JPH01239991A - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気回路基板の製造方法の改良に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、半導体素子等の能動部品や抵抗器、コンデンサ等
の受動部品を多数搭載し、所定の電気回路を構成するよ
うになした回路基板は、通常アルミナセラミックス等の
電気絶縁材料から成る基板上に銅等の金属材料から成る
配線導体を所定パターンに被着形成した構造を有してお
り、絶縁基板上の配線導体に半導体素子やコンデンサ、
抵抗器等を搭載接続することによって電気回路装置とな
る。

かかる回路基板は通常、以下の方法によって製作される
。

即ち、まず表面に所定パターンの配線導体を有する絶縁
基板を作成する。

前記絶縁基板としては、例えばアルミナセラミックスの
粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加して泥漿状となすと
ともにこれをドクターブレード法を採用することによっ
てグリーンシート（生シート）を得、しかる後、これを
約１５００℃の温度で焼成することによって形成される
。

また前記配線導体は、例えば銅（Ｃｕ）の粉末に適当な
有機溶剤、溶媒を添加混合して金属ペーストを作成し、
該金属ペーストを従来周知のスクリーン印刷法により絶
縁基板上に所定パターンに印刷塗布するとともに約９０
０℃の温度で焼き付けることによって絶縁基板上に形成
される。

次に前記絶縁基板に形成した配線導体の一部に、半導体
素子の電極をボンディングワイヤを介し接続する際、そ
の接続を確実とするためにニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ
）等から成る金属をめっきにより層着させる。このめっ
き金属の層着としては、まず配線導体のめっき金属層を
層着させる部分を除（外表面を有機材から成る被覆層で
覆い、次にこれを液温か約７０℃程度のめっき浴中に浸
漬し、配線導体の露出する外表面に金属を析出させてめ
っき金属層を層着させ、しかる後、前記配線導体上の有
機材から成る被覆層を有機溶剤で溶かし、配線導体より
剥離除去させることによって製作される。

尚、前記被覆層としてはポリエステル、アスファルト、
エポキシ、フェノール等の有機物より成り、配線導体の
一部に従来周知のスクリーン印刷法により塗布するとと
もに約１００℃の温度でキュア（熱硬化）させることに
よって配線導体上に被着される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし乍ら、この従来の回路基板の製造方法においては
、配線導体の一部にめっき金属層を部分的に層着させる
ために配線導体上にポリエステル、アスファルト、エポ
キシ、フェノール等から成る被覆層が被着されており、
該ポリエステル、アスファルトは耐アルカリ性に劣るこ
とから液温が約７０℃で、アルカリ性のめっき浴（ΔＵ
めっきの場合、ＰＨ１２）中に浸漬した場合、被覆層が
めつき液に侵されて溶出し、その結果、配線導体の所定
位置に部分的にめっき金属層を層着させることができな
いという欠点を有していた。

また被覆層がエポキシやフェノールから成る場合、該エ
ポキシ、フェノールは耐アルカリ性には優れているもの
の配線導体との接合強度が強すぎ、かつ有機溶剤に溶け
にくいことからめっき終了後、被覆層を配線導体上より
剥離除去することができず、その結果、回路基板上の配
線導体にコンデンサや抵抗器等を搭載接続することがで
きないという欠点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明者等は上記欠点に鑑み種々の実験の結果、配線導
体の一部を被覆する被覆層をポリエステルやアスファル
ト等の剥離性に優れた有機材から成る層と、エポキシや
フェノール等の耐酸アルカリ性に優れた有機材から成る
層の２Ｎ構造とすると配５ｔｙＡ導体の露出する外表面
にめっき金属層を層着させる際、めっき浴中に浸漬した
としても被覆層がめつき液に侵されて大きく露出するこ
とはなく、まためっき終了後、被覆層を有機溶剤により
剥離除去する際、その除去が極めて容易に行えることを
知見した。

本発明は上記知見に基づき案出されたものでその目的は
絶縁基板に設けた配ｖＡ導体の一部にめっき金属層を正
確、かつ確実に層着させることができる回路基板の製造
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の回路基板の製造方法は、絶縁基板上に設けた配
線導体の一部を剥離性に優れた有機材から成る第１のレ
ジスト層と、耐酸アルカリ性に優れた有機材からなる第
２のレジスト層との２層構造を有する被覆層で被覆し、 次に前記絶縁基板をめっき浴中に浸漬し、配線導体の露
出する外表面にめっき金属層を層着させ、しかる後、前
記被覆層を配線導体より剥離し、除去することを特徴と
するものである。

