JPH01255295A - 配線板及びその製造法 - 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、高密度の配線板及びその製造法に関する。

（従来の技術） 経済的に優れた配線板として、必要な配線導体を無電解
めっきによって形成するアディティブ法配線板が一般的
に用いられている。

このアディティブ法配線板は、パラジウム等の無電解め
っき用触媒を含有する接着剤層を設け、回路形成部以外
をめっきレジストによりマスクした後、回路部となる接
着剤表面をクロム酸等の化学粗化液により選択的に粗化
し、中和、水洗工程を経て無電解銅めっきによって回路
部の導体を形成する。

印刷配線板の製造として、無電解ニッケルめっき工程を
設けることは、特公昭５６−４７７１６号公報によって
開示され、絶縁２５板の全表面に無電解ニッケルめっき
を施し、回路とならない部分にめっきレジストを形成し
て電解銅めっき後、銅を溶解せず、かつニッケルを溶解
する化学液を用いて回路とならない部分のニッケルを除
去するものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、近年、電子機器の小型、軽量化に伴い配線板
に配線の高密度化が要求されており、それにともなって
スルーホール間隔も狭くなり、配線導体の間隔も狭くな
っている。このような高密度化に伴い、電界下での電食
による絶縁劣化が問題視されるようになっている。すな
わち回路下の接着剤中のイオン性不純物に起因して銅が
移行（イオンマイグレーション）するためか、あるいは
アディティブ法配線板の製造工程の各種処理液による影
響を受けるためか、例えば高温多湿な高電界下では、銅
回路間の接着剤層、特に銅と接着剤との界面領域にデン
ドライトと呼称される樹枝状の銅化合物が発生すること
がある。このデンドライトは次第に成長しブリフジとな
って短絡し絶縁劣化、欠…に至ることがある。その結果
、導体の間隔を０．１５Ｎ以下にすることが出来ず、高
密度配線を行うには、導体の幅のみを小さくしなければ
ならなくなって配線密度に限界を生じている。

本発明は、高密度で耐電食性に優れた配線板とめっき作
業性に優れた配線板の製造方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、第１図に示すように、絶縁基板１の表面及び
スルーホール５の内壁に形成する回路導体として、下地
に厚さ０．１〜３μｍの銅めっき層２表、中間に厚さ０
．５〜１０μｍのニッケルめっき層３と、最外層に銅の
導体層４とを存する配線板であり、その製造法は、以下
に示す工程からなる。

ａ、無電解めっき触媒を含む絶縁基板表面に無電解めっ
き触媒を含む接着剤層を形成する。（第２図ｇ） ｂ、スルーホールとなる穴をあける。（第２図ｂ） ｃ．スルーホールと回路部となるべき箇所以外の部分に
無電解めっき用レジストを形成する６　（第２図Ｃ） ｄ、化学粗化液に浸漬し、レジストが形成されていない
部分の表面を選択的に粗化する。（第２図ｄ） ｅ、無電解銅めっき液に浸漬してレジストが形成されて
いない部分の表面に下地銅めっきを施す。（第２図ｅ） ｆ．無電解ニッケルめっき液に浸漬し、下地銅めっき層
の上にニッケルめっきを施す。（第２図ｒ） ｇ、無電解銅めっき液に浸漬し、ニッケルめっき層の上
に銅めっきを施す、（第２図ｇ）すなわち、配線導体で
ある銅と絶縁基板の間に、電界による成分移行を抑制す
る作用のあるニッケル層を介在させることによりこの問
題を解決しようとするものであるが、ニッケル層を形成
させるに際して、銅の薄層を下地に設けることにより耐
電食性を損なわずにしかもニッケル層の形成が極めて容
易に行いうろことを見出したことによるものである。

本発明に用いることのできる絶縁基板１としては、その
成分として無電解めっき用触媒であるパラジウム、白金
、ロジウム等を含む絶縁樹脂による絶縁基板であればど
のようなものも用いることができ、例えば、寒色８ｉ基
ヰ反としてはＬＥ−１６８、ＬＥ−１４４（日立化成工
業株式会社、商品名）等が使用できる。

また、接着剤６としてはＮＢＲを主成分とするもの、又
はエポキシ樹脂に充填剤として珪酸ジルコニウム、シリ
カ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等を混合し、
また、さらに無電解めっき用触媒であるパラジウム、白
金、ロジウム等を混合したものが使用できる。

