に有効である。
【0015】上記酸性溶液に浸漬した後、又は、酸性溶
液に浸漬し、さらにpH4.5〜5.5の範囲のキレー
ト含有液に浸漬洗浄した後に、上記内層用配線板は水洗
が行われる。この水洗の方法は、多段式が望ましく、p
Hの変化による衝撃を緩和するために、最初の水洗はp
H4.5〜7.5の範囲で水洗することが好ましい。
【0016】上記処理を施した内層用配線板は、通常の
工程で多層プリント配線板に用いられる。
【0017】
【実施例】
実施例1 内層用配線板として、35μm厚さの銅箔を両面に配設
した厚み0.8mm、サイズ500×500mm角のガ
ラス布基材エポキシ樹脂積層板を用い、この積層板に銅
回路を両表面に作製した。
【0018】この内層用配線板の銅回路にソフトエッチ
ングを施した。ソフトエッチング液に塩酸が160g/
リットル、Cu2+が13g/リットル、Cu+ が2g/
リットル含有した塩化第二銅含有水溶液を用い、上記内
層用配線板を温度30℃のソフトエッチング液に1分3
0秒浸漬し、2回水洗した。その後、塩酸の濃度が14
0g/リットル含有した30℃の液で1分30秒酸洗い
をした。
【0019】その後、15℃の亜塩素酸ナトリウム水溶
液に5分浸漬し、酸化処理を施した。亜塩素酸ナトリウ
ム水溶液は、亜塩素酸ナトリウム(NaClO2 )の濃
度が100g/リットル、水酸化ナトリウム(NaO
H)の濃度が43g/リットル、リン酸・12水和物
(H3 PO4 ・12H2 O)の濃度が15g/リットル
であった。酸化処理後、水洗し、130℃で20分乾燥
した。
【0020】次に、酸性溶液として、銅イオン濃度が
6.0g/リットル、エチレンジアミン四酢酸を0.1
4モル/リットル含有するpH3.7の希硫酸の水溶液
を用いた。上記内層用配線板を55℃の酸性溶液に5分
浸漬した。
【0021】その後、先ずpH4.5〜7.5の範囲
で、徐々にpHを上げながら、3回水洗を繰り返し、乾
燥を行った。
【0022】実施例2 実施例1の酸性溶液として、銅イオン濃度が0.8g/
リットルであった以外は実施例1と同様にして内層用配
線板の銅回路に処理を施した。
【0023】実施例3 実施例1の酸性溶液として、銅イオン濃度が12.0g
/リットルであった以外は実施例1と同様にして内層用
配線板の銅回路に処理を施した。
【0024】比較例1 実施例1の酸性溶液として、銅イオン濃度が18.0g
/リットルであった以外は実施例1と同様にして内層用
配線板の銅回路に処理を施した。
【0025】比較例2 実施例1の酸性溶液として、銅イオン濃度が0.1g/
リットルであった以外は実施例1と同様にして内層用配
線板の銅回路に処理を施した。
【0026】得られた実施例1〜3、及び、比較例1〜
2の内層用配線板の外観を目視で評価した。500枚の
内層用配線板の銅回路20カ所、計1万カ所について、
スジ状や斑点状の色むらが発生しているかを検査し、少
しでも色むらの生じている個所を数えた。結果は表1に
示すとおり実施例1〜3は比較例に比べ色むらが非常に
少なかった。
【0027】
【表1】
【0028】実施例4 実施例1と同様に銅回路を作製した内層用配線板を用い
た。
【0029】この内層用配線板の銅回路にソフトエッチ
ングを施した。塩酸が160g/リットル、Cu2+が1
3g/リットル、Cu+ が2g/リットル含有した塩化
第二銅含有水溶液を第1のソフトエッチング液とし、硫
酸が40g/リットル、過酸化水素が20g/リット
ル、Cu2+が5g/リットル含有した水溶液を第2のソ
フトエッチング液とした。温度30℃の第1のソフトエ
ッチング液に1分30秒浸漬し、2回水洗した後に、温
度30℃の第2のソフトエッチング液に1分30秒浸漬
し、2回水洗した。その後、硫酸の濃度が420g/リ
ットル含有した25℃の液で1分30秒酸洗いをした。
【0030】その後、実施例1と同様に亜塩素酸ナトリ
ウム水溶液に5分浸漬し、酸化処理を施した後、水洗
し、130℃で20分乾燥した。
【0031】次に、酸性溶液として、銅イオン濃度が
6.0g/リットル、エチレンジアミン四酢酸を0.1
4モル/リットル含有するpH3.7の希硫酸の水溶液
を用いた。上記内層用配線板を55℃の酸性溶液に5分
浸漬した。
【0032】さらに、キレート含有液として、キレート
にエチレンジアミン四酢酸を含有するpH5.0の水溶