〔実施例〕

次に、本発明の回路基板の製造方法について第１図に示
す工程図に基づき詳細に説明する。

まず、第１図（ａ）に示す如く、上面に配線導体２を有
する絶８ｉ基板１を準備する。

前記絶縁基板１は例えばアルミナセラミックスから成り
、アルミナセラミックスの粉末にａ　当な有機溶剤、溶
媒を添加混合し作成するとともに約１５００℃の温度で
焼成することによって形成される。

また前記配線導体２は、例えば銅（Ｃｕ）がら成り、洞
（Ｃｕ）の粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して
金属ペーストを作成し、該金属ペーストを絶縁基板ｌ上
に所定パターンに印刷塗布するとともに約９００℃の温
度で焼き付けることによって絶縁基板ｌ上に被着形成さ
れる。

次に第１図（ｂ）に示す如く、前記絶縁基板１上に設け
られた配線導体２の一部を被覆層３で被覆する。この被
覆層３は後述する配線与体２の一部にニッケル（Ｎｉ）
や金（Ａｕ）等から成るめっき金属層を層着させる際の
めっき金属層の層着位置を特定する作用を為す。

前記被覆層３は剥離性に優れた有機材、例えばポリエス
テルやアスファルト、あるいはこれらを主成分とする混
合物よりなる第１のレジスト層３ａと、耐酸アルカリ性
に優れた有機材、例えばエポキシ、フェノールもしくは
これらを主成分とする混合物あるいはこれらの変性物よ
り成る第２のレジスト層３ｂの２層構造を有しており、
該２層構造を有する被覆層３はそれぞれのＮ３ａ、３ｂ
を順次、絶縁基板１に設けた配線導体２の一部に従来周
知のスクリーン印刷法により塗布するとともに約１゜０
℃の温度でキュア（熱硬化）させることによって形成さ
れる。

前記被覆層３はその第１のレジスト層３ａが有機溶剤に
容易に溶ける剥離性に優れた有機物より成っていること
から後述の配線導体２の一部にめっき金属層を層着させ
た後、被覆層３を配線導体２より剥離除去させる場合、
その剥離除去が第１のレジスト層３ａの側面部より有機
溶剤を接触させ第１のレジスト層３ａを溶かすことによ
って極めて容易に行うことが可能となる。

また前記第１のレジストＮＳａ上に被着される第２のレ
ジスト層３ｂは耐酸アルカリ性に優れた有機材より成っ
ていることから後述の配線導体２の一部にめっき金属層
を層着させる際、めっき液が第１のレジスト層３ａを侵
かすのを有効に防止し、これによって配線導体２０所定
位置にめっき金属層を正確、かつ確実に層着させること
が可能となる・次に第１図（ｃ）に示す如く、配線導体
２の露出する外表面にニッケル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）
から成るめっき金属層４を層着させる。このめっき金属
層４の層着としては従来周知の無電解めっき法や電解め
っき法が採用され、無電解めっき法により層着させる場
合には、例えば上面に配線与体２を有する絶縁基板１を
活性液中に浸漬して活性化処理し、その後、これをニレ
ケルめっき液中及び金めつき液中に順次浸漬させニッケ
ル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）から成るめっき金属層を層着
させることによって行われる。

尚、この時、配線導体２の一部を被覆する被覆層３は前
述した通り、第２のレジスト層３ｂの存在により耐酸ア
ルカリ性に優れたものとなっていることから酸アルカリ
性のめっき液が接触したとしても侵されて溶出すること
はほとんどなくめっき金属層４を配線導体２の所定位置
に正確、かつ確実に層着させることが可能となる。

そして、最後に第１図（ｄ）に示す如く、配線導体２の
一部を被覆している被覆層３を剥離除去し、これによっ
て製品としての回路基板が完成する。

前記被覆層３の配線導体２がらの剥離は第１図（ｃ）に
示す構造のものをアセトン等の有機溶剤中に浸漬し、被
覆Ｎ３の第１のレジスト層３ａを有機溶剤で溶かすこと
によって行われる。

尚、この時、第１のレジスト層３ａは有機溶剤に溶けや
すい剥離性に優れた有機材で形成されていることから被
覆Ｎ３の剥離除去は極めて短時間に、かつ完全に行うこ
とができ、絶縁基板ｌに設けた配線導体２上にコンデン
サや抵抗器等の部品を確実に搭載接続することもできる
。