スルーホールとなるべき穴１０は、パンチ、ドリル等通
常配線板の穴あけに用いられる装置であれば、どのよう
なもので用いることができる。

めっきレジスト８としては、光硬化による樹脂をフィル
ム状にした紫外線硬化型レジストフィルムや、紫外線硬
化型レジストインク、熱硬化型レジストインク等をスク
リーン印刷によって塗布できるもの等があげられ、後述
の無電解ニッケルめっき液、銅めっき液及び、その前処
理、後処理等の工程中に用いる化学液とその使用条件に
おいて、剥離等の発生しないものであればどのようなも
のでも用いることができる。

粗化液としては、通常アディティブ法印刷配線板に用い
ることができる粗化液、例えば、クロムｉＳａ硫酸混合
液、クロム酸硼弗酸混合液等が使用できる。

無電解銅めっき液としては、特に限定するものではなく
ＣＣ−４１めっき／＆（日立化成工業株式会社、商品名
）等、通常の無電解銅めっき液が使用できる。この下地
銅めっき層の厚さは０．１μｍ〜３μｍとすることによ
って、次に行うニッケルめっきの均一性と電食（用制の
効果を得ることができる。１μｍ以下であれば、なお好
ましい。

無電解ニッケルめっき液としては、特に限定するもので
はなく通常の次亜りん酸塩あるいはアミンホウ素化合物
を還元剤とするりん含有、またはホウ素含有のニッケル
めっき液、例えばブルーシヱーマ（日本カニゼン株式会
社、商品名）トップケミアロイ　（奥野製薬株式会社、
商品名）ニムデン（上村工業株式会社、商品名）等を用
いることができる。

また、ニッケルめっき層の厚さを０．５〜１０μｍとす
ることによって、めっきの厚さの均一性と電食抑制との
効果が得られる。

なお、下地銅めっき層の上にニッケルめっきを施すに際
しては予めパラジウム、鉄など接触置換させておく。

銅めっきについても特に限定するものではなく、工程ｅ
で使用したものをそのまま使用することができる。

（作用） 電食の起こる原因として、絶縁基板表面に設けられた接
着剤層の中に含まれるイオン性不純物あるいはアディテ
ィブ法配線板の製造において使用される特有の処理液の
残香によって、高温多湿な環境で配線導体間に電界が加
えられると銅が移行するものという知見を得たので、配
線導体である銅と絶縁基板の間に、電界による成分の移
行が少ない物質であるニッケルを介在させることによっ
て絶縁基板の表面における配線導体間の電圧印加時での
電食による絶縁劣化を防ぐことができる。

この場合、ニッケル層と接着剤層間に銅が存在したとし
ても３ｔｔｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下なので
、電食による絶縁劣化が極めて少ない。

また、電食が発生しても、その厚さが薄く移行する銅の
量が少ないので、導体同士を短絡させない。

実施例１ 無電解めっき触媒として塩化パラジウムを含有する紙基
材エポキシ樹脂積層＋ＭＬＥ−１４４（日立化成工業株
式会社、商品名）もこ、これと同質の無電解めっき触媒
を含有する接着剤でアクリロニトリルブタジェンゴムを
主成分とし、アルキルフェノール樹脂、エポキシ樹脂、
無機充填剤としてシリカ、珪酸ジルコニウムを溶媒中で
配合した接着剤を塗布、乾燥し、加熱硬化して接着剤に
よって表面を覆った絶縁基板を作製した。

次いで、パンチプレスより所定の位置に穴をあけた後、
無電解めっき用フォトレジストフィルム、フォテック５
Ｒ−３０００（日立化成工業株式会社、商品名）を真空
ラミネータによりＭｉｌ記基仮基板ミネートした後、露
光、現像して回路とならない部分にレジストを形成した
。

このレジスト形成後の基板をクロム酸混液（Ｃｒ＝５５
Ｈ，！硫酸２１０ｍｆｆ１を水で希釈し、全体をｌｅと
した液）に４０℃、１５分間浸漬し、回路部の接着剤面
を選択的に化学粗化し、水洗、中和した。