液を用い、このキレート含有液で浸漬洗浄した。その
後、実施例1と同様に3回水洗を繰り返し、乾燥を行っ
た。
【0033】実施例5 実施例4と同様に銅回路を作製した内層用配線板を用い
た。
【0034】この内層用配線板の銅回路に実施例4と同
様に2回ソフトエッチングを施し、水洗、酸洗いをし
た。
【0035】その後、実施例4と同様の亜塩素酸ナトリ
ウム水溶液に5分浸漬し、酸化処理を施した後、水洗し
た。
【0036】次に、実施例4と同様の酸性溶液に5分浸
漬した。その後、実施例4と同様に3回水洗を繰り返
し、乾燥を行った。
【0037】実施例6 実施例1と同様に銅回路を作製した内層用配線板を用い
た。
【0038】この内層用配線板の銅回路に実施例1と同
様に1回ソフトエッチングを施し、水洗、酸洗いをし
た。
【0039】その後、実施例1と同様の亜塩素酸ナトリ
ウム水溶液に5分浸漬し、酸化処理を施した後、水洗し
た。
【0040】次に、実施例1と同様の酸性溶液に5分浸
漬し、さらに、キレート含有液として、キレートにエチ
レンジアミン四酢酸を含有するpH4.5の水溶液を用
い、このキレート含有液で浸漬洗浄した。その後、実施
例1と同様に3回水洗を繰り返し、乾燥を行った。
【0041】実施例7 実施例6のキレート含有液として、キレートにエチレン
ジアミン四酢酸、カルボン酸としてしゅう酸を含有する
pH5.5の水溶液を用いた以外は実施例6と同様にし
て、内層用配線板の銅回路に処理を施した。
【0042】実施例8 実施例6のキレート含有液として、キレートにエチレン
ジアミン四酢酸を含有するpHが3.5の水溶液を用い
た以外は実施例6と同様にして、内層用配線板の銅回路
に処理を施した。
【0043】得られた実施例4〜8の内層用配線板の外
観を上述と同様に評価した。結果は表2に示すとおりで
あった。第1のソフトエッチングと第2のソフトエッチ
ングの処理と酸性溶液に浸漬した後、pH4.5〜5.
5の範囲のキレート含有液に浸漬洗浄した実施例4の色
むらの発生は他の実施例より優れていた。酸性溶液に浸
漬した後、pH4.5〜5.5の範囲のキレート含有液
に浸漬洗浄した実施例6、7は実施例1〜3より良好で
あった。また、キレート含有液のpHの範囲が外れてい
た実施例8は、比較例1、2よりは良好であったが、他
の実施例ほどは低下しなかった。
【0044】
【表2】
【0045】
【発明の効果】本発明の請求項1乃至請求項3いずれか
記載の内層用配線板の銅回路の処理方法を用いると、ス
ジ状や斑点状の色むらが発生しない、外観の良好な内層
用配線板を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/46 H05K 3/38 H05K 3/26

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内層用配線板の銅回路に酸化処理を施
    し、銅酸化膜を形成した後に、希硫酸、及び、キレート
    を含有する酸性溶液に浸漬する内層用配線板の銅回路の
    処理方法であって、上記酸性溶液が、銅酸化膜中の酸化
    第二銅の皮膜を除去して、除去した第二銅の銅イオンが
    銅回路に再付着するのを防ぐものであり、上記酸性溶液
    のpHが3.0〜4.0であり、且つ、上記酸性溶液中
    の銅イオン濃度が0.8g/リットル〜12g/リット
    ルの範囲であることを特徴とする内層用配線板の銅回路
    の処理方法。
  2. 【請求項2】 上記酸性溶液に浸漬した後に、pH4.
    5〜5.5の範囲のキレート含有液に浸漬洗浄すること
    を特徴とする請求項1記載の内層用配線板の銅回路の処
    理方法。
  3. 【請求項3】 上記内層用配線板の銅回路に酸化処理を
    施す前処理として、この内層用配線板の銅回路に塩化第
    二銅含有水溶液で第1のソフトエッチングをした後に、
    硫酸と硫酸アンモニウムの水溶液、及び、硫酸と過酸化
    水素の水溶液のどちらかの液で第2のソフトエッチング
    で処理することを特徴とする請求項1又は請求項2記載
    の内層用配線板の銅回路の処理方法。
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