以上、詳述したように本発明の製造方法によれば絶縁基
板に設けた配線導体の所定位置にめっき金属層を正確に
層着することができ、配線導体に半導体素子等の能動部
品やコンデンサ、抵抗器等の受動部品を確実に搭載接続
することが可能な回路基板を提供することができる。

〔実験例〕

次に本発明の作用効果を以下に示す実験例及び比較例に
基づき説明する。

実験例　１ まず、４　ｃｍＸ４　ｃｍの角型のアルミナセラミック
から成る絶縁基板の一主面全面に銅から成る金属層を被
着させ、次にその上面に２　ｃｍＸ２　ｃｍの角型の穴
（開口面積４　ｃｍ２）を形成するようにして被覆層を
被着させ実験試料とする。

尚、前記被覆層としては第１のレジスト層としてポリエ
ステル（厚み１５μｍ）を、第２のレジスト層としてエ
ポキシ（厚み１５μｍ）を使用した。

次に上記実験試料を下記に示す組成の液に浸漬し、露出
する金属層（銅）の外表面に活性化処理、ニッケル（Ｎ
ｉ）めっき及び金（Ａｕ）めっきを順次行い、しかる後
、これをアセトンから成る有ａ溶剤中に２０分間浸漬さ
せ、被覆層を剥離除去させた。

そして次に、上記絶縁基板の表面を顕微鏡により観察し
、被覆層の残存状態を調べるとともにめっき金属層の層
着面積を求め、被覆層の開口面積に対するめっき金属層
の層着面積の増大量（χ）を計算してその増大量の大き
さを被覆層の耐酸アルカリ性の評価とした。

〔活性液〕

（組成） 塩化アンミンパラジウム　　２ｇ／ｌ エチレンジアミンテトラ アセティソクアシッド　　　１０ｇ／β水酸化ナトリウ
ム　　　　　　１００ｇ／　１（条件） Ｈ１３ 液温ニア０℃ 浸漬時間：５分間 〔ニッケルめっき液〕 （組成） 硫酸ニッケル　　　　　　　３０ｇ＃！クエン酸ナトリ
ウム　　　　　１０ｇ１ｎコハク酸ナトリウム　　　　
　２０ｇ／ｌ酢酸ナトリウム　　　　　　２０ｇ＃！ジ
メチルアミンボラン　　　　３ｇ／ｌ（条件） 液温：６５℃ 浸漬時間：３０分間 〔金めつき液〕 （組成） シアン化金カリウム　　　　　５．８ｇ／　ｉｔ水酸化
カリウム　　　　　　１１．２ｇ／β水素化ホウ素カリ
ウム　　　２１．６ｇ／βシアン化カリウム　　　　　
　１３．０／　１（条件） ＰＨ１２ 液温：６５°Ｃ 浸漬時間：２時間 上記実験の結果、銅から成る金属層の表面には被覆層が
一切残存しておらず、まためっき金属層の層着面積も４
　ｃｍ２で増大量はＯｚであり、被覆層の耐酸アルカリ
性が極めて優れ、金属層上の所定位置に所定面積のめっ
き金属層を層着し得ることがわかった。

実験例２ 実験例１において被覆層を構成する第１のレジスト層を
ポリエステル（厚み１５μｍ　）、第２のレジスト層を
フェノール（厚み１５μｍ　）としたものを実験試料と
して準備し、実験例１と同様の方法によりめっき金属層
を層着させるとともに金属層上の被覆層の残存状態及び
めっき金属層の層着面積の増大量を調べた。

その結果、この実験においても被覆層の残存は一切なく
、まためっき金属層の層着面積も４ｃｍ”で増大量は０
χであり、被覆層の耐酸アルカリ性が極めて優れ、金属
層上の所定位置に所定面積のめっき金属層を層着し得る
ことがわかった。

大験炭」− 実験例１において被覆層を構成する第１のレジスト層を
アスファルト（厚み２０μｍ　）、第２のレジスト層を
エポキシ（Ｊ￥み２０μｍ　）としたものを実験試料と
して準備し、実験例１と同様の方法によりめっき金属層
を層着させるとともに金属層上の被覆層の残存状態及び
めっき金属層の層着面積の増大量を調べた。

その結果、銅から成る金属層には被覆層が一切残存して
おらず、まためっき金属層の層着面積も４．０５ｃｍ２
で増大量は１．２χであり、被覆層の耐酸アルカリ性が
優れ、金属層上の所定位置に略所定面積のめっき金属層
を層着し得ることがわかった実験例４ 実験例１において被覆層を構成する第１のレジスト層を
アスファルト（厚み１５μｍ　）、第２のレジスト層を
フェノール（厚み２０μｍ　）としたものを実験試料と
して準備し、実験例１と同様の方法によりめっき金属層
を層着させるとともに金属層上の被覆層の残存状態及び
めっき金属層の層着面積の増大量を調べた。