ごの基板を、無電解銅めっき液としてＣＣ−４１めっき
液（日立化成工業株式会社、商品名）に７０゛Ｃで浸潤
して０．３μｍの銅めっきを析出させた０次いで、次亜
りん酸塩を還元剤とする無電解ニッケルめっき液として
ブルーシューマ（日本カニゼン株式会社、商品名）に７
０℃で漫清し、該めっき液中でＳＵＳブラシを接触させ
たのち１０分間浸漬して約５μｍのニッケルめっきを析
出させた。Ｖｔいて、水洗した後、無電解銅めっき液と
してＣＣ−４１めっき液（日立化成工業株式会社、商品
名）に７０℃で浸漬して２０μｍの銅めっきを析出させ
た後、スルーホール以外の基板表面にソルダレジストを
スクリーン印刷法により印刷塗布して加熱硬化し、試験
用印刷配線板とした。

実施例２ 塩化パラジウムを含存するガラス布エポキシ樹脂積層板
に実施例１で使用した接着剤を塗布し、加熱硬化して絶
縁基板とした。

次いで、高速ドリルマシンにより穴あけ、感光性レジス
トフィルムを貼り、Ｘ！沢的に露光、現像してめっきレ
ジストを形成した。

この基板を実施例１と同一の化学粗化をした後１μｍの
銅めっきを析出させた。次いで塩化パラジウムを０．０
１％含む塩酸水溶液に３分間浸漬し、水洗、１０％塩酸
浸漬５分、及び水洗を行ったのち無電解ニッケルめっき
液に浸漬し、ｌｐｍ厚さのニッケルめっきを行った。無
電解ニッケルめっき液として、シューマ５Ｂ−５５（日
本カニゼン株式会社、商品名）に６０℃に５分間浸漬し
、硼素ニッケルを析出させた。

次いで、実施例１と同じ組成の銅めっき液に浸漬し厚さ
２２μｍの銅を析出させた後、スルーホール以外の基板
表面にソルダレジストをスクリーン印刷法により印刷塗
布して加熱硬化し、試験用印刷配線板とした。

比較例１ 実施例１において、無電解ニッケルめっきを行わず銅め
っきのみの配線板を作製した。

比較例２ 実施例２において、下地銅めっきを行わずに無電解ニッ
ケルめっき液に浸漬したが、６０℃では、均一なめっき
析出が得られなかった。

試験用配線板は、実施例、比較例ともに導体幅と間隔が
共に０．１５１ｍの電食評価用パターンを用いた。

電食評価の試験は、多数の試験片において、これを促進
して行うため、６５℃／９０％の加温加湿下で、導体間
に直流５０Ｖを印加して連続的に通電し所定時間毎にそ
の一部を取り出して、導体間の絶縁抵抗を調べ、デンド
ライト発生の有無を倍率１００倍の顕微鏡で観察した。

その結果を第り表に示す。

第１表 （発明の効果） 以上、述べたように本発明によって絶縁基板表面におけ
る絶縁劣化の抑制に有効であり、かつ、本発明の主たる
効果を発揮する無電解ニッケルめっきにおいて、高温浴
を必要とせず作業性に優れた製造法を堤供することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図ａ−ｇ
は本発明の製造方法を説明するための断面図である。 符号の説明 １、絶縁基板　　　　　　２．下地銅めっき層３、ニッ
ケル層　　　　　４．銅の導体層５、スルーホールとな
るべき穴 ６、接着剤 第１図 ＜′６ （ａ） （ｂ） 第２図 ８めっきレジスト （Ｃ） （ｄ） （ｅ） 第２図 （ｆ） （ＣＩ） 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．絶縁基板表面及びスルーホール内壁に形成する回路
   導体として、下地に厚さ０．１〜３μｍの銅めっき層と
   、中間に厚さ０．５〜１０μｍのニッケルめっき層と、
   最外層に銅の導体層とを有する配線板。
2. ２．以下に示す工程によって製造される請求項１記載の
   配線板の製造法。 ａ．無電解めっき触媒を含む絶縁基板表面に無電解めっ
   き触媒を含む接着剤層を形成する。 ｂ．スルーホールとなる穴をあける。 ｃ．スルーホールと回路部となるべき箇所以外の部分に
   無電解めっき用レジストを形成する。 ｄ．化学粗化液に浸漬し、レジストが形成されていない
   部分の表面を選択的に粗化する。 ｅ．無電解銅めっき液に浸漬してレジストが形成されて
   いない部分の表面に下地銅めっきを施す。 ｆ．無電解ニッケルめっき液に浸漬し、下地銅めっき層
   の上にニッケルめっきを施す。 ｇ．無電解銅めっき液に浸漬し、ニッケルめっき層の上
   に銅めっきを施す。