その結果、金属層上には被覆層が一切残存しておらず、
まためっき金属層の層着面積も４　、０９ｃｍ　”で増
大量は２．２ｚであり、被覆層の耐酸アルカリ性が優れ
、金属層上の所定位置に略所定面積のめっき金属層を層
着し得ることがわかった。

爽緩桝」− 実験例１において被覆層を構成する第１のレジスト層を
ポリエステルに１０重量％のアクリル樹脂を混合した混
合物（厚み１５μｍ　）とし、第２のレジスト層をエポ
キシ（厚み１５μｍ　）としたものを実験試料として準
備し、これに実験例１と同様の方法によりめっき金属層
を層着させるとともに金属層上の被覆層の残存状態及び
めっき金属層の層着面積の増大量を調べた。

その結果、金属層上には被覆層が一切残存しておらず、
まためっき金属層の層着面積も４．１２ｃｍ２で増大量
は３χであり、被覆層の耐酸アルカリ性が優れ、金属層
上の所定位置に略所定面積のめっき金属層を層着し得る
ことがわかった。

−比較例　１ 実験例１において被覆層をポリエステル（厚み２０μｍ
）−層としたものを準備し、実験例１と同様の方法によ
りめっき金属層を層着させるとともに金属層上の被覆層
の残存状態及びめっき金属層の層着面積の増大量を調べ
た。

その結果、金属層上には被覆層は一切残存しておらず被
覆層の剥離性が優れていることはわかるもののめっき金
属層の層着面積が４．５　ｃｍ”で増大量は１２．５χ
であり、被Ｎ層の耐酸アルカリ性が劣り、金属層上の所
定位置に所定面積のめっき金属層を層着することができ
ない。

比較例２ 実験例１において被覆層をエポキシ（厚み１５μｍ）−
層としたものを準備し、実験例１と同様の方法によりめ
っき金属層を層着させるとともに金属層上の被覆層の残
存状態及びめっき金属層の層着面積の増大量を調べた。

その結果、金属層上には被覆層が最初に被着させたその
ままの状態で強固に接合しており、極めて剥離性が悪く
回路基板の配線導体の一部にめっき金属層を層着させる
際に使用した場合めっき終了後に剥離し、その剥離させ
た位置の配線導体にコンデンサや抵抗器等を搭載接続す
るのが極めて困難であることがわかった。

まためっき金属層の層着面積は被覆層が強固に接合し剥
離することができないことから正確な値が求められず、
その増大量は不明であった。

〔発明の効果〕

上述の実験例から明らかな如く、本発明の製造方法によ
れば、絶縁基板に設けた配線導体の一部を剥離性に優れ
た第１のレジスト層と耐酸アルカリ性に優れた第２のレ
ジスト層の２層構造を有する被覆層で被覆したことから
配線導体の露出する外表面にめっきにより金属を層着さ
せる場合、そのめっき金属層の層着を所定位置、所定面
積と成すことができる。

まためっき終了後、被覆層の剥離除去が容易かつ完全で
あり、被覆層を被覆させていた配線導体上にもコンデン
サや抵抗器等の部品を搭載、接続させることも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）は
本発明の回路基板の製造方法を説明するための各工程を
示す断面図である。 １：絶縁基板 ２：配線導体 ３：被覆層 ３ａ：第１のレジスト層 ３ｂ：第２のレジスト層 ４：めっき金属層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上に設けた配線導体の一部を剥離性に優
   れた有機材からなる第１のレジスト層と耐酸アルカリ性
   に優れた有機材から成る第２のレジスト層との２層構造
   を有する被覆層で被覆し、次に前記絶縁基板をめっき浴
   中に浸漬し、配線導体の露出する外表面にめっき金属層
   を層着させ、しかる後、前記被覆層を配線導体より剥離
   し、除去することを特徴とする回路基板の製造方法。
2. （２）前記第１のレジスト層がポリエステル、アスファ
   ルトもしくはこれらを主成分とする混合物より成ること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回路基板の製
   造方法。
3. （３）前記第２のレジスト層がエポキシ、フェノールも
   しくはこれらを主成分とする混合物あるいはこれらの変
   性物であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の回路基板の製造方法。